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LA TERRA Tutti gli argomenti contenuti nella presentazione utilizzata nelle lezioni Libro di testo: Forma e dimensioni della Terra. Prove di sfericità pag. 46-47-48 Coordinate geografiche pag. 49-50-51 Magnetismo terrestre pag. 76-77 Moti terrestri e conseguenze da pag. 60 a pag. 73 Luna e suoi movimenti. Fasi lunari. Eclissi da pag. 81 a pag. 87
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LA TERRA
Tutti gli argomenti contenuti nella presentazione
utilizzata nelle lezioni
Libro di testo:
Forma e dimensioni della Terra. Prove di sfericità pag. 46-47-48
Coordinate geografiche pag. 49-50-51
Magnetismo terrestre pag. 76-77
Moti terrestri e conseguenze da pag. 60 a pag. 73
Luna e suoi movimenti. Fasi lunari. Eclissi da pag. 81 a pag. 87
Forma e dimensioni della Terra
Prove della sfericità
Che forma hala Terra?
Pitagora, nel 600 a.C., stabilì la sfericità della Terra a partire dal concetto filosofico della perfezione di tale forma
Aristotele (384 – 322 a.C) sostenne invece lasfericità della Terra osservando la gradualescomparsa delle navi che si allontananoall’orizzonte
FORMA E DIMENSIONI DELLA TERRA
Altra prova della sfericità della Terra è lavariazione con la distanza dal Polodell’altezza della stella polare (da O° a 90°)
Si definisce altezza di un corpo celestesull’orizzonte l’angolo compreso tra ladirezione dell’oggetto (la congiungenteosservatore oggetto) e l’orizzonte.
Si definisce orizzonte lalinea immaginaria che limitala vista in assenza diostacoli
Le Foto degli astronautidallo spazio sono tuttaviala prova più recente e piùdiretta della sfericità
L’allargamento dell’orizzonte con l’innalzarsi delpunto di osservazione è una prova ulteriore dellasfericità della Terra
In realtà, a causa del moto di rotazione,la forma delle Terra è quella di unellissoide di rotazione, con unadifferenze tra raggio polare edequatoriale di circa 22 Km
La forma della Terra
• Nel 1600 l’astronomo Willebrord Snelldell’Università di Leida comprese che la Terra nonpoteva essere considerata una semplice sfera regolare
• Verso il 1730 i dati raccolti dalle spedizioni geodetiche confermarono l’ipotesi di Snell
La forma della TerraSono necessarie due approssimazioni per poter
rappresentare la Terra
Il GEOIDE
Il Geoide è un prima approssimazione della forma della Terra e coincide con la superficie dei mari opportunamente prolungata sotto le terre emerse a formare una una superficie perpendicolare in ogni punto alla direzione della verticale, cioè alla direzione della forza di gravità (filo a piombo)
La forma della TerraL’ ELLISSOIDE di riferimento
E’ un’ulteriore approssimazione del Geoide definita matematicamente, che fornisce un modello abbastanza semplice del nostro pianeta che permette di definite la posizione di un puntodi cui si conosca latitudine e longitudine.
La forma della Terra
Le coordinate geografiche
Il reticolo geografico
Per avere un sistema di
riferimento sulla superficie
terrestre è stato creato un
reticolo di linee immaginarie.
In questo reticolo:
L’equatore è la linea
(circonferenza) che divide la
Terra in due emisferi, quello
boreale (che comprende il polo
nord) e quello australe (che
comprende il polo sud
I paralleli, circonferenze parallele all’equatore
L’asse terrestre, la retta che passa per il polo nord e polo sud
geografico
I meridiani, circonferenze passanti per i due poli geografici
Meridiani e paralleli
Le linee orizzontali
si chiamano paralleli
Le linee verticali
si chiamano meridiani
Meridiani e paralleli,
incrociandosi,
costituiscono il
reticolato geografico
Le carte geografiche in genere mostrano una
porzione del reticolato geografico che avvolge
la terra.
➢ Ogni meridiano è contrassegnato da
un numero, che indica una misura
espressa in gradi (ecco il significato del
cerchietto su ogni numero).
➢ Il meridiano più importante si
chiama Meridiano di Greenwich, detto
meridiano 0. Il suo nome deriva dal fatto
che passa da Greenwich, un sobborgo di
Londra dove c’è un importante
osservatorio astronomico .
