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La Terra, come gli altri pianeti del sistema solare, è soggetta alle leggi della dinamica celeste. Due sono i suoi movimenti principali: la rivoluzione intorno al Sole secondo un’orbita ellittica e la rotazione attorno al suo asse polare.
La distanza tra la Terra e il Sole, pari a circa 149 milioni di km, varia, nel corso della rivoluzione ellittica, di circa 5 milioni di km, andando quindi da una distanza minima di circa 147 milioni di km (perielio) a una massima di 152 milioni di km (afelio).
Si potrebbe pensare che questo causi l’alternarsi delle stagioni, sarebbe logico credere che l’estate cada quando la Terra è in perielio; in realtà, nel nostro emisfero, è estate quando siamo in afelio. L’avvicendarsi delle stagioni è infatti dovuto non alla distanza Terra-Sole, ma all’inclinazione relativa dell’asse polare della Terra nei confronti della nostra stella; il moto di rotazione determina invece l’alternarsi del giorno e della notte.

Tutti e due i fenomeni presentano irregolarità, chiamate precessione  e nutazione,  dovute alle attrazioni gravitazionali perturbatrici esercitate dal Sole e dalla Luna.

RIVOLUZIONE

La Terra descrive la sua orbita ellittica intorno al Sole a una velocità media di 30 km/sec, muovendosi su un piano immaginario chiamato eclittica. L’asse di rotazione terrestre è costantemente inclinato di 66°33’ rispetto all’eclittica. La conseguenza più importante di tale inclinazione è l’alternarsi delle stagioni: a seconda della posizione della Terra rispetto al Sole, cambia l’altezza del Sole sull’orizzonte (in estate raggiunge la massima altezza, in inverno la minima) e di conseguenza la quantità di energia che arriva sulla Terra (maggior energia in estate e quindi più calore; minor energia in inverno a causa dei raggi più obliqui e quindi meno calore). Il piano dell’equatore terrestre e l’eclittica presentano soltanto due punti di intersezione: quando la Terra si posiziona in uno di questi punti si hanno gli equinozi, il 21 marzo e il 23 settembre. Sono detti solstizi i punti nei quali il Sole si trova a una distanza angolare massima (e minima) dall’equatore terrestre e corrispondono alla configurazione Terra-Sole del 21 giugno (afelio) e il 21 dicembre (perielio).

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ROTAZIONE

La Terra gira intorno al proprio asse nel senso ovest-est (antiorario) compiendo un giro su se stessa durante un giorno siderale della durata di circa 23h 56’. Questo movimento rotatorio determina l’alternarsi del giorno e della notte: ruotando, infatti, la Terra espone al Sole una metà della sua superficie che viene illuminata e riscaldata mentre l’altra resta in ombra.

La velocità di rotazione della Terra varia con la latitudine. Infatti, se i poli rimangono praticamente fermi, un punto situato sull’equatore deve percorrere più di 40000 km nell’arco delle 24 ore. La lunghezza della circonferenza che deve essere percorsa aumenta muovendosi dai poli verso l’equatore, quindi deve aumentare conseguentemente la velocità di rotazione “locale”.


PRECESSIONE E NUTAZIONE

Il nome di precessione si riferisce a un fenomeno che modifica il movimento della rotazione terrestre attorno al suo asse.
A causa della precessione i due semiassi terrestri descrivono dei coni i cui vertici coincidono con il centro della Terra.

L’effetto più appariscente della precessione consiste nel fatto che l’asse terrestre non punta sempre nella stessa direzione, descrivendo circonferenze complete in un periodo di tempo di 25.800 anni.

Per questa ragione la Stella Polare non indicherà sempre il nord: tra duecento anni, questa stella si avvicinerà progressivamente al polo nord celeste, fino ad arrivare ad una distanza minima di 25’, per allontanarsi in seguito e ritornare nella stessa posizione soltanto tra 25.800 anni. Il movimento di precessione dell’asse terrestre determina uno spostamento graduale degli equinozi di 50”,256 all’anno e di conseguenza, l’inversione dell’avvicendarsi delle stagioni tra i due emisferi.

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Poiché il Sole e la Luna cambiano costantemente la loro posizione rispetto alla Terra, le forze di precessione non sono costanti e ne risulta una oscillazione dell’asse terrestre, denominata nutazione, la quale si combina con il movimento di precessione.

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