Astronomia1 i movimenti della terra

La Terra

Filmato 1

La Terra La Terra ha una forma sferica leggermente schiacciata ai poli.

Una linea di separazione immaginaria , detta Equatore, divide la terra in due emisferi: l’emisfero nord o boreale, l’emisfero sud o Australe.

Invece, la linea immaginaria un po’ inclinata che attraversa la Terra passando per i poli e per il centro del pianeta, si chiama asse terrestre o asse di rotazione.

Per consentirci di individuare con precisione la posizione di ogni punto sulla terra, la superficie terrestre è stata ricoperta DA LINEE IMMAGINARIE ORIZZONTALI “ PARALLELI”, E VERTICALI “MERIDIANI” che formano il reticolo geografico.

LA LATITUDINE è la distanza di un parallelo dall’equatore che è il parallelo “0” (zero).

A nord dell’equatore si parla di latitudine nord, a sud dell’equatore di latitudine sud.

LA LONGITUDINE è la distanza di un meridiano da quello di Greenwich che è il meridiano”0” (zero).

A est del meridiano di Greenwich si parla di longitudine est, a ovest di longitudine ovest.

A partire dall’equatore, cioè dal parallelo 0, si contano 90 paralleli a nord e 90 a sud, la cui circonferenza diminuisce man mano che si avvicinano ai poli.

A partire dal meridiano 0, quello che attraversa l’osservatorio astronomico di Greenwich in Inghilterra, si contano 180 meridiani verso ovest e 180 meridiani verso est.

I movimenti della Terra

LA TERRA COMPIE DUE MOVIMENTI O MOTI.

MOTO DI ROTAZIONE

MOTO DI RIVOLUZIONE.

Filmato 2

IL MOVIMENTO DI ROTAZIONE è il giro che il nostro pianeta compie sul proprio asse (su se stesso da ovest verso est), impiegando 24 ore, cioè un giorno.

Così, mentre su una metà del pianeta è dì, nell’altra metà è notte.

2) IL MOVIMENTO DI RIVOLUZIONE è il giro che la Terra compie intorno al sole, impiegando circa 365 giorni e 6 ore, cioè un anno e 6 ore. Durante questo percorso, l’asse della terra cambia inclinazione, così le due metà del pianeta ricevono i raggi solari con angolatura differente nei diversi periodi dell’anno. Questo determina l’alternarsi delle stagioni .

Diversa durata delle stagioni Primavera: 92 giorni

21 marzo Inverno: 89 giorni

21 giugno

21- 22 dicembre

Estate: 94 giorni

Autunno: 90 giorni

23 settembre La diversa durata delle stagioni è dovuto al fatto che la velocità orbitale della terra è maggiore in perielio che in afelio e quindi l’orbita è percorsa in un tempo più breve.

Le stagioni meteorologiche non coincidono con quelle astronomiche; iniziano il 1° giorno del mese corrispondente al solstizio o all’equinozio

EQUINOZIO DI PRIMAVERA 21 marzo

1.

I raggi perfettamente sull’Equatore;

solari cadono perpendicolari

2.

Il circolo d’illuminazione coincide con un meridiano e passa per entrambi i poli;

Le ore di luce sono pari alle ore di buio sia nell’emisfero nord che sud

SOLSTIZIO D’ESTATE 21 giugno 1. I raggi solari sono perpendicolari al Tropico del Cancro; 2. Il circolo d’illuminazione è tangente ai circoli polari; 3. Si ha la massima durata del giorno nell’emisfero nord e la minima nell’emisfero sud.

Il Polo Sud rimane al buio per 24 ore

EQUINOZIO DI AUTUNNO 23 settembre

1. Il circolo d’illuminazione coincide con un meridiano e passa per entrambi i poli.

2. I raggi solari sono perpendicolari all’equatore.

Le ore di luce sono pari alle ore di buio sia nell’emisfero nord che nell’emisfero sud.

SOLSTIZIO D’INVERNO 22 dicembre 1.