➢ Ci sono 180 meridiani a est del
Meridiano di Greenwich e altri 180
meridiani a ovest.
➢ I meridiani hanno tutti la stessa
lunghezza e si incontrano al Polo Nord e
al Polo Sud.
I meridiani
I paralleli ➢ Ogni parallelo è contrassegnato
da un numero che indica una misura
espressa in gradi.
➢ Il parallelo più importante si
chiama Equatore, detto parallelo 0.
➢ Altri paralleli di riferimento sono
i tropici e i circoli polari.
➢ Ci sono 90 paralleli a nord
dell’Equatore (emisfero boreale) e
90 paralleli a sud (emisfero australe).
➢ I paralleli hanno tutti una
lunghezza diversa, perché si
restringono via via che ci si avvicina
ai poli
Per indicare esattamente dove si trova un punto sulla Terra possiamo
stabilire le coordinate geografiche:
latitudine e longitudine
La latitudine misura la distanza di un punto dall’Equatore espressa in
gradi.
Si dice latitudine nord quando un punto si trova nell’Emisfero
Boreale.
Si dice latitudine sud quando un punto si trova nell’Emisfero
Australe.
La longitudine misura la distanza di un
punto dal Meridiano di Greenwich
espressa in gradi.
Si dice longitudine est quanto un punto
si trova a est del Meridiano di
Greenwich.
Si dice longitudine ovest quanto un
punto si trova a ovest del Meridiano di
Greenwich.
Le coordinate geografiche
Latitudine 15° Nord
Longitudine 30° Est
La
t
Long
Le coordinate di un punto indicano sempre prima la
latitudine e poi la longitudine
Latitudine 30° Sud
Longitudine 45° Est
Latitudine 0°
Longitudine 15° ovest
Ed ora proviamo assieme:
calcoliamo le coordinate di
un punto… Latitudine 45° sud
Longitudine 0°
Latitudine 60° sud
Longitudine 30° est
Latitudine 15° sud
Longitudine 15° est
Latitudine 0°
Longitudine 75° est
Latitudine 30° nord
Longitudine 60° est
Latitudine 30° sud
Longitudine 45° ovest
Latitudine 45° nord
Longitudine 15° ovest
Latitudine 0°
Longitudine 0°
Latitudine 90° Nord
Latitudine 90° Sud
magnetismo terrestre
COME È FATTO UN MAGNETE?
POLO SUD POLO NORD
LINEA NEUTRA non ha potere attrattivo
Se si spezza un magnete si
riformano i due poli.
Le LINEE DI FORZA sono le linee lungo le quali si dispongono i corpi
magnetizzati in un campo magnetico.
IL CAMPO MAGNETICO E LE LINEE DI FORZA
Il campo magnetico è lo spazio in cui si manifestano le forze magnetiche generate da una calamita.
Le calamite agiscono a distanza. Se aumenta la distanza, la forza magnetica è minore.
LA BUSSOLA
La bussola nacque in Cina prima dell'anno Mille, ma era inizialmente utilizzata come un giocattolo. Solo a partire dall'11° secolo i Cinesi
iniziarono a usarla per la navigazione. Prima di allora per orientarsi i marinai utilizzavano esclusivamente la posizione delle stelle..
La bussolaè uno strumento per determinare la
direzione del nord.
COME FUNZIONA LA BUSSOLA?
Questo perché oltre ai due poli geografici la Terra possiede anche due poli magnetici, invertiti rispetto ai poli geografici.
La bussola orienta il suo ago magnetizzato nella direzione delle linee di forza. La posizione del polo geografico non coincide però con quella del
polo nord magnetico: la distanza che separa i poli magnetici da quelli geografici è infatti di circa 1500 km.
È formato da un ago magnetizzato libero di ruotare intorno ad un perno
Il nord magnetico dell’ago si orienta nella direzione di un polo MAGNETICO terrestre
Perché la Terra ha due poli magnetici?
Si pensa che una parte del nucleo
sia formata da ferro allo stato
liquido mantenuto in movimento
da correnti termiche e dalla
rotazione terrestre.
Questo ferro in movimento crea immense correnti elettriche e un enorme campo di forza magnetica.
Il campo geomagnetico ci protegge dalle radiazioni solari ionizzanti che altrimenti
avrebbero distrutto la vita sul pianeta → è uno
“scudo” contro il vento solare.
