La Terra, la Luna e il Sistema solare: spiegazione dei concetti fondamentali

In quest'appunto troverai una spiegazione esaustiva riguardante il Pianeta Terra e la Luna, correlata dalle definizioni di meridiani, paralleli, longitudine, latitudine, eclissi e molto altro.

Cos'è la Terra e quali sono le sue dimensioni

Come ci si orienta sulla Terra? La Terra ha la forma di una sfera leggermente schiacciata ai Poli e un po’ rigonfia al centro.

Questa particolare forma si chiama ​geoide​.
Normalmente si parla di una sfera con due poli, chiamati ​Polo Nord ​e ​Polo Sud​ e di una linea di massima circonferenza equidistante dai Poli detta ​Equatore​.

L’asse immaginario che la attraversa la Terra da nord a sud passando per i due Poli è denominato ​ asse terrestre​.
Il raggio che dal centro della Terra raggiunge il Polo Nord o il Polo Sud è di 6357 km, mentre il raggio che dal centro della Terra raggiunge l’Equatore è di 6378 km.
La superficie del nostro Pianeta misura 510 milioni di km^2: sono dimensioni piuttosto ridotte se paragonate a quelle di altri pianeti che, come la Terra, fanno parte del Sistema Solare, in particolare dei pianeti più lontani quali Giove e Saturno.

Cosa sono i meridiani e i paralleli

Il reticolato geografico mostra le ​coordinate geografiche, ​le quali vengono calcolate sulla base di linee immaginarie tracciate sulla superficie della Terra. Queste linee sono i ​paralleli​ e i ​meridiani​. I paralleli sono cerchi immaginari e si chiamano così perchè sono paralleli all’equatore. Essi sono anche equidistanti gli uni dagli altri.

I meridiani sono semicirconferenze immaginarie che uniscono i due Poli geografici. I paralleli diventano più corti a mano a mano che dall’Equatore si procede verso l’uno o l’altro Polo. I meridiani, invece, hanno tutti la stessa lunghezza.

L’insieme dei meridiani e dei paralleli costituisce il ​reticolato geografico, che permette di individuare con certezza e in modo univoco qualsiasi punto sulla superficie terrestre a partire dalle sue coordinate geografiche, cioè la latitudine e la longitudine.

Come definire la latitudine di un punto nel reticolato geografico

Se si traccia un segmento che congiunge il centro della Terra con l’Equatore, esso formerà un angolo di 90°[/maht] con l’asse terrestre che passa per i due Poli: a ciascun ° dell’angolo si fa corrispondere un parallelo.
In questo modo si contano 180 paralleli, ossia 90 a nord e 90 a sud dell’Equatore, considerato il parallelo di riferimento, o ​ parallelo 0​ , nel reticolato geografico.

Se misuriamo in gradi la distanza di un punto qualsiasi dall’Equatore otteniamo la​ latitudine ​di quel punto. In particolare, si parla rispettivamente di latitudine Nord (N) e di latitudine Sud (S) rispetto all’Equatore.

Come definire la longitudine di un punto nel reticolato geografico

I meridiani dividono idealmente la Terra in spicchi. Si è convenuto che i meridiani siano 360, quanti sono i gradi che identificano un angolo giro: ogni meridiano, perciò, dista dall’altro di 1°.
Come meridiano di riferimento, o​ meridiano 0, ​ è stato scelto quello che passa dall’osservatorio astronomico di Greenwich, alla periferia di Londra, in Inghilterra.

I 360 meridiani sono stati quindi ripartiti in 180 meridiani a est e 180 meridiani a ovest di Greenwich. Se misuriamo in gradi la distanza di un punto qualsiasi della superficie dal meridiano di Greenwich otteniamo la ​longitudine​. Si parla rispettivamente di longitudine est e di longitudine ovest rispetto al meridiano zero.

La descrizione del movimento della terra: rotazione e rivoluzione

La Terra, come tutti i pianeti del Sistema Solare, compie due moti principali:

• il moto di rotazione intorno al proprio asse
• il moto di rivoluzione intorno al Sole

Il ​moto di rotazione ​è il movimento che la Terra compie attorno al proprio asse, ruotando da ovest verso est. Per effettuare una rotazione completa la Terra impiega 24 ore: è la nostra giornata. Poichè per una parte la Terra è rivolta verso il Sole e ne riceve i raggi e per l’altra rimane in ombra, nelle 24 ore si verifica l’alternarsi del dì e della notte.