I raggi perpendicolari al del Capricorno;

solari Tropico

2. Il circolo di illuminazione è tangente ai circoli polari; 3. Il Polo Nord è completamente in ombra mentre il Polo Sud è illuminato per tutte le 24 ore.

Nell’emisfero nord si ha la massima durata della notte e la più breve durata del giorno

KEPLERO - La “prima” LEGGE: l’ellisse

afelio perielio

F1 ; F2 = fuochi dell’ellisse a= lunghezza del semiasse maggiore b=lunghezza del semiasse minore Facendo qualche passo indietro , ricordiamo che Johannes Kepler ( 1571 - 1630 ) stabilisce nel 1609, come Galileo, la validità della teoria eliocentrica e la precisa con le sue 3 famose leggi; la 1a LEGGE stabiliva che l’orbita dei pianeti intorno al Sole è un’ellisse ed il Sole ne occupa uno dei fuochi ; questa è la ragione essenziale degli scarti fra le osservazioni e la teoria copernicana che contemplava per i pianeti, orbite circolari.

Afelio e perielio sono rispettivamente i punti di massima e minima distanza della Terra o di un qualsiasi pianeta dal Sole.

La Terra transita al perielio il 2 Gennaio (30 km/s ); transita all’afelio il 3 Luglio (29 km/s). A causa della diversa velocità di percorrenza dell’orbita, nell’emisfero boreale l’inverno (presso il perielio) è più breve dell’estate (presso l’afelio).

KEPLERO - La “seconda” LEGGE: velocità areolare costante La 2a LEGGE ( Legge delle aree o della costanza delle velocità areolari ) afferma che : il raggio vettore che congiunge un pianeta col Sole copre aree uguali (A1, A2, A3 ) in tempi uguali ; come conseguenza la velocità di un pianeta sulla sua orbita è tanto più rapida quanto più esso e vicino al Sole, con velocità massima al perielio (punto più vicino al Sole ) e velocità minima all’afelio (punto più lontano ).

In realtà questa fu la prima legge scoperta da Keplero e da essa fu costretto ad abbandonare l’idea dell’orbita circolare dei pianeti.

Nello stesso tempo : A1 = A2 = A3 aree uguali 1=grande velocità 2=media velocità 3=piccola velocità

Quanto affermato in questa legge ( e le altre 2 ) è valido per tutti i corpi del sistema solare e del cosmo in generale, per la Luna sull’orbita con fuoco nella Terra, come per gli asteroidi in orbita solare, per i satelliti di Giove come per le comete.

Forma e dimensioni della Luna Ha una forma che corrisponde a un ellissoide a tre assi, con l’asse maggiore equatoriale rivolto verso la Terra.

Le sue dimensioni la collocano tra i satelliti piĂš grandi del sistema solare

Non esiste un’atmosfera, quindi le escursioni termiche sono molto elevate: si va dai 110°C delle zone illuminate ai -150°C delle zone buie.

Sono presenti molti crateri, prodotti dalla caduta di meteoriti e zone pianeggianti, distinte in mari (aree scure formate da spandimenti di basalto e ricoperti da polveri, ceneri e detriti) e terre alte (regioni più chiare).

Non è presente neanche un’idrosfera, anche se sembra accertata la presenza di acqua ghiacciata nel sottosuolo polare.

Moti della Luna Compie dei movimenti simultanei; tra i pi첫 importanti ne possiamo individuare tre: Moto di rotazione attorno al proprio asse Moto di rivoluzione attorno alla Terra Moto di traslazione, intorno al Sole assieme alla Terra

Moto di rotazione Avviene in senso antiorario (da ovest verso est) con una velocità angolare media di circa 13° al giorno e si compie in 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 12 secondi (la stessa durata del mese sidereo) quindi la Luna rivolge agli osservatori terrestri sempre la stessa faccia.

