I moti millenari della Terra
Il moto di rotazione attorno al proprio asse e quello di rivoluzione attorno al Sole sono i due movimenti più evidenti che il
nostro pianeta compie nello spazio.
Vi sono poi altri movimenti, molto più lenti, che richiedono migliaia di anni per compiersi e perciò sono chiamati moti
1 La precessione
luni-solare
La forza di attrazione gravitazionale del Sole e della Luna
nei riguardi della Terra agiscono più intensamente sulla zona
equatoriale che sulle altre parti,
e quindi tendono a «raddrizzare» l’asse di rotazione terrestre
rispetto al piano dell’orbita.
Allo stesso tempo, la Terra si
oppone, con il proprio moto di
rotazione, a questo spostamento (come una trottola, che tende a conservare l’asse sempre
parallelo a se stesso).
Le due forze descritte si
combinano e il movimento che
ne deriva fa disegnare all’asse
terrestre un doppio-cono.
Questo moto dell’asse, che
avviene in senso orario, si chiama precessione luni-solare e si
compie in tempi lunghissimi:
sono necessari 26000 anni perché l’asse terrestre compia un
doppio-cono completo.
Stella
polare
CEFEO
Vega
14 000 d.C.
ORSA
MINORE
Stella polare
2 000 d.C.
DRAGO
ERCOLE
piano dell’Eclittica
Thuban
4 000 a.C.
ORSA
MAGGIORE
Però, rispetto all’orbita terrestre l’asse della Terra torna
nella stessa posizione dopo circa 21000 anni, perché la forza
gravitazionale esercitata dagli
altri pianeti del Sistema solare
fa ruotare l’orbita terrestre in
senso antiorario attorno al Sole.
Sole
centro
dell’orbita
SCIENZE DELLA TERRA
CASSIOPEA
LIRA
Nella figura sono rappresentate delle ellissi di diversa eccentricità. In tempi millenari, l’orbita della Terra si comporta quasi in questo modo, anche se il disegno mostra
una situazione volutamente esagerata e il Sole in effetti
non si sposta.
1
CIGNO
8 000 d.C.
semiasse maggiore
afelio
millenari. Sono causati dall’attrazione gravitazionale che gli
altri corpi del Sistema solare, soprattutto il Sole e la Luna,
esercitano sulla Terra.
A causa della lentezza di questi movimenti, non siamo in
grado di osservarne direttamente le conseguenze; tuttavia i
QUESITI
1 Quali sono le due forze che, combinandosi, danno luogo alla precessione luni-solare?
LEGGI L’IMMAGINE
2 In quale costellazione si trova la
stella che tra circa 6000 anni indicherà il Nord?
2 La variazione
dell’eccentricità
dell’orbita
Un altro movimento millenario
della Terra consiste nella variazione dell’eccentricità della sua
orbita attorno al Sole; cioè, nella variazione del rapporto tra la
perielio distanza del Sole dal centro
dell’orbita e il semiasse maggiore dell’orbita. In altre parole, l’orbita ellittica del nostro
pianeta subisce delle variazioni
nel suo «schiacciamento», come se diventasse ora più allungata, ora meno.
Un modo abbastanza semplice per valutare l’eccentricità
dell’orbita terrestre è quello di
considerare la differenza tra le
distanze del Sole dalla Terra al-
A causa della precessione luni-solare, la
stella che indica il Nord non è sempre
stata la Stella polare, come oggi (in
corrispondenza del 2000 d.C.
circa): al tempo degli Egizi (4000 a.C.)
era Thuban, nella Costellazione del Drago; tra 12 000 anni (14000 d.C.) sarà
Vega, nella Costellazione della Lira.
l’afelio e al perielio. Si è calcolato che in un ciclo di 92 000
anni questa differenza può variare da 1 milione di km fino a
16 milioni di km; attualmente
essa vale circa 5 milioni di km.
QUESITI
1 In cosa consiste la variazione
dell’eccentricità dell’orbita terrestre intorno al Sole?
