ASTRONOMIA. - ASTROLOGIA (v.) fu la madre dell'a. Giacché, secondo l'opinione comune, il destino degli uomini dipendeva dalle costellazioni, dalle posizioni e dai raggruppamenti dei pianeti, per potere pronosticare una configurazione favorevole ad una impresa di qualche importanza bisognava osservare assiduamente i fenomeni celesti per dedurne i ritorni periodici. Dalle osservazioni del sole i Cinesi determinarono la lunghezza dell'anno solare a 365,25 giorni, e probabilmente già 2000 anni a. C. conoscevano il cielo detto metonico di 19 anni, dopo cui le fasi lunari si ripetono alle medesime date dell'anno. Presso i Babilonesi le osservazioni si iniziarono dal sec. XXIII a. C. e, continuate per molti secoli, condussero alle leggi dei movimenti del sole, della
(fot. Sproula Vaticana - Castel Gandolfo)
Nell'antichità l'assoluta immobilità della Terra e la sua posizione centrale nel mondo furono adottate dal consenso quasi universale. Nel sec. v a. C. Filolao, nativo di Taranto, donde emigrò a Tebe di Beozia, supponeva che intorno al centro del mondo fosse collocato un fuoco, intorno al quale si muovono in giro i cinque pianeti, indi il Sole e la Luna, finalmente la Terra e da ultimo, vicino al fuoco centrale, l'Antiterra. Il giro della Terra intorno al fuoco centrale si fa nello spazio di un giorno: e questa stessa condizione, unita all'altra, che la faccia della Terra è sempre rivolta all'infuori, produce il giorno e la notte, e la rivoluzione apparente diurna di tutti gli astri, compreso il Sole e la Luna. L'Antiterra rimanendo sempre dalla parte non conosciuta della Terra, non è mai visibile. Mentre poi Eudossio (408-365 a. C.) ed Aristotele (384-322 a. C.), ribellandosi a tale concezione, creavano il sistema del Sole omocentrico alla Terra immobile, Eraclide Pontico (IV sec. a. C.) insegnò la rotazione della Terra intorno al proprio asse, e la rivoluzione di Mercurio e di Venere intorno al Sole quale centro, precorrendo il sistema Ticoniano. Intanto un ignoto contemporaneo di Eraclide nota che le ineguaglianze dei pianeti prodotte dal Sole non si spiegano soltanto col fare circolare i pianeti intorno al Sole e il Sole intorno alla Terra, ma anche con lo scambiar le parti del Sole e della Terra, col porre cioè quest'ultima nel numero dei pianeti. Così fu pienamente raggiunta l'idea di Copernico, che più tardi venne adottata da Aristarco di Samo (310-230 a. C.) e dal suo allievo Seleuco Caldeo.
Purtroppo gli astronomi greci posteriori ad Aristarco non fecero alcun conto di questi mirabili progressi, e mantennero a fondamento dei loro calcoli
sempre ostinatamente l'ipotesi della terra immobile. Il più celebre è il grande Ipparco, il quale applicò la trigonometria all'a. e dalle sue osservazioni (fatte fra il 161 e il 126 a. C.) compose un catalogo di 1080 stelle. Comparando le sue posizioni con quelle osservate 150 anni prima, egli scoprere il fenomeno della precessione degli equinozi. Trecento anni dopo, il lavoro degli osservatori venne a compimento nella sintesi del grande osservatore dell'a. antica, TOLOMEI (v.). Questi, nell'Almogesto, espose il suo sistema geocentrico: la Terra di forma sferica sta immobile nel centro dell'universo; intorno ad essa la sfera celeste ruota nel moto diurno da oriente ad occidente; con questo moto si compongono i vari moti dei sette pianeti: Luna, Sole, Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno, da occidente ad oriente su piani sensibilmente paralleli all'eclittica. Per ridurre tutti i fenomeni celesti a movimenti circolari uniformi, egli adotta un sistema complicatissimo di deferenti ed epicicli.
Il sistema di Tolomeo rimase dominante in tutto il medioevo. Poi venne a crollare per l'opera del grande riformatore dell'a., il canonico di Frauenburg, Copernico (v.), il quale nella sua opera immortale: De revolutionibus orbium coelestium (1543) colloca il Sole nel centro del sistema planetario. Circa 70 anni dopo, Keplero trovò le sue tre leggi, che regolano il movimento ellittico dei pianeti, e nel 1687 Newton dimostrò che quelle leggi erano una conseguenza necessaria della sua legge della gravitazione universale: due corpi si attirano fra loro con una forza direttamente proporzionale alle loro masse ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza reciproca.