Il polo geografico corrisponde al polo magnetico opposto e
cioè il polo Nord geografico coincide con il polo Sud magnetico e viceversa.
Per motivazioni storiche il polo
della bussola che indica il Nord
magnetico della Terra è stato
chiamato Nord dai primi
esploratori, anche se il fatto di
essere attratto dal Nord
magnetico terrestre dimostra in
realtà che è un polo Sud (Nord e
Sud si attraggono).
Il campo magnetico terrestre non è costante: vi sono
variazioni giornaliere e secolari.
Inversione dei poli
Dall’analisi di antiche formazioni rocciose ignee e sedimentarie è risultato che il
campo ha subito una serie di inversioni di polarità distanziate in media da un
intervallo di tempo di 200.000 anni.
Durante il periodo nel quale i poli si scambiano, il campo magnetico diventa
sempre più debole fino a “scomparire” per poi riapparire invertito.
Ecco perché i poli magnetici sono situati a distanza considerevole da quelli geografici.
Dall’Universoal Pianeta azzurro
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La rotazione e le sue conseguenzeIl moto di rotazione della Terra intorno al proprio asse ha alcune
conseguenze evidenti ed altre meno.
L’alternarsi del dì e della notte è certamente il fenomeno
più evidente.
Il nostro piante ruota su se stesso da
ovest verso est, cioè in senso
inverso rispetto al moto che il sole
sembra compiere nel cielo dall’alba
al tramonto.
Una rotazione completa dura 23 ore,
56 minuti e 4 secondi: è il giorno
sidèreo (o siderale)
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Per capire meglio la definizione di giorno
sidèreo occorre ricordare che qualsiasi
stella, ad eccezione del sole, ha una
distanza dal pianta Terra tale per cui, nel
moto di rotazione terrestre, lo
spostamento della Terra rispetto alla
stella di riferimento può considerarsi
trascurabile.
Ciò detto consideriamo una stella che supponiamo fissa e
un qualsiasi meridiano terrestre (in blu) di riferimento.
Il giorno sidèreo
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Il giorno solare e solare medio
Il giorno sidèreo rappresenta quindi la durata effettiva della
rotazione terrestre rispetto ad una stella fissa.
Il giorno solare è il tempo impiegato dal sole a tornare alla stessa
altezza nel cielo (per esempio su una determinata località) ed ha
una durata maggiore
Infatti, mentre compie una rotazione, la Terra si muove anche
lungo l’orbita intorno al sole. Per poter rivedere il sole nella
stessa direzione dopo una rotazione completa, necessita che la
Terra ruoti ancora di un certo angolo (pari a quello compiuto con
il moto di rivoluzione).
Il giorno solare comprende quindi anche quel piccolo intervallo
di tempo in più rispetto alla rotazione terrestre
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Quindi quanto dura il giorno solare?
Purtroppo la sua durata non è fissa, in quanto, per la 2a
legge di Keplero, la Terra ruota intorno al sole con velocità
variabile.
L’angolo (e il tempo) che il moto di rotazione deve
recuperare per tornare nella stessa posizione non è
sempre lo stesso perché varia con il variare della velocità.
Si è quindi deciso di adottare il giorno solare medio che si
ottiene facendo la media di tutti i giorni solari dell’anno.
Il giorno solare medio corrisponde alla durata di 24 ore.
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Conseguenze del moto di rotazione
• In ogni luogo della Terra un periodo di illuminazione si alterna
con un periodo di oscurità: il dì e la notte. L’insieme del dì e
della notte costituisce il giorno.
• La Terra è schiacciata ai poli perché la forza centrifuga
dovuta alla rotazione terrestre (al «lavoro» da miliardi di anni)
agisce intensamente all’equatore ed in minima parte ai poli.
• La rotazione del pianeta produce una forza apparente che
devia un oggetto in movimento sulla superficie terrestre: è la
forza di Coriolis. Tale deviazione avviene verso destra se si
è nell’emisfero nord e verso sinistra se si è nell’emisfero sud
della Terra
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Il percorso rettilineo previsto per la palla sparata dal
cannone viene disatteso dal moto di rotazione terrestre.
