Planetologia - il pianeta Terra

Linee e punti di riferimento sulla Terra

Ci sono punti che vengono utilizzati come riferimenti:

ASSE TERRESTRE: linea immaginaria passante per i poli intorno al quale la Terra svolge il moto di rotazione

POLI: sono i due punti in cui l'asse terrestre incontra la superficie terrestre

EQUATORE: linea immaginaria che divide la Terra in due emisferi: quello nord (boreale) e quello sud (australe). Esso è la massima circonferenza disegnabile intorno alla Terra

TROPICI: linee immaginarie a cui giungono perpendicolari i raggi del sole a mezzogiorno dei solstizi (nel tropico del cancro, cioè il tropico del nord, il 21 giugno e nel tropico del capricorno, cioè il tropico del sud, il 22 dicembre)

PARALLELI: linee immaginarie parallele all'equatore di ampiezza decrescente. Il parallelo di riferimento è l'equatore (parallelo 0). I paralleli sono staccati uno dall'altro di un grado: abbiamo quindi 90 paralleli nord e 90 paralleli sud

MERIDIANI: linee immaginarie

Passanti per i poli, tutti della medesima ampiezza. Il meridiano di riferimento è quello di Greenwich (meridiano 0). Abbiamo 180 meridiani verso est e 180 meridiani verso ovest.

LONGITUDINE: distanza angolare di un punto della Terra dal meridiano di riferimento, cioè da Greenwich. Può essere al massimo 180° est o 180° ovest.

LONGITUDINE: distanza angolare di un punto della Terra dall'equatore. Può essere al massimo 90° nord o 90° sud.

MOVIMENTI DELLA TERRA

La Terra compie alcuni moti brevi: rotazione e rivoluzione.

La rotazione avviene attorno all'asse terrestre e considera il giorno sidereo (ci mette 23 ore e 56 minuti a fare un giro completo).

La rivoluzione avviene intorno al sole e considera l'anno sidereo (ci mette 365 giorni, 6 ore e 9 minuti a fare un giro completo).

n.b. "sidereo" significa che sono riferiti alle stelle (prendiamo una stella di riferimento e vediamo quanto ci mettiamo a ritornare di fronte a quella).

La Terra ha anche moti millenari: la precessione luni-solare (legata all'asse terrestre, determina l'anticipo di 20 minuti). Ci sono poi i moti legati al sistema solare e alla galassia, ma non vengono considerati.

LA ROTAZIONE

Prove della rotazione:

1. Alternanza notte/giorno (prova visiva, ma, allo stesso tempo, conseguenza stessa della rotazione)
2. Prove fisico-matematiche: noi sappiamo che ci sono stelle lontanissime, noi le vediamo girare perché la terra gira su se stessa. Se si supponesse che la Terra fosse ferma e che a muoversi fossero le stelle, vorrebbe dire che, dopo un giorno, rivediamo la stessa stella, quindi vorrebbe dire che le stelle vanno molto più veloce della velocità della luce, cosa impossibile.
3. Guglielmini 1791: la Terra ha paralleli decrescenti: supponiamo di prendere un punto sull'equatore e uno su un parallelo. Un punto deve percorrere tutto l'equatore, l'altro deve percorrere un parallelo più piccolo.

una circonferenza più piccola. Il tempo però è sempre 24 ore. La velocità lineare sulla Terra è quindi diversa a seconda del parallelo che consideriamo (all'equatore è più veloce, al polo è 0). Se invece guardo la velocità angolare, in qualunque punto mi trovi è sempre la stessa (perché i gradi sono sempre 360, a parte al polo 0°).

Guglielmini lasciò cadere dalla torre degli asinelli un sasso. La torre era fuori dalla terra, quindi aveva una velocità maggiore di quella della terra. Il sasso è infatti caduto 17 mm più avanti.

4- PENDOLO DI FOUCOULT (1851): serve per dimostrare che la terra ruota intorno al suo asse. Fu fatto nel Pantheon di Parigi perché serviva un soffitto abbastanza grande. Prese un filo e vi attaccò una massa. Lo fece oscillare come un pendolo. In ogni pendolo il piano di oscillazione è sempre lo stesso. Per terra mise della sabbia, il pendolo

però non tracciava sempre la stessa linea, matracciava una linea in senso opposto alla rotazione dell'asse terrestre. Se sei al polo quindi fai un giro completo (dopo 24 ore torna al punto di partenza).

