TEMA 0 UNO Scheda SGUARDO SUL MONDO • LEZIONE 1 IL MONDO La Terra nel sistema solare L’universo, le galassie e le stelle Gli astronomi ritengono che l’universo sia nato circa 14 miliardi di anni fa, in seguito a una grande esplosione (in inglese big bang) di un unico corpo nel quale era concentrato tutto ciò che oggi esiste. Espandendosi, la materia si sarebbe lentamente condensata in miliardi di galassie (dal greco gala, “latte”), così chiamate per il loro aspetto lattiginoso. Grazie ai moderni telescopi, si è potuto accertare che esse sono ammassi di miliardi di stelle, che solo l’immensa distanza fa apparire come semplici punti luminosi. Le stelle, a loro volta, sono corpi milioni di volte più voluminosi e pesanti della Terra, ma talmente distanti da apparirci puntiformi. Una sola di esse si trova relativamente vicina al nostro pianeta: il Sole, lontano dalla Terra 150 milioni di chilometri, una distanza che la luce solare percorre in appena 8 minuti. Il sistema solare I movimenti di rotazione e di rivoluzione ll pianeta Terra è dotato di due movimenti principali: uno di rotazione su se stesso, della durata di un giorno, e uno di rivoluzione intorno y alle di H eta com ella d ta Orbi Pianetini Sole Mercurio Venere Marte Terra Luna Giove Saturno Nettuno Urano Plutone Dei 9 pianeti del sistema solare, la Terra, che è il terzo a partire dal Sole, è l’unico ad avere condizioni ambientali favorevoli alla vita. al Sole, che avviene in un anno. La rotazione, che si svolge attorno a una linea immaginaria, l’asse terrestre, determina un moto apparente dei corpi celesti, che ogni giorno sorgono a est, compiono un arco nel cielo e poi tramontano a ovest. Il Sole, in particolare, col suo moto apparente scandisce il giorno, facendo regolarmente alternare periodi di luce (dì) a periodi di buio (notte), separati da brevi fasi di penombra (aurora, al mattino, e crepuscolo, alla sera). La rivoluzione della Terra intorno al Sole si svolge lungo un’orbita chiamata eclittica, che ha la forma di una circonferenza leggermente schiacciata. Durante questo moto l’asse terrestre non rimane perpendicolare al piano dell’eclittica, ma si mantiene costantemente inclinato di 66° e 33’. A tale inclinazione, si devono il fenomeno delle stagioni e la diversa durata del dì e della notte in ogni giorno dell’anno. E. Fedrizzi-A. Della Valentina, Dossier Terra. Italia, Europa, Mondo, Minerva scuola Anche il Sole fa parte di una galassia, la Via Lattea, in cui occupa una posizione periferica, a circa 30 mila anni luce dal centro. Come tutti i corpi dotati di grande massa, il Sole fa sentire la sua attrazione gravitazionale nello spazio circostante, trattenendo nelle loro orbite 9 pianeti, alcuni dei quali circondati a loro volta da pianeti ancora più piccoli, i satelliti. Altri corpi minori fanno parte del sistema solare: le comete, piccole ma molto vistose, gli asteroidi, grossi massi rocciosi, e le meteoriti, frammenti di roccia che di quando in quando cadono sulla Terra sotto forma di “stelle cadenti”. Come tutte le stelle, anche il Sole libera un’immensa quantità di calore, che diffonde in tutte le direzioni sotto forma di radiazione: soltanto una parte di essa consiste in luce visibile; oltre a questa, il Sole emette inoltre raggi infrarossi e ultravioletti, onde radio e raggi X, tutti non visibili. Molte di tali radiazioni sono pericolose, ma la Terra è protetta dall’atmosfera, che filtra gran parte dell’energia solare, lasciando passare solo quella che riscalda il pianeta e va ad alimentarne i cicli materiali. Non tutti i corpi che vediamo sulla volta celeste sono stelle. Alcuni, osservati al telescopio, risultano essere galassie esterne alla nostra Via Lattea. Nella foto, la galassia di Andromeda, la più vicina alla nostra galassia, da cui dista “appena” 2,2 milioni di anni luce. TEMA 0 UNO SGUARDO SUL MONDO Dato che l’eclittica ha la forma di una circonferenza leggermente schiacciata, nel