Si ha la sensazione che una «forza invisibile» agisca sulla
palla da cannone «deviandola»: è la forza apparente di
Coriolis
51
Il dì e la notte
Il sole è
sufficientemente
lontano affinché i suoi
raggi giungano a noi
quasi paralleli,
illuminando la parte
del «globo terrestre»
rivolta verso di esso e
lasciando nell’oscurità
la parte opposta
La linea che separa queste due parti del globo si chiama
circolo di illuminazione
52
Il passaggio dal dì alla notte non è improvviso. Luce e buio
sono separati da intervalli nei quali il cielo è parzialmente
illuminato anche quando il sole non è più visibile all’orizzonte:
è il crepuscolo
Questo accade perché in
realtà, a causa
dell’atmosfera, il circolo di
illuminazione è una fascia
nella quale il passaggio
dalla luce al buio è
graduale
Nei punti che si trovano
all’interno di questa fascia
si verificano i crepuscoli:
alba e tramonto.
Per crepuscolo si intende quindi
quel «periodo di tempo» che
intercorre:
dal dì alla notte fonda→ crepuscolo serale
dalla notte fonda al dì→ crepuscolo mattutino
Durante il periodo di crepuscolo la Terra riceve un
contributo indiretto di illuminazione del Sole, tramite
diffusione e riflessione da parte dell’atmosfera.
Un'animazione del terminatore al tramonto nelle varie stagioni sull'Europa centrale
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Prove della rotazione della Terra
La prova di Guglielmini
Gianbattista Guglielmini (1740-1817) volle mostrare
che i corpi hanno diverse velocità, a diverse
distanze dall’asse terrestre.
Se la Terra ruota intorno
al proprio asse, i corpi
più distanti dall’asse di
rotazione devono avere
una maggiore velocità
lineare.
56
La prova di G.B.Guglielmini
Nel 1701, Guglielmini misurò
tale spostamento lasciando
cadere delle palle di piombo
dalla Torre degli Asinelli a
Bologna (circa 100 m).
Egli osservò che il punto di
caduta delle palle era spostato
in media di 16 millimetri verso
Est rispetto alla verticale
Se la Terra ruota intorno all’asse,
un corpo lasciato cadere dall’alto
deve toccare terra spostato
verso est per la maggior velocità
che ha rispetto alla base.
57
La prova di G.B.Guglielmini
Questo fatto poteva essere spiegato soltantoammettendo che la Terra ruotasse da Ovestverso Est. In questo caso, un punto che si trovain alto, come la cima della torre, si muove piùvelocemente dei punti che stanno al suolo: lapalla di piombo che si trova sulla cima, nelmomento in cui inizia la sua caduta, ha unavelocità di rotazione maggiore rispetto al puntodove la verticale incontra il suolo, e ciò spiegaperché il punto di caduta è spostato nelladirezione del moto, cioè da Ovest verso Est.
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Prove della rotazione della Terra
La prova di Foucault
Una brillante conferma della rotazione terrestre si deve all’esperimento compiuto nel 1851 dal fisico francese J.-L. Foucault, basato su una proprietà del pendolo. Foucault attaccò alla cupola del Pantheon di Parigi un filo di acciaio lungo 67 m a cui era appesa una palla di cannone terminante con una punta. Sotto il pendolo fu steso un sottile strato di sabbia che potesse essere lambito dalla punta; quindi il pendolo fu fatto oscillare in direzione nord-sud.
Ora, le tracce lasciate dalla punta del pendolo sulla sabbia, durante le sue oscillazioni, indicarono uno spostamento apparente, di 11°15´ ogni ora, del piano di oscillazione.
Poiché il pendolo non poteva avere cambiato il suo piano di oscillazione, si doveva ammettere che era il piano sottostante il pendolo, cioè la superficie terrestre, a ruotare.
Le leggi della fisica dicono che il piano di oscillazione di un pendolo resta fisso nello spazio (in assenza di altre forze che non siano la gravità).
60
La prova di Foucault
Non è quindi il piano di oscillazione a ruotare ma è la
Terra che ruota mentre il pendolo oscilla liberamente.
Il moto di rivoluzione
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Anno sidereo, solare, civile
Nel suo moto di rotazione da ovest verso est (senso antiorario)
la Terra compie anche un moto di rivoluzione (sempre in senso
antiorario) intorno al Sole.
Tale moto è quello descritto dalle leggi di Keplero.
