Osservare il cielo non significa semplicemente osservare dentro a un telescopio un oggetto singolo o più oggetti: capita saltuariamente di assistere ad alcuni fenomeni causate da opportune combinazione di posizione tra gli astri che offrono spettacoli davvero unici. Nelle righe a seguire vedremo in dettaglio cosa accade durante questi fenomeni, alcuni più frequenti altri più rari.
Congiunzione
Una congiunzione si verifica quando due o più astri si trovano ad avere la stessa coordinata di Ascensione Retta.
Questo fenomeno interessa, nella maggioranza dei casi, la Luna a causa del suo repentino spostamento nel cielo e che si trova, quindi, in congiunzione con pianeti o stelle. Tuttavia gli astrofili, per esigenza pratica, si trovano a definire la congiunzione tra due corpi semplicemente come "particolare vicinanza" nel cielo tra gli stessi, tralasciando l'aspetto delle coordinate.
Va fatta però una distinzione tra i vari tipi di congiunzione:
1) per un pianeta INTERNO si parla di congiunzione SUPERIORE quando esso si trova allineato esternamente con il Sole e la Terra, cioè quando l'allineamento si presenta nell'ordine "Pianeta-Sole-Terra", e di congiunzione INFERIORE quando esso si trova allineato tra la Terra e il Sole, cioè quando l'allineamento si presenta nell'ordine "Sole-Pianeta-Terra". Un caso particolare di congiunzione INFERIORE si verifica quando la Luna si trova nella fase di novilunio;
2) per un pianeta ESTERNO invece, si deve considerare solo la condizione di congiunzione SUPERIORE, cioè quando esso si trova ad avere la stessa coordinata di Ascensione Retta del Sole.
Eclissi
Un'eclissi si verifica quando un corpo celeste si interpone tra l'osservatore e ciò che egli sta osservando e nel momento in cui tutti questi corpi si trovano circa sulla stessa linea e sullo stesso piano. Caso noto sono le eclissi che hanno come protagonista la Luna: essa infatti può trovarsi tra la Terra e il Sole, oscurandone parzialmente o totalmente la superficie (eclissi di Sole), oppure trovarsi in opposizione rispetto al Sole e trovarsi a transitare nel cono d'ombra generato dalla Terra (eclissi di Luna).
Le eclissi di Sole possono essere di diversi tipologie:
1) Parziali: la Luna copre solamente una parte del disco solare;
2) Totali: la Luna copre interamente il disco solare permettendo così di vedere la corona, la parte esterna dell'atmosfera del Sole;
3) Anulari: la Luna coprirebbe totalmente il disco solare, ma trovandosi a maggior distanza dalla Terra, copre il Sole in maniera "concentrica" lasciando visibile una fettuccia circolare di superficie;
4) Ibride: si manifestano totali in alcune zone e anulari in altre;
Durante un eclissi totale di Sole, sono interessate solo alcune latitudini del nostro pianeta: quelle limitrofe non potranno vedere la totalità dell'eclissi ma solamente una fase di parzialità. Le eclissi anulari sono abbastanza rare, ancor di più lo sono le eclissi ibride.
La fase di totalità di un'eclissi solare è nell'ordine di alcuni minuti.
Le eclissi accadono con una certa ciclicità, che viene descritta dal ciclo di Saros, che dura 18 anni 11 mesi e 8 ore circa: ciò significa che, data un certa eclissi, essa si ripeterà in maniera molto simile alla fine di un Saros e cioè dopo 18 anni 11 mesi e 8 ore.
Quando invece la Luna si trova in opposizione rispetto al Sole e si trova a transitare nel cono d'ombra generato dalla Terra, abbiamo il verificarsi di un'eclissi di Luna, le quali, a differenza di quelle solari, possono essere solamente di 2 tipologie: parziali o totali. Quando si verifica un'eclissi totale di Luna, vediamo gradualmente la Luna oscurarsi per poi assumere una colorazione rossastra nel momento centrale dell'eclissi, oscurarsi nuovamente e riapparire gradualmente nel suo classico colore biancastro una volta terminato il transito nella zona d'ombra terrestre.
La fase di totalità di un'eclissi lunare può durare anche un'ora e mezza.