L'a. descrittiva comincia con l'invenzione del telescopio al principio del sec. XVII. La sua applicazione all'a., fatta per primo dal Galilei, portò a una moltitudine di scoperte meravigliose: i satelliti di Giove, le fasi di Venere, le montagne della Luna, le macchie del Sole, la composizione stellare della Via Lat-
tea, e le appendici di Saturno, la natura anulare delle quali fu scoperta da Huyghens nel 1656, il quale pure scoperse il più grande satellite di Saturno, Titano, cui fece seguito la scoperta di quattro altri satelliti fatta da Cassini (1671-72, 1684). Il ritorno nel 1759 della cometa del 1682, predetto da Halley, diede la prima prova dell'esistenza di comete periodiche. Di queste sinora trentotto sono note il cui ritorno è stato osservato e di cui 27 hanno periodi di meno di 10 anni. Quando, nel 1781, W. Herschel cominciò a scandagliare il cielo, ebbe la fortuna di trovare il pianeta Urano, nel 1787 due satelliti del medesimo e nel 1789 il 6° e 7° satellite di Saturno. Il 1° gennaio dell'anno 1801 il padre teatino Giuseppe Piazzi scopriva Cerere, il primo di quello sciame di asteroidi fra Marte e Giove, il cui numero adesso sorpassa i 1600. Una nuova era di scoperte si iniziò quando Leverrier, dalle perturbazioni dell'orbita di Urano, trovò con il solo calcolo il pianeta Nettuno (1846), di cui l'unico satellite fu trovato un mese dopo da Lassell. Seguono l'8° satellite di Saturno (Bond, 1840), due altri satelliti di Urano (Lassell, 1851), i due satelliti di Marte (Hall, 1877), il 5° satellite di Giove (Barnard, 1892), il 9° e 10° di Saturno (W. Pickering, 1898, 1904), il 6° e 7° di Giove (Perrine, 1904-1905), l'8° (Melotte, 1908), il 9°, 10° ed 11° del medesimo (Nicholson, 1914-38), e finalmente il pianeta transnettuniano Plutone, trovato da Tombaugh (1930) vicino al luogo assegnatogli dal prof. Lowell in una memoria del 1915. Un 5° satellite di Urano fu trovato nel 1940 da Kniper.
Nel 1866 Schiaparelli dimostrò che gli sciami di stelle cadenti dell'agosto, chiamate « lagrime di s. Lorenzo » o Perseidi, seguono l'orbita della cometa del 1862. Parimenti fu trovato che le Leonidi, stelle cadenti di mezzo novembre, seguono l'orbita della cometa di Tempel del 1866. Analoghe connessioni furono trovate fra gli altri sciami e comete note. Onde si concludeva che questi sciami sono il prodotto di una disgregazione parziale delle comete, i nuclei delle quali sono costituiti essenzialmente da un ammasso di meteoriti.
Riepilogando: il sistema planetario conta 9 grandi pianeti, 30 satelliti, più di 1600 asteroidi, 38 comete periodiche, oltre al Sole, che ha una massa circa 800 volte superiore a quella di tutti i pianeti presi insieme. La distanza media della Terra dal Sole è di 149.673.000 km.; quella di Plutone è ca. 40 volte più grande.
L'applicazione dell'analisi spettrale allo studio dei corpi celesti fu iniziata da Fraunhofer e da Kirchhoff, il quale ultimo nel 1861 disegnava una mappa dello spettro solare. Di importanza Secchi (v.), il quale dopo un esame sistematico di 4000 stelle, ridusse i loro spettri a 4 tipi: classificazione che venne ben presto universalmente accettata. Dall'analisi spettrale segue che la materia del Sole e delle stelle è identica a quella terrestre. La temperatura delle fotosfere stellari varia da 3000 a 23.000 gradi. Quella del Sole è di ca. 5700°; nell'interno la temperatura va crescendo, e nel centro, secondo Eddington, è di ca. 40 milioni di gradi, mentre la densità centrale è 28 volte quella dell'acqua. In quell'ardente fornace dai processi sub-atomici si sviluppa l'enorme energia radiata dal Sole, equivalente, per minuto secondo, ad un numero di kilowatt-ore, che si scrive con 21 cifre. Eppure il nostro Sole, con il suo diametro di 1.390.000 km., è piuttosto una stella nana, in paragone con le stelle giganti
e super-giganti, la cui luminosità assoluta sorpassa sino a 20.000 volte e più quella del Sole. Giganti di enormi dimensioni sono ad es. Betelgeuse e Antares, con raggi rispettivamente 300 e 450 volte quello del Sole, cioè uguali a 1½ volte i semiassi delle orbite della Terra e di Marte, ma con una densità di appena 1/3000 dell'aria atmosferica. D'altra parte ci sono delle stelle nane di dimensioni minori di quella del pianeta Urano, anzi di quella della Terra, ma con una densità di più di 50.000 volte quella dell'acqua.