Nel quotidiano ci si riferisce all’ «anno» come quel periodo di
tempo della durata di 365 giorni, in realtà dobbiamo distinguere
tra anno sidereo , anno solare ed anno civile.
L’ anno sidereo è il tempo che impiega la Terra a compiere un
intero moto di rivoluzione intorno al Sole.
Questo «tempo» varia leggermente a causa dei moti millenari
della Terra e quindi si è definito un anno sidereo medio
Anno sidereo (medio) = 365 giorni 6 ore 9 minuti 6 secondi
L’ anno solare è il tempo che impiega il Sole, nel suo moto
apparente, a «tornare» nel punto (qualsiasi) preso come
punto di partenza dell’osservazione (o meglio, per tornare
allo zenit dello stesso tropico).
Piccoli cambiamenti dell’inclinazione dell’asse terrestre causati
della non perfetta sfericità del pianeta, unitamente all’interazione
gravitazionale del nostro pianeta con la Luna e il Sole, fanno si
che la durata dell’anno solare sia diversa a secondo dei diversi
punti che si scelgono per iniziare la misurazione. Si è definito
quindi l’anno solare medio
Anno solare (medio) = 365 giorni 5 ore 48 minuti 46 secondi
Nessuna delle misurazioni precedenti corrisponde ad un
anno con numero di giorni esatti e quindi, per convenzione,
si è definito l’anno civile della durata di 365 giorni esatti.
Anno civile = 365 giorni
Dal momento che un anno solare dura 365 giorni 5 ore 48
minuti 46 secondi, le ore i minuti ed i secondi che
«avanzano» ogni anno, si «recuperano» aggiungendo un
giorno ogni 4 anni: l’anno bisestile
Anno bisestile = 366 giorni
65
Il moto di rivoluzione terrestre e le stagioni
Una conseguenza importante del moto di rivoluzione e
dell’inclinazione dell’asse terrestre, rispetto al piano
dell’orbita, è la diversa durata del dì e della notte e la
variazione delle stagioni.
Nell’emisfero nord (il nostro) in inverno il Sole sorge più
tardi e tramonta prima.
Nell’emisfero sud accade il contrario.
All’equatore il periodo di luce e quello di oscurità dura
sempre 12 ore ciascuno
66
Durata del dì e della notte (i solstizi)
Nell’emisfero nord il 21 giugno il dì ha la sua durata massima: è
il solstizio d’estate
Sempre nel nostro emisfero il 22 dicembre il dì ha la sua durata
minima: è il solstizio d’inverno
Nell’emisfero australe accade il contrario:
Il 21 giugno segna l’inizio dell’inverno australe (estate boreale).
Il 22 dicembre segna l’inizio dell’estate australe (inverno
boreale).
Per i motivi già detti (anno solare medio) il solstizio ritarda ogni anno di circa 6 ore rispetto all'anno precedente (5h 48min 46s) e ogni quattro anni, in corrispondenza dell’anno bisestile, viene operato un «riallineamento» per evitare la progressiva divergenza delle stagioni con il calendario. A causa di tali variazioni può capitare che i solstizi cadano il 20 o il 21 giugno oppure il 21 o il 22 dicembre.
I solstizi
solstizio d’estate: 20 – 21 giugno
i raggi solari giungono perpendicolari al tropico del Cancro. L’intera calotta polare artica è illuminata per 24 ore ed è quindi sempre giorno.Questo giorno, detto solstizio d’estate, segna l’inizio dell’estate nell’emisfero boreale (nord) e qui il dì raggiunge la sua massima durata.
Nell’emisfero australe (sud) segna invece l’inizio dell’inverno.Proseguendo nel suo moto di rivoluzione, la Terra si allontana dall’afelio; nell’emisfero boreale incomincia a diminuire la parte illuminata e di conseguenza anche il numero delle ore di luce.
solstizio d’inverno: 21 - 22 dicembre
i raggi del Sole sono perpendicolari al Tropico del Capricorno e tutta la calotta polare antartica è illuminata, perciò nell’emisfero boreale (nord) si ha la durata minima del dì rispetto alla notte, che ha la sua massima durata.
È il solstizio d’inverno, che nell’emisfero boreale segna l’inizio dell’inverno e nell’emisfero australe l’inizio dell’estate.
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Due giorno all’anno la durata del dì e della notte è la medesima.