Il moto di rivoluzione ​è il movimento che la Terra compie intorno al Sole in 365 giorni, il nostro anno. Ruotando intorno al Sole, la Terra disegna un’orbita ellittica e il piano su cui il nostro Pianeta disegna tale orbita si chiama ​ piano dell’eclittica​.

Poichè l’asse di rotazione terrestre è inclinato di 66,33° sul piano dell’eclittica, l’incidenza dei raggi solari cambia di continuo. L’inclinazione dell’asse terrestre e il moto di rivoluzione intorno al Sole determinano così il fenomeno dell’alternarsi delle stagioni.

Cosa sono i moti millenari effettuati dalla Terra

La Terra compie poi alcuni moti secondari, chiamati ​ millenari perchè le loro conseguenze possono essere avvertite solo in tempi lunghissimi. La Terra modifica la ​forma della sua orbita attorno al Sole a causa dell’attrazione gravitazionale esercitata dal Sole e dagli altri pianeti del Sistema Solare.

L’orbita terrestre diventa un po’ più larga o un po’ più stretta, modificando dunque la distanza della Terra dal Sole. Queste variazioni si compiono nell’arco di circa 100 000 anni e possono incidere sul clima del nostro Pianeta, determinando l’alternarsi di periodi glaciali e periodi caldi.

L’attrazione gravitazionale del Sole e degli altri pianeti modifica anche l’inclinazione dell’asse terrestre ​sul piano dell’eclittica: essa oscilla di circa 3° nell’arco di 40 000 anni.
La Terra compie inoltre un movimento simile a quello di una trottola attorno al proprio asse e lo completa in 26 200 anni circa: è questo il ​moto di precessione​.

Infine, la Terra si muove insieme al Sole verso il centro della Via Lattea​, che è la nostra galassia. In questo moto, la Terra descrive un percorso simile a un’elica cilindrica o a una molla.

Cos'è la Luna e com'è fatta

. Le sue dimensioni sono considerevoli: è relativamente poco più piccola di Mercurio, il minore tra i pianeti del Sistema Solare (e il più vicino al Sole). La densità e la composizione chimica delle rocce della Luna sono molto diverse da quelle presenti sulla superficie del nostro Pianeta, ma hanno una composizione chimica molto simile a quella del mantello terrestre.

Queste caratteristiche hanno permesso di formulare l’ipotesi attualmente più accreditata sulla formazione della Luna: essa si sarebbe originata da un insieme di frammenti del mantello terrestre dopo l’impatto della Terra con un enorme asteroide che viaggiava nel Sistema Solare.

La Luna non brilla di luce propria, ma riflette quella del Sole. Non ha acqua nè atmosfera: la gravità lunare, pari a circa

di quella terrestre ed è insufficiente a trattenere i gas atmosferici. L’assenza di atmosfera fa sì che sulla Luna non si abbiano nè albe nè i tramonti, perchè la luce del Sole non viene diffusa anche dopo che il Sole è scomparso dietro l’orizzonte. Di conseguenza il passaggio dalle zone illuminate a quelle non illuminate è netto.

La mancanza di atmosfera, la quale filtra e scherma la luce solare, spiega anche le forti differenze di temperatura: nelle zone illuminate la temperatura raggiunge i 110°C, mentre nelle zone buie la temperatura scende fino a -150°C.

La morfologia della Luna e la sua struttura

La Luna è piena di “puntini”: questi sono crateri dovuti all’impatto di meteoriti. I più grandi hanno un diametro di circa 2500 km.I meteoriti arrivano integri sulla Luna, perchè essa manca di un’atmosfera capace di farli incendiare per attrito prima che tocchino il suolo, come invece avviene spesso sulla Terra.

Dalla Terra sono visibili anche i ​ monti​ , paragonabili alle più imponenti catene montuose terrestri. Poichè sulla Luna non esiste attività tettonica, questi monti hanno un’origine diversa. Probabilmente si sono formati in seguito all’impatto con enormi meteoriti che hanno fatto sollevare i bordi delle voragini prodotte sul suolo lunare . Nella Luna si possono vedere delle zone scure, chiamate ​mari lunari​: il loro colore dipende da una diversa composizione delle rocce.

Gli astronauti che tra il 1969 e il 1971 sono atterrati sulla Luna hanno raccolto circa 400 kg di rocce. L’analisi chimica ha rivelato che quei campioni sono composti da frammenti di rocce ignee​, da sferette vetrose e da particelle finissime dette polvere lunare. Nel suo insieme, questo tipo di suolo si chiama regolite.

