Il pianeta Terra|pagina 2|pagina 3
Il movimento di rivoluzione della Terra intorno al Sole si compie da ovest ad est in un anno, ed esattamente in 365g 5h 48m 46s. Su un piano immaginario essa descrive un'orbita o eclittica, lunga ben 940 milioni di km, alla fantastica velocità media di 29,8 km al minuto secondo, ben 107 mila km all'ora!
Non possiamo accorgerci né del movimento né della sua velocità, perché anche noi ci moviamo con l'atmosfera che circonda la crosta terrestre. Abbiamo detto sopra che si tratta di velocità media; essa infatti non è perfettamente uguale durante tutto l'anno e ciò a causa della forma non circolare, ma leggermente ellittica dell'orbita.
La distanza della Terra dal Sole infatti varia da 147 milioni di km quando è più vicina (in perielio), a 152 milioni di km quando è più lontana (in afelio); differenza minima, che pure produce qualche effetto sensibile. La Terra è in perielio verso i primi di gennaio, cioè verso la metà del semestre invernale, il quale comprende l'autunno (89 giorni e 18 ore, dal 23 settembre al 21 dicembre) e l'inverno (89 giorni e 1 ora, dal 22 dicembre al 20 marzo), in totale 178 giorni e 19 ore. E' in afelio ai primi di luglio, cioè circa alla metà del semestre estivo, che comprende la primavera (92 giorni e 21 ore, dal 21 marzo al 20 giugno) e l'estate (93 giorni e 14 ore, dal 21 giugno al 22 settembre), in totale 186 giorni e 11 ore. La maggior durata del semestre estivo è dovuta appunto al più lungo percorso della Terra lungo l'orbita ed anche alla relativa minor velocità di rivoluzione dei corpi celesti quando la loro distanza è maggiore.
La Terra al solstizio d'estate
Le frecce indicano la direzione dei movimenti di rivoluzione e di rotazione della Terra. Quali terre hanno il dì più lungo della notte? Quali non ricevono la luce del Sole per più di 24 ore?
L'asse terrestre non è perpendicolare al piano dell'eclittica, ma forma sempre con esso un angolo di 66° e 33' . A questo fatto si deve la diversa durata del dì e della notte nella varie stagioni e nella varie latitudini delle zone astronomiche. Solo agli equinozi (21 marzo e 23 settembre), poiché in tali giorni il circolo di illuminazione viene a passare per i Poli, in ogni punto della Terra la durata della notte è uguale a quella del dì: 12 ore (la parola equinozio significa appunto che la notte è uguale al giorno).
Ma subito dopo, poiché la Terra continua a spostarsi sull'eclittica di circa un grado al giorno (360 gradi in 365 giorni),il circolo di illuminazione non passa più per i Poli. La parte di sfera illuminata è sempre la stessa, ma, a seconda dell'emisfero, il tempo durante il quale ogni località ruota nella zona di luce è maggiore o minore del tempo nel quale ruota nella zona d'ombra. Fa eccezione la regione dell'equatore, che, essendo al centro, è sempre tagliata per metà dal circolo di illuminazione ed ha dì e notti di 12 ore per tutto l'anno.
Nell'emisfero settentrionale invece, dopo l'equinozio di primavera, ogni località (fatta eccezione per parte della zona glaciale) vedrà il Sole percorrere durante la giornata un arco progressivamente più lungo e più alto nel punto di culminazione, cioè a mezzogiorno; giorno per giorno le ore di sole aumentano fino a raggiungere il massimo al solstizio estivo (21 giugno).
Al solstizio estivo si realizzeranno le condizioni rappresentate nella figura. Notiamo in essa: 1) il Sole è allo zenit delle località situate sul parallelo che è chiamato Tropico del Cancro (dal nome della costellazione nel cui segno si trova il Sole a tale epoca dell'anno). Esso ha la latitudine di 23° 27' (cioè 90° meno i 66° 33' dell'inclinazione dell'asse terrestre). E' il limite settentrionale della zona torrida di cui si è parlato sopra; 2) una zona attorno al Polo Nord ruota per tutta la giornata nella zona di luce e perciò ha il dì di almeno 24 ore. Essa è limitata a sud da un parallelo, il Circolo Polare Artico, la cui latitudine è di 66° 33' (e cioè 90° - 23° 27'); è la zona glaciale artica dove brilla a quella stagione il sole di mezzanotte; 3) il Circolo Polare Antartico che si trova anch'esso alla latitudine di 66° 33' , ma nell'emisfero meridionale, limita la zona glaciale antartica, la quale invece ruota tutta almeno 24 ore nella zona d'ombra; 4) nell'emisfero settentrionale i raggi solari si disperdono meno che nell'emisfero meridionale. Questo fatto provoca, insieme con la più lunga durata del dì, l'estate.
sei mesi dopo, al 22 dicembre, solstizio d'inverno, avendo la Terra percorso nel frattempo metà della sua orbita, la situazione nei due emisferi è invertita: il Sole è allo zenit del Tropico del Capricorno (23° 27' latitudine Sud) e la zona glaciale artica ruota nell'ombra, mentre quella antartica è nella zona di luce.
La zona torrida non ha grandi variazioni di temperatura nemmeno ai margini della zona temperata, ed è la zona che riceve il maggior calore perché il Sole si trova sempre allo zenit di uno dei suoi paralleli (una volta all'anno , ad ogni solstizio, su uno dei tropici, e due volte su tutti gli altri). Abbiamo già detto che la durata del dì all'equatore è sempre di 12 ore (con in più i 5 minuti della rifrazione); la tabella qui sotto mostra come progressivamente essa aumenti con l'aumentare della latitudine (si tiene sempre conto della rifrazione atmosferica).
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Movimento di rivoluzione della Terra
Nell'illustrazione che rappresenta la posizione della Terra nei dodici mesi dell'anno, il Sole è esageratamente spostato verso destra per sottolineare l'eccentricità dell'orbita terrestre e la maggior durata del semestre estivo. E' anche molto evidente la diversa durata del dì e della notte nelle varie stagioni. Si osservi in particolare la circonferenza a tratto continuo corrispondente ai 45° di latitudine Nord (quella compresa tra le due circonferenze tratteggiate che corrispondono al Circolo Polare Artico e al Tropico del Cancro). Mentre agli equinozi (le due sfere situate in alto e in basso) essa è divisa a metà dal circolo di illuminazione e perciò le ore del dì sono 12 come quelle della notte, al solstizio d'estate (la sfera più a sinistra) si trova in gran parte nella zona del dì, mentre all'opposto della linea solstiziale (la sfera più a destra) ruota per altrettanto nella zona della notte. Si noti anche come le regioni adiacenti al Polo ruotano per più giorni (e il Polo per 6 mesi) nell'emisfero illuminato o in quello in ombra.
La Terra: Rotazione e rivoluzione (filmato)