Cognome....................................................................... Nome ............................................................................. I MOTI DELLA TERRA E LE LORO CONSEGUENZE La Terra compie nello spazio numerosi movimenti astronomici, ma la maggioranza di essi è impercettibile, in quanto avviene nel corso di migliaia di anni (moti millenari). Due di questi movimenti influenzano in modo particolare la nostra esistenza e quella di tutti gli altri organismi: si tratta del moto di rotazione della Terra intorno al proprio asse e del moto di rivoluzione intorno al Sole. Dalla combinazione di questi due moti dipendono fenomeni come l’alternarsi della luce e del buio e il susseguirsi delle stagioni. IL MOTO DI ROTAZIONE La rotazione della Terra si compie intorno al proprio asse, la linea immaginaria che passa per il centro della Terra e incontra la superficie terrestre in due punti detti poli, il Polo nord e il Polo sud. Il verso della rotazione è antiorario, cioè da ovest a est; il periodo necessario per compiere una rotazione completa è detto giorno. Il moto di rotazione della Terra ha conseguenze di tipo astronomico e fisico. Una conseguenza astronomica già la conosciamo: è l’apparente movimento giornaliero della sfera celeste e del Sole, che sembrano ruotare da est a ovest. Un’altra conseguenza astronomica molto importante è l’alternarsi del dì e della notte. Poiché la Terra ha una forma sferica, il Sole ne illumina in ogni momento solo una metà, mentre l’altra metà è al buio. Nei vari luoghi della Terra quotidianamente si alternano un periodo di luce, il dì, in cui il Sole permane sopra l’orizzonte, con un periodo di oscurità, la notte, in cui il Sole sta sotto l’orizzonte. Il giorno è l’insieme delle ore di luce (dì) e di oscurità (notte). La linea che separa il dì e la notte lungo la superficie terrestre è una circonferenza immaginaria detta circolo di illuminazione. Il passaggio dal dì alla notte non è comunque repentino, ma graduale perché è preceduto da un periodo di debole chiarore detto crepuscolo; lo stesso accade nel passaggio dalla notte al dì (alba o crepuscolo mattutino). Ciò è dovuto all’effetto di diffusione della luce a opera dell’atmosfera; inoltre, l’atmosfera, essendo composta da strati di densità diversa, devia per rifrazione i raggi solari, che in parte raggiungono le zone che dovrebbero essere ormai al buio: per questo il Sole è visibile all’orizzonte un po’ prima che sia realmente sorto e un po’ dopo che sia realmente tramontato. Le durate del dì e della notte non sono quasi mai uguali in tutti i punti della Terra; ciò accade perché l’asse di rotazione terrestre non è perpendicolare al piano dell’orbita e quindi alla direzione dei raggi solari, ma ha una inclinazione di 66° 33’. Nel caso della figura, la Terra si trova in una posizione in cui il Polo nord, per l’inclinazione dell’asse, è “rivolto” verso il Sole. L’emisfero nord riceve perciò una maggiore quantità di luce rispetto a quello sud.
La durata del dì è maggiore della durata della notte; nell’emisfero sud, al contrario, la notte è più lunga del dì. Quando è il Polo sud a trovarsi rivolto verso il Sole, la situazione si ribalta: è l’emisfero sud a ricevere più luce. Si nota che solo l’Equatore è sempre diviso a metà dal circolo d’illuminazione: nei luoghi lungo la fascia equatoriale il dì e la notte hanno sempre la stessa durata. Due volte all’anno il dì e la notte hanno dovunque la stessa durata sulla Terra; ciò accade in occasione degli equinozi, quando la Terra viene a trovarsi con l’asse di rotazione perpendicolare alla direzione dei raggi solari: in queste occasioni il circolo di illuminazione attraversa i due Poli e divide esattamente a metà tutti i paralleli. Il moto di rotazione terrestre ha anche conseguenze di tipo “fisico meccanico”: una di queste è il manifestarsi della forza centrifuga responsabile dello schiacciamento polare del globo; un’altra consiste nella deviazione verso est dei corpi in caduta libera, fenomeno che fu verificato sperimentalmente alla fine del Settecento e che fornì una prima prova della rotazione terrestre. Una terza conseguenza fisica del moto di rotazione comporta la deviazione che subiscono i corpi che si muovono liberamente, cioè senza vincoli, sulla superficie terrestre: è come se i corpi fossero soggetti all’azione di una forza, in realtà solo apparente, chiamata forza di Coriolis. Pensiamo per esempio alla massa d’acqua di una corrente marina che si muove dall’Equatore verso il nord lungo un meridiano: essa incontra punti della superficie terrestre che ruotano da ovest a est con velocità lineare iniziale sempre minore. Per inerzia, il corpo tende a conservare la sua maggiore velocità lineare iniziale, per cui risulta “in anticipo” rispetto alla superficie terrestre: in pratica risulta deviato a destra rispetto al verso del moto. Se il corpo procede da nord all’Equatore, risulta deviato a sinistra rispetto al verso del moto (è quindi “in ritardo”); l’inverso succede nell’emisfero sud. La forza di Coriolis descritta in una legge, nota come legge di Ferrel, ha importanti effetti, oltre che sulle correnti oceaniche, anche sul movimento dei venti, come vedremo in seguito.