corso dell’anno il nostro pianeta non rimane sempre alla stessa distanza dal Sole, ma passa da una posizione più vicina (perielio) a una più lontana (afelio) E. Fedrizzi-A. Della Valentina, Dossier Terra. Italia, Europa, Mondo, Minerva scuola Il meccanismo delle stagioni Le stagioni, che noi percepiamo come l’alternarsi di periodi freddi, temperati e caldi, dipendono soltanto da come i raggi del Sole arrivano al suolo. Quando giungono perpendicolarmente, o con un angolo elevato, concentrano la loro energia su una superficie limitata, che dunque risulta fortemente riscaldata; al contrario, quando i raggi del Sole cadono molto obliqui, si disperdono su un’ampia superficie, risultando poco efficaci sul piano termico. In estate, la stagione che inizia il 21 giugno (solstizio estivo), i raggi del Sole cadono a perpendicolo sul tropico del Cancro. Di conseguenza, tutte le località dell’emisfero boreale sono riscaldate più intensamente rispetto a quelle dell’altro emisfero, e la durata del dì supera quella della notte. Inoltre il Sole illumina completamente la calotta polare artica, senza mai tramontare, mentre sulla calotta antartica non riesce nemmeno a sorgere dall’orizzonte. In inverno, la stagione che inizia il 22 dicembre (solstizio invernale), la situazione è completamente opposta alla precedente. I raggi del Sole, cadendo a perpendicolo sul tropico del Capricorno, scaldano maggiormente e per più ore l’emisfero australe, e illuminano costantemente la calotta polare antartica. A distanza di tre mesi dall’inizio dell’estate e dell’inverno si verificano gli equinozi, durante i quali i raggi del Sole cadono perpendicolarmente sull’equatore e dunque scaldano in uguale misura i due emisferi. In quello boreale l’equinozio di primavera cade il 21 marzo, mentre l’equinozio d’autunno si verifica il 23 settembre. In queste due date non solo le temperature sono intermedie, tra il caldo estivo e il freddo invernale, ma anche la durata del dì e della notte si equivalgono esattamente (il termine equinozio significa appunto “uguale notte”). I moti della Terra e la misura del tempo I moti della Terra si svolgono in modo così regolare che l’uomo li ha presi come riferimento per misurare il trascorrere del tempo. Prendiamo per esempio il giorno, in base al quale organizziamo la nostra vita: esso corrisponde a una rotazione completa della Terra su se stessa, che dura 24 ore. Le altre unità temporali sono frazioni del giorno: l’ora è la ventiquattresima parte del gior- • LEZIONE 1 IL MONDO La Luna ha un volume pari a un cinquantesimo di quello della Terra, da cui dista oltre 300 mila km (1 secondo luce). Priva di idrosfera e di atmosfera, non può ospitare la vita, in quanto la temperatura varia da + 100 a – 100 °C. La sua attrazione gravitazionale provoca il fenomeno delle maree. no, il minuto la sessantesima parte di un’ora e il secondo la sessantesima parte di un minuto. Un’altra importante unità di misura è l’anno, che corrisponde a una rivoluzione della Terra intorno al Sole, la cui durata è pari a 365 giorni e sei ore circa. Questo è il motivo per cui non tutti gli anni hanno la medesima durata: come sappiamo, infatti, nel calendario si succedono tre anni della durata di 365 giorni e uno di 366 giorni, chiamato “bisestile”. Il giorno aggiuntivo, che deriva dall’unione dei quattro resti di sei ore, viene aggiunto al termine del mese di febbraio, che ogni quattro anni ha la durata di 29 giorni anziché 28. Per convenzione si è stabilito che gli anni bisestili siano quelli le cui cifre sono divisibili per 4. Le stagioni astronomiche non corrispondono esattamente alle stagioni climatiche: il periodo più caldo dell’anno non cade a fine giugno ma circa un mese più tardi, mentre le temperature più rigide si registrano al termine di gennaio. Il ritardo dipende dalla lentezza con cui il terreno, e soprattutto i mari, assorbono e rilasciano il calore. 