Moto di rivoluzione Avviene in senso antiorario, su un’orbita ellittica, il cui perigeo (punto più vicino alla Terra) è a 356000 km, mentre l’apogeo (punto più lontano dalla Terra) è a 407000 km. La distanza media è di 384000 km.

Linea dei nodi Il piano dell’orbita lunare forma con quello dell’orbita terrestre circa 5°. Ci sono quindi 2 punti di intersezione detti nodi: la linea che li unisce è detta linea dei nodi.

Moto di traslazione Consiste nello spostamento del centro di massa Terra-Luna lungo l’orbita terrestre.

Ciò complica il profilo dell’orbita lunare, che non può essere descritta propriamente come un’ellisse ma piuttosto come un epicicloide.

Fasi lunari Quando la Luna si trova dalla stessa parte del Sole, rispetto alla Terra, si dice che è in congiunzione: la sua faccia, essendo rivolta verso di noi, non viene illuminata e rimane quindi oscura. Si è quindi nella fase di novilunio (o luna nuova)

Fasi lunari Quando la Luna si trova dalla parte opposta al Sole, rispetto alla Terra, si dice che è in opposizione: la sua faccia viene illuminata. Si è quindi nella fase di plenilunio (o luna piena).

Quando la Terra, la Luna e il Sole sono in quadratura, cioè disposti nello spazio in modo da occupare i vertici di un triangolo rettangolo, risulta per noi illuminato solo ¼ della superficie lunare. Le fasi corrispondenti sono quelle di primo quarto e ultimo quarto.

Le posizioni della Luna nelle fasi di novilunio e di plenilunio vengono dette sizigie.

Schema delle fasi lunari

Le eclissi La Terra e la Luna, essendo pressoché sferiche, quando vengono investite da un fascio di luce, producono un cono d’ombra.

Quando uno di questi corpi celesti entra nel cono d’ombra dell’altro, si verifica un’eclissi.

Le eclissi ď Ž 1.

2.

Le eclissi si verificano solo quando: la Luna si trova in uno dei nodi (eclissi totale) o in prossimità di essi la Luna è in fase di plenilunio o di novilunio

Tipologia delle eclissi Abbiamo le eclissi di Luna: Totali, quando la Luna è in plenilunio nei nodi Parziali, quando la Luna è in plenilunio ed in prossimità dei nodi.

L'eclisse di Sole si verifica quando la Luna, nella fase di novilunio, transita davanti al Sole: in questo caso il cono d'ombra è molto piccolo e solo nelle zone attraversate da esso è possibile osservare il fenomeno nella sua completezza (eclisse totale).

Se la Luna è in apogeo si hanno delle eclissi anulari.

Eclissi anulare di Sole

ce(S. Brunière, Ciel & Espa)

Per non .. confondere le eclissi !!

Quando la LUNA e’ del tutto immersa nell’ombra della TERRA , si tinge di rosso a causa dell’atmosfera terrestre .

La luce sul panorama non cambia molto.

Eclissi di Luna >

< Eclissi di Sole Quando il SOLE e’ completamente nascosto dal disco lunare , il panorama diventa buio come di notte !

Le Maree La Marea è la deformazione della superficie di un corpo celeste prodotta dall'azione gravitazionale di uno o più corpi celesti ‘’vicini’’.

Per la Terra è l'oscillazione del livello del mare, causata dall'attrazione gravitazionale combinata del Sole e della Luna. Oltre alla superficie marina viene sollecitata anche la crosta solida (che non è perfettamente rigida). L'attrazione lunisolare sulla massa acquea produce in questa , una deformazione periodica e regolare, che, in generale , si manifesta ripetendosi nell'arco di 24h 50m, corrispondente al giorno lunare medio, di due innalzamenti (flusso/alta marea) e due abbassamentl (riflusso/bassa marea) del livello marino. I due flussi e i due riflussi si alternano circa ogni sei ore generando due correnti di senso opposto (correnti di marea).