LEGGI L’IMMAGINE
2 Le ellissi tracciate dall’orbita
terrestre possono variare in modo
tale che il Sole venga a trovarsi in
una posizione nettamente diversa
rispetto a quella attuale?
Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.
loro effetti sono molto rilevanti: riguardano, ad esempio, il
clima dell’intero pianeta.
Tra i moti millenari della Terra, prendiamo in considerazione:
1. la precessione luni-solare,
2. la variazione dell’eccentricità dell’orbita terrestre (cioè
quella del suo «schiacciamento»),
3. la variazione dell’inclinazione dell’asse terrestre.
3 La variazione
dell’inclinazione
dell’asse
La forza di attrazione gravitazionale del Sole e della Luna sulla Terra dipende dalle distanze
tra questi corpi. Poiché tali distanze variano continuamente,
l’asse terrestre compie varie
oscillazioni.
Attualmente l’angolo tra l’asse terrestre e la perpendicolare
al piano dell’orbita è di 23° 27'.
Ma in un arco di tempo di
40 000 anni tale angolo varia da
circa 21° 55' a 24° 20'.
Dall’inclinazione dell’asse terrestre dipende l’insolazione di
ogni determinata località della
Terra; e dall’insolazione dipende,
a sua volta, il clima.
Quanto più aumenta l’inclinazione dell’asse rispetto alla
perpendicolare al piano dell’orbita tanto più marcato diviene il
contrasto tra le stagioni.
4 I moti millenari
e le glaciazioni
I moti millenari alterano nel
tempo la distribuzione dell’energia solare sulla Terra e hanno quindi conseguenze sul clima del pianeta. Dato che si
tratta di movimenti lentissimi,
le variazioni climatiche che essi
provocano sfuggono all’osservazione diretta dell’uomo.
Tuttavia, questi cambiamenti climatici si manifestano con
fenomeni importanti, come le
glaciazioni. Quando l’insieme
dei movimenti millenari provoca una diminuzione della quantità di energia solare ricevuta
durante l’estate dalle zone
prossime ai poli e dalle aree
montane (a tutte le latitudini),
la neve caduta in inverno non si
VEDI ANCHE…
ATTIVITÀ
Animazione
Il moto doppio-conico
dell’asse terrestre [2:39]
Fai delle ipotesi sull’inclinazione dell’asse terrestre
Supponi che l’asse terrestre sia perpendicolare al piano dell’orbita.
La quantità di energia solare
ricevuta da una certa località varierebbe nel corso dell’anno?
Esisterebbero le stagioni?
perpendicolare al piano
dell’orbita
21° 55'
23° 27'
24° 20'
Sole
QUESITI
1 Con l’aumentare dell’inclinazione dell’asse terrestre, il contrasto
tra le stagioni diviene più o meno
marcato?
LEGGI L’IMMAGINE
2 Di quanti gradi può variare l’inclinazione dell’asse terrestre in
40 000 anni?
piano dell’orbita
scioglie completamente e si accumula negli anni, trasformandosi in ghiaccio. Le calotte glaciali si espandono e il nostro
pianeta entra in un’età glaciale.
Negli ultimi 2,6 milioni di
anni si sono verificate 5 glaciazioni, durante le quali i ghiacci
sono giunti a coprire metà del
Nordamerica, l’Europa settentrionale, le intere Alpi (e lingue
di ghiaccio sono scese fino alla
Pianura Padana).
QUESITI
1 Quali condizioni devono verificarsi perché la Terra si avvii verso
una glaciazione?
LEGGI L’IMMAGINE
2 Su quali regioni dell’attuale Europa si estendevano i ghiacci durante la glaciazione di Würm?
terre
emerse
ghiaccio
continentale
ghiaccio marino
3800
Estensione attuale
dei ghiacci.
Polo nord
Polo nord
3400
2100
3250
2520
1780
Estensione dei ghiacci durante l’ultima glaciazione
(glaciazione di Würm, iniziata circa 75000 anni fa e
terminata circa 10 000 anni fa), nell’emisfero settentrionale.
Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.
U N I T À T1 • La Terra come pianeta
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