Gli scienziati hanno inoltre scoperto che le rocce scure che formano i mari lunari sono ​ basalti risalenti a 3 miliardi di anni fa, con un’elevata concentrazione dell’elemento titanio. Poichè i basalti sono minerali di origine vulcanica, si è dedotto che in tempi lontanissimi sulla Luna debba esserci stata attività vulcanica.
Infine le regioni che dalla Terra appaiono più chiare sono costituite da un altro tipo di rocce ignee, le ​ anortositi​, piuttosto rare sul nostro Pianeta.

I moti di rotazione e di rivoluzione della Luna e la distanza luna-terra

La Luna,come la Terra e gli altri pianeti del Sistema Solare, compie un moto di rotazione attorno al proprio asse e un moto di rivoluzione. Inoltre la Luna compie un moto di traslazione insieme alla Terra intorno al Sole.

Il moto di ​rotazione ​della Luna attorno al proprio asse avviene esattamente nello stesso tempo che il nostro satellite impiega per compiere un intero giro intorno alla Terra: poco meno di 30 giorni. Questo è il motivo per cui la Luna rivolge verso di noi sempre lo stesso emisfero,cioè la stessa “faccia”.
Il moto di ​rivoluzione ​della Luna attorno alla Terra non traccia un’orbita perfettamente sferica, ma un’orbita simile a un’ ellisse.

Il piano dell’orbita è inclinato rispetto al piano di rivoluzione della Terra intorno al Sole, e lo incrocia in due punti detti ​nodi​. La distanza della Luna dalla Terra non rimane mai costante lungo tutta l’orbita: si è calcolato che la distanza media sia pari a 384 400 km.
Infine, la Luna esegue il moto di ​traslazione ​insieme alla Terra attorno al Sole, come se si tenessero per mano intorno a un baricentro comune: per questo gli astronomi parlano di ​ sistema Terra-Luna​.

Cosa sono le fasi lunari e le eclissi lunari

Compiendo il moto di rivoluzione attorno alla Terra, la Luna cambia progressivamente posizione rispetto al Sole e la porzione di Luna a noi visibile aumenta diminuisce di conseguenza.
Le porzioni della superficie lunare visibili in successione prendono il nome di ​fasi lunari​ e si ripetono ogni 29,53 giorni.

Un altro fenomeno determinato dal moto lunare sono le eclissi. Un’​ eclissi ​è l’oscuramento temporaneo, totale o parziale causato da un corpo celeste che copre la luce emessa da un altro corpo celeste. Luna,Terra e Sole ruotano insieme e i loro moti sono complessi: a ​ volte capita che si trovino tutti e tre sulla stessa linea.

Quando la Luna è in fase di Luna piena e occupa uno dei due nodi dell’orbita che compie intorno alla Terra, allora si ha un’​eclissi totale di Luna​. Quando invece la posizione della Luna non coincide con uno dei nodi, il cono d’ombra proiettato dalla Terra non oscura del tutto la Luna: si ha così un’eclissi parziale di Luna​.
Se la Luna si trova sulla linea dei nodi ed è posta tra il Sole e la Terra, essa proietta il proprio cono d’ombra sulla Terra nascondendo il Sole: è questa l’​eclissi di Sole​ e può essere anch’essa totale o parziale.

Se la distanza della Luna dalla Terra è minima, il disco solare sarà nascosto per intero: si ha così un’​eclissi totale di Sole​. Se la Luna non è perfettamente allineata con il Sole e la Terra, si ha invece un’ ​eclissi parziale di Sole​ .

Perchè la luna influenza le maree

L’​ attrazione gravitazionale ​ esercitata dalla Luna sul nostro Pianeta produce effetti molto evidenti sulle masse d’acqua dei mari: le ​ maree, ​ cioè ritmici innalzamenti o abbassamenti del livello del mare che si verificano ogni 6 ore.

Gli innalzamenti avvengono nell’emisfero terrestre rivolto verso la Luna e nell’emisfero opposto per effetto della forza centrifuga. L’altezza delle maree può dipendere dalla conformazione delle coste e dalla profondità del fondale marino. Nei mari chiusi gli effetti sono meno evidenti: nel Mar Mediterraneo, per esempio, l’altezza massima di una marea è di circa 1 m. Al contrario, nei mari aperti come l’Oceano Atlantico, l’alta marea può superare i 18 m di altezza, come accade in alcune località costiere del Canada.

Per ulteriori approfondimenti sulla Terra e sulla luna vedi anche qua