Caratteristiche della Terra

La Terra è il terzo pianeta del Sistema Solare ed il maggiore tra quelli di composizione rocciosa. Le sue caratteristiche sono da sempre materia di studio, ed in particolare la sua esatta forma ha destato nel corso della Storia numerose e contrastanti teorie.
Oggi si suol dire che la Terra è sferica, o più precisamente che è una sfera leggermente depressa ai poli. Gli studi sull’accelerazione gravitazionale hanno tuttavia concluso che la forma del nostro pianeta non può essere determinata matematicamente, né identificata in un solido geometrico regolare. Si tratta di una figura del tutto propria e particolare, a cui è stato dato il nome di geoide.

Questa figura non si discosta molto dalla sagoma tipica dell’ellissoide (o sferoide, forma risultante dalla rotazione di un’ellisse attorno al proprio asse minore); si è probabilmente originata a causa del moto rotatorio della Terra e della sua composizione disomogenea. Non è azzardato affermare che se il nostro pianeta fosse sempre stato compatto e immobile sarebbe, a rigor di logica, una sfera perfetta.

Quanto alle dimensioni della Terra, un dato sorprendentemente accurato è stato rilevato, già nel III secolo a.C., da ERATOSTENE DI CIRENE, il quale ha rilevato la circonferenza terrestre (oggi stimata in circa 40.009 km) in base a deduzioni e calcoli trigonometrici. Dovettero trascorrere ben 19 secoli prima che qualcuno effettuasse una misurazione ancor più precisa.

Sebbene la Terra non sia una sfera perfetta come tale la si considera nel determinare l’esatta posizione degli oggetti sulla sua superficie, a patto di ragionevoli approssimazioni. Per farlo si ripartisce la “sfera terrestre” in settori, fino a tracciare su di essa un vero e proprio sistema di riferimento.

La prima ripartizione si opera suddividendo il globo in due emisferi eguali, perpendicolarmente al suo asse. Il confine che separa l’emisfero settentrionale (boreale) dall’emisfero meridionale (australe) è chiamato Equatore (parallelo 0°, ed è equidistante dai poli. Ripartizioni analoghe si operano più e più volte, parallelamente all’Equatore stesso (paralleli) e nel senso dell’asse terrestre (meridiani), fino ad ottenere uno schema chiamato reticolo geografico.

Il reticolo geografico è di fatto la struttura che consente di individuare la posizione di un luogo sulla superficie terrestre, come fosse un punto sul piano cartesiano. Perché ciò sia possibile è però necessario avvalersi di un sistema di coordinate geografiche chiamate latitudine e longitudine, rispettivamente l’ascissa e l’ordinata del reticolo terrestre.

La latitudine è l’ampiezza dell’angolo, con vertice al centro della Terra, che sottende l’arco delimitato dal parallelo 0° e dal punto di cui si vuole rilevare la posizione. Si parla di latitudine Nord o Sud in base alla posizione del punto rispetto all’Equatore.

La longitudine è, invece, l’ampiezza dell’angolo, con vertice lungo l’asse terrestre, che sottende l’arco delimitato dal meridiano di riferimento (generalmente il meridiano 0° o meridiano di Greenwich) e il punto di cui si vuole determinare la posizione. Si parla di longitudine Est od Ovest in base alla posizione del punto rispetto al meridiano di riferimento considerato.

La Terra compie una serie di moti simultanei, ognuno dei quali ha proprie velocità e durata e produce conseguenze ben precise. Si possono riassumere in 3 gruppi:

• moti che si ripetono in tempi relativamente brevi e producono importanti effetti geografici;
• moti che si ripetono in tempi lunghi e producono effetti geografico-geologici non rilevabili nel corso di una vita umana;
• movimenti in accordo con il Sole e la Galassia di cui non si conoscono conseguenze rilevanti.

Di primaria importanza è il moto di rotazione che la Terra compie attorno al proprio asse, da occidente verso oriente. Questo movimento, ritenuto uniforme (sebbene presenti piccolissime variazioni), ha la durata di 23h56m4s e corrisponde ad un giorno sidereo. La velocità di rotazione della Terra è maggiore all’Equatore e va riducendosi verso i poli fino a diventare nulla. La velocità angolare, al contrario, è uguale ad ogni latitudine che non coincida con l’asse terrestre.