120 105 90 75 60 45 30 15 0 15 45 30 60 75 90 105 120 • LEZIONE 1 IL 135 150 165 180 Ovest 135 SGUARDO SUL MONDO Est 150 Est 165 Ovest 180 Ovest Est TEMA 0 UNO MONDO 165 -4 +5 a nic me ì Do uned L a nic me ì Do uned L -3 -5 -9 Mosca -9 +3 45 0 Linea del cambiamento di data 15 Chicago San Francisco -5 -3.30 -10 +1 1 +8 Pechino Roma -1 New York +5 +2 +3.30 +2 Il Cairo +5.45 +4.3 0 +5 +3 Tokyo Delhi + 6.30 +5.30 0 +1 0 +1 2 +3 Equatore Rio de Janeiro Pasqua -9.30 30 -6 -4 -3 Buenos Aires 0 +12.45 60 -11 -10 -9 -10 0 15 +12- +8 +1 0 Rabat -9.30 45 +6 +5 Londra -4 30 +1 2 0 -8 60 -9 +1 0 -7 Linea del cambiament o di data +1 2 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 +1 0 Meridiano di Greenwich 75 -1 +8 Città del Capo +9.3 0 +1 0 +11.30 Sidney +12.45 +1 2 0 +1 Fusi orari e paesi aventi ora ufficiale pari +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 Fusi orari e paesi aventi ora ufficiale dispari +9 +10 +1 1 +12- -11 Paesi aventi ora ufficiale con frazioni d’ora I confini dei fusi orari seguono solo in parte l’andamento dei meridiani, dovendosi adeguare ai confini degli stati. Solo i paesi di grandi dimensioni, molto estesi in longitudine, comprendono al loro interno più fusi orari. Il record va alla Russia, che ne conta addirittura undici. 180° 165° 165° 150° di d 150° 135° ata Il momento in cui il Sole si trova nel punto più alto rispetto all’orizzonte (mezzogiorno) non è lo stesso per le località poste a diversa longitudine: per esempio ad Aosta, che si trova 400 km a ovest di Venezia, il mezzogiorno cade con circa 20 minuti di ritardo rispetto alla città la- gunare. Basarsi sul passaggio del Sole per determinare l’ora non è dunque possibile, perché si verificherebbe una situazione caotica, in cui ogni località avrebbe un’ora diversa dalle altre. Per rimediare a questa situazione si è adottata una convenzione valida per tutto il mondo. Questa prevede che la Terra venga am bia me n 120° Longitudini O 50° lin e S A ore 12 del 30 marzo (GMT) 40° ore 24 tra il 29 e il 30 marzo I ore 24 tra il 30 e il 31 marzo R 40° E a de lc M I 50° 135° A to A Longitudini E divisa in 24 spicchi, uno per ciascuna ora del giorno, di ampiezza pari a 15° di longitudine (360° : 24 = 15°). All’interno di ciascuno spicchio, chiamato fuso orario, tutte le località hanno la medesima ora. Passando da un fuso orario all’altro si cambia di un’ora esatta e in particolare C salto di data 30° 30° A 20° 20° raddoppio di data fusi orari +9 +10 +11 +12 –12 –11 –10 –9 –8 La linea del cambiamento di data, che teoricamente corrisponde all’antimeridiano di Greenwich, non taglia mai uno stato, per evitare possibili confusioni di date. E. Fedrizzi-A. Della Valentina, Dossier Terra. Italia, Europa, Mondo, Minerva scuola I fusi orari TEMA 0 UNO E. Fedrizzi-A. Della Valentina, Dossier Terra. Italia, Europa, Mondo, Minerva scuola si aggiunge un’ora se ci si sposta verso est, si toglie un’ora se si va in direzione ovest. Per esempio, quando in Italia sono le 10 del mattino, a Londra sono le 9 e in Grecia le 11. L’adozione dei fusi orari impone che venga stabilita una linea dove si deve necessariamente cambiare la data. Per comprenderne l’esigenza facciamo un esempio, supponendo SGUARDO SUL MONDO che a Londra sia mezzogiorno del 30 marzo: se si procede verso ovest incontreremo il fuso delle ore 11, poi quello delle 10 e così via, fino ad arrivare al meridiano opposto a Greenwich, dove ci si trova alla mezzanotte fra il 29 e il 30 marzo; se invece ci si sposta verso est, incontreremo il fuso delle ore 13, delle 14 e così via, fino ad arrivare a quello che segna la mezza- • LEZIONE 1 IL MONDO notte fra il 30 e il 31 marzo. In pratica tutto il fuso opposto rispetto a Greenwich segna la medesima ora, mezzanotte, ma il mezzo fuso che si trova a longitudine est risulta 1 giorno più avanti rispetto all’altra metà del fuso. Dunque, il fuso contenente l’antimeridiano di Greenwich è tagliato a metà dalla linea del cambiamento di data.