CONSEGUENZE DELLA ROTAZIONE

LEGGE DI FERREL: è legata alle diverse velocità lineari. All'equatore parte una mongolfiera. Trovandosi sul terreno, prende la velocità di quel punto, poi però prende la sua velocità. La mongolfiera vuole andare verso il polo, dove le velocità sono più lente. Andando da posti che vanno più veloci a posti che vanno più lenti, non ha un moto rettilineo uniforme, ma un moto verso destra nell'emisfero boreale e verso sinistra nell'emisfero australe (ma sempre a destra della terra). Qualsiasi oggetto che si muove liberamente si sposta verso destra nell'emisfero boreale, verso sinistra in quello australe. Questi movimenti furono studiati anche da Codriolis che studiò la

Legge di Ferrel e la applicò alla forza di coriolis, cioè quella forza apparente che determina lo spostamento verso destra nell'emisfero boreale e verso sinistra in quello australe. Perché forza apparente? Perché è una forza di cui si deve tener conto, ma che non è esercitata da nessuno.

Applicazione della forza di Coriolis: quando gli alisei (venti costanti) si muovono dall'equatore verso nord si muovono verso destra, se vanno verso sud vanno verso sinistra. Il vento in teoria dovrebbe soffiare in modo rettilineo, invece, per la forza di coriolis, non fa così.

ALTERNANZA NOTTE (momento in cui non vediamo più il sole)/ Dì (momento in cui si vede il sole): alba e tramonto sono due momenti intermedi: non si vede il sole, ma non c'è luce. Sulla luna invece ciò non accade: appena va via il sole non c'è più luce. Sulla terra invece c'è ancora per un po' luce.

sole. Quindi, la durata del giorno solare è di circa 24 ore. L'alba e il tramonto sono causati dalla rifrazione della luce solare nell'atmosfera. Quando il sole è basso sull'orizzonte, i raggi solari devono attraversare uno strato più spesso di atmosfera rispetto a quando è alto nel cielo. Questo fa sì che la luce venga dispersa e diffusa in diverse direzioni, creando colori caldi e sfumature durante l'alba e il tramonto. La durata del giorno può variare durante l'anno a causa dell'inclinazione dell'asse terrestre. Durante l'estate, l'emisfero in cui ci troviamo è inclinato verso il sole, quindi i giorni sono più lunghi. Durante l'inverno, l'emisfero è inclinato lontano dal sole, quindi i giorni sono più brevi. In conclusione, la durata del giorno dipende dalla rotazione della Terra intorno al suo asse e dalla sua orbita intorno al sole. L'atmosfera gioca un ruolo importante nella rifrazione della luce solare, creando gli spettacolari colori dell'alba e del tramonto.sole (dopo 48 ore sono 8 minuti di differenza). A noi non ci interessa perché ci riferiamo al sole. Per la seconda legge di Keplero c'è un perielio e un afelio. Il giorno dura di più quando siamo in perielio e dura di meno quando siamo nell'afelio. Alla fine comunque tutto si compensa.

LA RIVOLUZIONE è il moto che la terra compie attorno al sole. 365 giorni, 6 ore e 9 minuti (anno siderio, tempo effettivo).

La vicinanza o meno dal sole non c'entra niente con le temperature, le stagioni, ecc: quando siamo nel perielio, infatti, per noi è inverno per esempio. Queste cose dipendono dall'asse terrestre.

I raggi del sole arrivano paralleli tra loro. Il punto in cui i raggi arrivano perpendicolari è il tropico del capricorno. Nell'emisfero sud i raggi arrivano tendenzialmente perpendicolari, in quello nord no. Dove cadono perpendicolari c'è più caldo, di là più freddo.

Se andiamo in montagna i raggi

del sole sono di più perché sono filtrati meno dall'atmosfera. Ai poli ci sono sei mesi di luce e sei mesi di buio.

LA PROCESSIONE LUNI-SOLARE

Il sole e la luna attraggono la terra, vorrebbero raddrizzare l'asse, soprattutto all'equatore (che ha un rigonfiamento), ma la rotazione della terra si oppone. L'asse terrestre gira su una traiettoria mantenendosi sempre inclinato di 23° (doppio