Fondamentale è anche il moto di rivoluzione che la Terra compie, in senso antiorario, attorno al Sole, descrivendo un’orbita ellittica (quasi una circonferenza) e leggermente eccentrica. Questo movimento avviene a velocità variabile (in media 29,8 km/s) ed ha la durata di 365d6h9m10s (anno sidereo). Il punto dell’orbita terrestre più vicino al Sole ha il nome di perielio, mentre il punto di massima lontananza è chiamato afelio.

Di minor rilievo sono, infine, i numerosi movimenti che la Terra compie in tempi estremamente prolungati, per questo detti moti millenari. Tali movimenti riguardano principalmente l’azione gravitazionale esercitata da altri astri (su tutti la Luna e il Sole) sul globo terrestre, e rappresentano il coinvolgimento del nostro pianeta in moti collegati al Sole e agli altri pianeti del Sistema Solare (moto di traslazione verso la Costellazione di Ercole) o anche all’intera Galassia (moto di recessione della Galassia, ossia la possibile espansione dell’Universo).

In passato l’idea che la Terra ruotasse su se stessa ha incontrato non pochi scetticismi. Il moto di rotazione terrestre è tuttavia provato da innumerevoli fattori, per non parlare degli studi e delle esperienze che si sono susseguiti nel corso della Storia.

La principale conseguenza del moto rotatorio della Terra intorno al proprio asse è l’avvicendarsi del dì e della notte. Il nostro pianeta, ruotando, volge verso il Sole una parte sempre diversa della sua superficie. Ciò fa sì che sul globo terrestre si alternino un periodo di luce, chiamato dì, e un periodo di oscurità, chiamato notte. Con il termine giorno si è soliti indicare la durata dell’intera rotazione della Terra, e quindi l’insieme del dì e della notte.

Già nell’antichità si è osservato che la posizione del Sole rispetto alle Terra e agli astri visibili nel cielo varia da un giorno all’altro. Più precisamente il Sole sembra percorrere, da Gennaio a Dicembre, un circolo attraverso le 12 costellazioni dello Zodiaco (Eclittica). In passato la spiegazione di tale fenomeno è stata a lungo discussa, prima che si accertasse, in base ad attente osservazioni, il moto di rivoluzione annuo del nostro pianeta attorno al Sole. Va tuttavia precisato che questo movimento non avrebbe alcuna conseguenza se l’asse della Terra fosse perpendicolare al piano della sua orbita attorno al Sole. Esso è però inclinato di 23°27’ rispetto all’Eclittica, ed è la principale causa del ritmo delle stagioni.

I raggi solari illuminano metà della superficie terrestre, dunque è ragionevole pensare che il dì e la notte abbiano sempre e ovunque la stessa durata. Ciò è vero lungo l’Equatore e in quei precisi momenti dell’anno in cui i raggi del Sole colpiscono la Terra perpendicolarmente a quest’ultimo (equinozi o punti γ e ω, 21/3 e 23/9), ma per il resto corrisponde al falso. L’inclinazione dell’asse terrestre rispetto all’Eclittica fa sì che la durata del dì e della notte vari progressivamente durante l’anno nei luoghi con latitudine diversa da 0°. I momenti di massima elevazione del Sole a Nord e a Sud rispetto all’Equatore hanno il nome di solstizi (21/6 e 22/12), e sono rappresentati sulla superficie terrestre rispettivamente dal tropico del Cancro e dal tropico del Capricorno. I paralleli che ai solstizi passano per il confine di luce e ombra sono invece chiamati circolo polare artico (verso il Polo Nord) e circolo polare antartico.

Le diverse condizioni climatiche delle stagioni si devono all’inclinazione con cui i raggi solari colpiscono la Terra, e appunto alla durata del dì e della notte. Un giorno più lungo, ad esempio, significa maggior esposizione al calore del Sole, e una notte breve poco tempo per dissiparlo. In base a questa considerazione si possono identificare sulla superficie terrestre le cosiddette zone astronomiche:

• la zona torrida (o intertropicale) delimitata dai due tropici e divisa dall’Equatore;
• la zona temperata boreale, delimitata dal tropico del Cancro e dal Circolo polare artico;
• la zona temperata australe, delimitata dal tropico del Capricorno e dal Circolo polare Antartico;
• la calotta polare artica, delimitata dal circolo polare artico;
• la calotta polare antartica, delimitata dal circolo polare antartico.