Occultazione
Un'occultazione si verifica quando presi due corpi celesti di differente diametro apparente, quello con il diametro maggiore oscura quello con il diametro minore. Il più delle volte è possibile osservare la Luna che occulta stelle, più raramente pianeti. Anche un'eclissi di Sole potrebbe essere considerata un'occultazione, pur con le dovute differenze.
Un'occultazione si verifica a causa del moto della Luna, più "lento" rispetto al moto apparente delle stelle fisse. La Luna, cioè, si muove sì nella stessa direzione, cioè da est a ovest, ma in moto "rallentato", che porta quindi alle occultazioni stellari, piuttosto che planetarie. Un altro tipo di occultazione può avvenire tra un satellite naturale e il proprio pianeta: caso molto popolare fra gli astrofili è quello, praticamente quasi quotidiano, di Giove e dei suoi tre satelliti Io, Europa e Ganimede.
Dei fenomeni visti fin d'ora, l'occultazione è certamente quello più frequente e, nello specifico, accade ogni qualvolta la Luna sia presente in cielo: infatti la Luna occulta un numero molto elevato di stelle ogni notte e dunque diventerebbe impossibile classificare ed elencare tutte le occultazioni di stelle compiute dal nostro satellite. I pochi software che permettono di creare liste di questo fenomeno, elencano solamente le occultazioni delle stelle più conosciute e quelle, già più affascinanti, che interessano i pianeti del Sistema Solare
Opposizione
Un'opposizione si verifica quando un pianeta esterno si trova sulla stessa linea del Sole e della Terra in modo tale che la configurazione celeste sia "Sole-Terra-Pianeta". In linea generale un oggetto è in opposizione rispetto a un altro quando esso si trova "alle spalle" (e quindi opposto) rispetto a chi osserva. Nel caso del Sole, un pianeta (e più in generale un corpo celeste) si trova in opposizione quando la sua coordinata di Ascensione Retta differisce di 12 h rispetto a quella della nostra stella.
Quando un oggetto si trova in opposizione, si trova nelle migliori condizioni di visibilità possibili ed è quindi il momento più propizio per riprenderlo e/o fotografarlo in quanto la luce che lo colpisce illumina il 100% della sua superficie visibile dal nostro pianeta.
L'opposizione e la congiunzione sono strettamente legati tra di loro in quanto risultano essere, a seconda del punto di vista, lo stesso fenomeno chiamato in 2 modi diversi. Se ad esempio abbiamo un allineamento Sole-Terra-Marte, si può affermare che Marte è in opposizione rispetto al Sole, ma anche che la Terra è in congiunzione inferiore rispetto al Sole.
In alcuni casi si sente parlare di GRANDE OPPOSIZIONE: essa si verifica quando il corpo celeste raggiunge il proprio perielio e contestualmente si trova in opposizione. Un caso ancora migliore si verifica quando, oltre a questi 2 fattori, si aggiunge il raggiungimento dell'afelio da parte della Terra.
Transito
Un transito si verifica quando un corpo si interpone tra la Terra e il Sole, oscurando parte o tutta la superficie della nostra stella. Il transito è possibile, banalmente, solo per quegli oggetti che, durante la loro orbita, si trovano tra la Terra e il Sole, come per esempio tutti i satelliti artificiali che orbitano attorno al nostro pianeta. I casi di "transito", però, più famosi sono quelli dei due pianeti del Sistema Solare che orbitano più internamente rispetto alla Terra, ovvero Mercurio e Venere. Quando uno dei due, o in rarissimi casi entrambi, effettuano un transito, si può notare un piccolo pallino nero che attraversa la superficie del Sole. I transiti di Mercurio sono più frequenti rispetto a quelli di Venere: si va da un minimo di 3-4 anni a un massimo di 33 anni per Mercurio, da 8 a oltre 100 anni per quelli di Venere. I transiti di Venere cadono "a coppie": i due transiti di una coppia si susseguono con 8 anni di differenza l'uno dall'altro, mentre una "coppia" si verifica oltre 100 anni dopo quella precedente.
Un caso particolare di transito lo si ha quando ad attraversare il disco del Sole è la nostra Luna: in questo caso parliamo di eclissi.