La Terra nel sistema solare

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
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135
150
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180
Ovest
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SGUARDO SUL MONDO
Est
150
Est
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Ovest
180
Ovest
Est
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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.