Quello che chiede il lettore non è altro che l’estinzione atmosferica, ovvero quel numero che definisce di quanto cala la luminosità di un’astro a causa dell’assorbimento e della diffusione della luce da parte dell’atmosfera.
Va subito detto che non esiste una formula generale per definire l’estinzione atmosferica: essa dipende da molti fattori quali l’inquinamento, la quantità di pulviscolo nell’aria, l’altezza del luogo di osservazione sul livello del mare e non ultimo la frequenza alla quale si sta osservando. Non per nulla, ogni osservatorio astronomico professionale, nel quale si conducono serie misure fotometriche, compie preliminarmente delle campagne di misura per determinare la curva di estinzione atmosferica tipica di quel sito di osservazione.
Se però ci si accontenta di misure molto meno precise, si possono fare delle considerazioni generali.
Fatto 1 lo spessore della massa d’aria che si trova sopra di noi allo zenit, la massa d’aria alla distanza zenitale z è circa uguale alla secante di z, ovvero 1/cos(z). Tenuto conto della curvatura della Terra, una formula più precisa è
Tale formula restituisce valori sempre tra 1 e 40, il che significa che all’orizzonte l’attenuazione è circa 40 volte quella dello zenit.
Per z=45° si ottiene 1,42, il che significa che gli astri a 45° sono attenuati circa del 42% rispetto a quanto lo siano allo zenit (e dunque l’intensità totale si riduce a circa il 70%).
Molto più complesso è determinare qual è l’estinzione dell’atmosfera allo zenit, rispetto all’intensità fuori dell’atmosfera. Tale estinzione è fortissimamente dipendente dalla frequenza: basti pensare a come la luce blu venga diffusa dall’atmosfera, rendendo il cielo blu. In linea di massima, si può ritenere che, con cielo terso e nel visibile circa il 90% della radiazione incidente arrivi al suolo.