Non tutte le stelle brillano con una lucidità invariabile. Già si sono scoperte oltre 9000 stelle variabili, alcune delle quali variano irregolarmente, altre con periodi più o meno regolari. Si distinguono le variabili con periodo corto (da poche ore sino a due mesi) e quelle con periodo lungo (da quattro mesi sino a due anni e più). La variazione a periodo corto è per lo più causata o dalle eclissi mutue dei componenti di una stella doppia, o dalle pulsazioni di una stella dilatandosi o restringendosi a vicenda. La causa delle variazioni a periodo lungo è ancora sconosciuta. Anche il Sole, con il suo periodo undecennale delle macchie, è una stella leggermente variabile.
Fra le stelle variabili un posto singolare è riservato alle stelle nuove: astri che improvvisamente ascendono da un minimo ad un massimo di splendore, per poi discendere, prima rapidamente, poi progressivamente o con oscillazioni periodiche, alla grandezza normale. Adesso si può dire con certezza, che il fenomeno di una stella nuova consiste sostanzialmente nell'esplosione di una stella, benché la causa intima dell'esplosione resti finora sconosciuta. In seguito a questa esplosione, gli strati esterni vengono con violenza proiettati, ed il fenomeno ci appare come un enorme aumento del diametro della stella, con un grandissimo aumento dello splendore totale. Disper-
Negli ultimi anni, frugando le nebulose fuori della Via Lattea, in cerca di nuove stelle, ne venne scoperta una specie particolare, che furono chiamate supernovae a cagione dell'intensità della loro luce, la quale nel massimo è in media uguale a 50 milioni di volte quella del Sole, variante fra 2,5 e 1100 milioni di volte. Finora furono scoperte una cinquantina di supernovae. Probabilmente a quel genere apparteneva pure la famosa stella nuova di Tycho Brahe del 1572.
Di somma importanza fu l'applicazione della fotografia all'a. Essa ci ha messo in grado di numerare, misurare, catalogare milioni di stelle, determinare le loro posizioni, grandezza e movimenti, di scandagliare la profondità dello spazio cosmico, e di ammirare la meravigliosa grandezza della creazione. Oggi sappiamo che la Via Lattea ha un diametro forse assai superiore ai cento mila anni-luce, che il suo centro si trova in direzione del Sagittario ad una distanza dal Sole di ca. 30 mila anni-luce, e che questa immensa famiglia di astri deve essere valutata ad alcune centinaia di miliardi di stelle, una grande parte delle quali, unite a due o tre o più, descrivono le loro orbite come sistemi doppi o molteplici secondo la legge della gravitazione universale. Il nostro sistema stellare è un complesso di ammassi di stelle, di aggruppamenti sciolti come quelli delle Pleiadi, delle Iadi, del Presepio, di nebulose lucide ed oscure, masse di gas di una tenuità inimmaginabile o di corpuscoli solidi, da piccolissimi pulviscoli sino a frammenti della grandezza del pugno ed oltre, nubi oscure, come quelle della grande biforcazione della Via Lattea, che assorbono parte della luce delle stelle a tergo, di un centinaio di ammassi globulari compatti, ciascuno consistente di un centinaio di migliaia di stelle. Assai probabilmente il nostro sistema galattico ha la forma schiacciata di una nebulosa spirale, in cui tutte le stelle girano, in un periodo di ca. 200 milioni di anni, intorno alla massa centrale, stimata uguale a 70 miliardi di masse solari.
Fuori della Via Lattea esistono milioni di simili sistemi stellari: il più vicino di questi, ad una distanza di 800.000 anni-luce, è la nebulosa spirale di Andromeda, visibile ad occhio nudo come una macchia debolmente luminosa. Essa ha un diametro di almeno 50.000 anni-luce, e conta da 2 a 3 miliardi di stelle. Di tali nebulose, con diametri fra 10.000 e 100.000 anni-luce, conglomerazioni di alcuni miliardi di stelle, ca. 30 milioni sono percettibili con i grandi telescopi fotografici, con cui, dopo diverse ore di posa,
le più lontane, fino a 170 milioni di anni-luce, si mostrano sulla lastra come tracce appena visibili. E quando il nuovo telescopio con 5 metri di apertura sarà pronto, la distanza penetrabile dello spazio cosmico sarà ancora raddoppiata.