L'altezza dell'onda di marea è data dal dislivello tra alta e bassa marea e dipende dalle reciproche posizioni Terra-Luna-Sole: raggiunge il valore massimo quando i tre corpi celesti sono allineati sia in congiunzione sia in opposizione (sizigie: fasi di Luna nuova e di Luna piena); è al minimo quando la Luna si trova a 90° con l'allineamento Terra-Sole (quadratura: fasi di primo e ultimo quarto).

Le due onde di alta marea, allineate approssimativamente con la direzione della Luna, incontrano attrito nel loro moto intorno alla Terra dovuto agli ostacoli dei continenti; questo fenomeno provoca due conseguenze importanti :in primo luogo, la durata del giorno terrestre aumenta costantemente di una piccola quantità, circa due millesimi di secondo ogni secolo; la seconda conseguenza dell'attrito delle maree è l’aumento della distanza media Terra-Luna. Il motivo sta nel principio di azione-reazione: la Terra reagisce al “freno” delle maree lunari “spingendo” la Luna in avanti, e quindi provocando un allargamento graduale della sua orbita.

Anche questo fenomeno, per quanto minuscolo, è oggi misurabile direttamente grazie alle rilevazioni di distanza Terra-Luna permesse dagli specchi lasciati dalle missioni Apollo sulla superficie lunare. Dopo circa vent'anni di rilevazioni si è notato che mediamente la Luna si allontana dalla Terra di circa 4 centimetri all'anno.

Gli effetti delle Maree Le maree di Mount Saint Michel in Francia E’ una delle mare piu’ spettacolari d’Europa : il livello del mare , dalla bassa marea , sale per piu’ di 10 metri all’alta marea

L’Abbazia di Saint Michel (San Michele) , viene circondata dal mare , diventando un’isola ; solo un ponte artificiale la congiunge alla terra ferma

Gli effetti delle Maree

Le maree della baia di Fundy , in Canada, sono le piu’ “grandi” del mondo !

Per una particolare conformazione della costa , fra bassa e alta marea il mare , in certi punti, sale di oltre 20 metri , come si può vedere dalle foto

Teoria delle Maree La Teoria piÚ adeguata per la descrizione delle maree è dovuta a G.H. Darwin che considera la Terra e la Luna come un unico sistema ruotante intorno al Sole. Il centro di tale sistema si troverebbe nella Terra a circa 2/3 dal centro del pianeta dalla parte della Luna. Considerando perciò due punti sulla Terra A e A' diametralmente opposti, si avrebbe che le acque poste in A si solleverebbero per diretta attrazione lunare, mentre quelle poste in A' per la maggiore forza centrifuga dovuta alla rotazione del sistema; in corrispondenza dei punti B e B' la bassa marea sarebbe dovuta invece al prevalere della forza centripeta su quella centrifuga .

LE CARATTERISTICHE DELLA LUNA La superficie Già a occhio nudo è possibile distinguere le caratteristiche della superficie lunare; non ha un disco uniforme, ma risulta costellata di zone chiare dette continenti o altipiani e di regioni più scure ( i mari lunari). Ovunque si trovano crateri (circa un milione ) dalle dimensioni che vanno da qualche centimetro fino a centinaia di Km.

I mari e gli oceani sono delle aree piatte ed uniformi che coprono circa 1/3 della faccia che la luna rivolge verso la Terra. I mari sono costituiti principalmente di rocce laviche, cioe’ lava come quella dei nostri vulcani, solidificata . Gli studiosi antichi pensavano che fossero veramente pieni di acqua , ma ora sappiamo che sulla Luna non puo’ esserci ne’ acqua ne’ aria . I continenti occupano i due terzi dell’emisfero visibile e la quasi totalità di quello nascosto.

I crateri, i mari e le montagne sono la conseguenza di impatti di comete, asteroidi e meteoriti vari che hanno bombardato la Luna fino a 1 miliardo di anni fa .

<-- La Luna al primo quarto fa vedere bene le zone ricche di crateri nel terminatore , zona fra luce e ombra