L'A. e LA S. SCRITTURA. — Gli autori sacri, non avendo scopi scientifici, parlano del mondo come apparisce ai sensi e come era concepito al loro tempo. Nella Bibbia non troviamo alcun riferimento a quello che l'a. moderna ci insegna. Secondo s. Agostino, non era nell'intenzione del Signore di impartirci ammaestramenti scientifici, giacché non giovano alla salute eterna. Il cardinale Baronio usava dire che Dio vo-
veva istruirci come si vada al cielo, non come il cielo vada. I riferimenti ai corpi celesti sono pertanto rari nel Vecchio Testamento. La prima visibilità della Luna determinava il principio di ogni mese, e questo fu il solo riferimento al cielo, fatto per gli scopi del rituale ebraico. Ma c'è un fatto rimarchevole: mentre in quei tempi, presso tutte le nazioni circonvicine, i corpi celesti erano oggetto di divinazione e di idolatria, l'atteggiamento dei sacri autori al riguardo fu
sempre assolutamente impeccabile. E nessun autore antico può paragonarsi coi grandi autori ebraici in elevazione spirituale, in sublimità poetica ed ammirazione per le opere del Creatore. « In principio creò Dio il Cielo e la Terra »: questa è la grande verità, rivelata da Dio agli uomini, qualunque sia il senso dei « sei giorni » in cui la creazione fu compiuta. « Tu solo sei, o Signore! Tu hai fatto i cieli, il cielo dei cieli e tutto il loro esercito, la terra e tutto quello che contiene, i mari e tutto ciò che v'è dentro; Tu doni la vita a tutte queste cose, e l'esercito del cielo Ti adora » (II Esd. 9, 6).
Venere e Saturno sono i soli pianeti, menzionati nel Vecchio Testamento. « Come mai sei caduto dal cielo, o Lucifero, che splendevi al mattino! »: così Isaia (14, 12) apostrofa il capo dei demoni. Ed il profeta Amos rimprovera Israele: « Voi avete portato le statue dei vostri idoli, la stella del vostro dio »; in ebraico: « Kijjūn (Saturno) vostro idolo, la stella del vostro dio ».
I luoghi, ove si menzionano determinate costellazioni sono:
Iob 9, 9: « (Dio) ha creato l'Orsa, Orione, le Pleiadi ed i recessi del cielo australe ». Secondo Schiaparelli i recessi del cielo australe (interiora Austri) si riferiscono ad un gruppo di costellazioni brillanti, formato dalla Nave Argo, la Croce del Sud ed il Centauro, costellazioni che erano visibili in Palestina quando fu scritto il libro di Iob, ma ora non si vedono più, a causa della precessione.
Ibid. 38, 31: « Potrai forse tu unire le brillanti stelle delle Pleiadi od interrompere il corso di Arturo? ». Il testo ebraico ha Orione, invece di Arturo.
Ibid. 38, 32: « Sei forse tu che fai apparire a suo tempo la stella del mattino e fai nascere il Vespero sopra i figli della terra? ». Nel testo originale si legge invece: « Potrai produrre Mazzârôth nella loro stazione? O potrai guidare 'Ajîš coi suoi figli? ». Probabilmente Mazzârôth significa il pianeta Venere, ed 'Ajîš il gruppo stellare delle Iadi.
Am. 5, 18: « Cercate colui che creò Arturo ed Orione ». Il testo ebraico ha: le Pleiadi invece di Arturo.
II Reg. 23, 5: « (Giosia) sterminò gli aruspici... e quelli che bruciavano incenso a Baal, al Sole, alla Luna, ai dodici segni (Mazzârôth) e a tutta la milizia del cielo ». Mazzârôth, secondo molti interpreti, è identico al Mazzârôth di Iob 38, 32.
Queste sono le uniche allusioni a determinate costellazioni nel Vecchio Testamento. Nel Nuovo Testamento mancano interamente. Quanto alla Stella dei Magi, basta fermarsi un istante sulle particolarità del racconto evangelico (Mt. 2, 2, 9, 10) per comprendere che quel racconto vuole presentare un fenomeno assolutamente miracoloso, il quale non si può in alcun modo far rientrare nelle leggi stabili di una meteora naturale sebbene rara (G. Ricciotti, Vita di Gesù Cristo, n. 174; cf. n. 253). - Vedi Tavv. XXIII-XXIV.