Si tratta degli equinozi. Nell’emisfero boreale (nord):
Il 21 marzo è l’equinozio di primavera
Il 23 settembre è l’equinozio d’autunno
nell’emisfero australe avviene il contrario
Gli equinozi corrispondono alle due sole posizioni della Terra,
sulla propria orbita, nelle quali il circolo di illuminazione passa
esattamente per i poli.
All’aumentare della latitudine (cioè spostandosi dall’equatore
verso i poli) i raggi solari giungono sempre più inclinati
Gli equinozi
72
In questa data (21 marzo) i raggi solari giungono perpendicolari all’equatore e quindi il circolo di illuminazione passa per i poli e divide tutti i paralleli in due parti uguali. Ciò fa sì che il giorno e la notte abbiano la stessa durata: ci sono 12 ore di luce e 12 ore di buio.Questo giorno detto equinozio di primavera.
Gli equinozi
Nell’emisfero boreale (nord) segna l’inizio della primavera e in quello australe l’inizio dell’autunno.Quando la Terra nel suo moto di rivoluzione si sposta verso l’afelio le ore di luce aumentano nell’emisfero boreale e diminuiscono in quello australe.
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Il 23 settembre, quando il circolo di illuminazione passa di nuovo per i poli, i raggi del Sole sono nuovamente perpendicolari all’equatore e si ha ancora la stessa durata del dì e della notte.Siamo all’equinozio d’autunno, che segna l’inizio dell’autunno nell’emisfero boreale e nell’altro emisfero l’inizio della primavera.
Gli equinozi
Proseguendo, la Terra si avvicina al perielio e la parte illuminata diminuisce sempre più nell’emisfero boreale (nord) , dove il dì diventa più corto della notte, e aumenta sempre più nell’emisfero australe (sud) , dove il dì diventa più lungo della notte.
Equinozi e solstizi: l’inizio delle stagioni astronomiche
Le stagioni
Abbiamo visto che il moto di rivoluzione e l’inclinazione dell’asse terrestre determinano la durata del dì e della notte.Dalla durata del dì dipende la quantità di calore ricevuta nei diversi luoghi della superficie terrestre.
Prossimo dire quindi che: Periodi dell’anno dove il dì dura più della notte → più caldiPeriodi dell’anno dove la notte dura più del dì → più freddiPeriodi dell’anno dove la notte e il dì hanno durata poco diversa → temperature intermedie
L’avvicendarsi di questi periodi più caldi, intermedi e più freddi, viene indicato come il succedersi delle stagioni.
Osservando questa rappresentazione delle stagioni durante il moto di rivoluzione, possiamo notare che la variazione della distanza
della Terra dal Sole non ha importanza nel succedersi delle stagioni. Infatti la Terra si trova nel perielio all’inizio di gennaio (inverno per noi) ed all’afelio all’inizio di luglio (estate per noi)
Alternarsi delle stagioni (video)
La luna e i suoi movimenti
https://www.youtube.com/watch?v=bVwcrJkztAUI moti della Lunahttps://www.youtube.com/watch?v=Ye8AxqndVYYorbita lunare intorno al Sole e alla Terra (Planetario Milano)
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Classificazione astronomica:
satellite naturale della Terra.
Nome: Luna
Descrizione:
• Forma quasi sferica.
• Natura rocciosa.
• Temperatura superficiale
• da circa110 °C a – 150° C.
Dimensioni e parametri fisici:
• Raggio medio poco più di 1/4 del raggio medio terrestre
• Volume 1/49 di quello della Terra
• Massa 1/81 di quella della Terra
Caratteristiche:
• Atmosfera assente.
• Forza di gravità
• pari a 1/6 di quella terrestre
La Luna è l’unico satellite della Terra
Si è probabilmente formata nello stesso periodo nel quale si è formata la Terra (circa 4560 milioni di anni fa).
L’ipotesi più accreditata sulla sua origine è quella dell’impatto gigante, cioè una violenta collisione tra la Terra ancora in formazione e uno o più corpi di grosse dimensioni la cui orbità ha incrociato quella terrestre.
Altre ipotesi meno accreditate:
Ipotesi della fissione: una parte della Terra primordiale allo stato fuso e in rapida rotazione si stacca
Ipotesi della cattura: corpo proveniente da un’altra parte del sistema solare, agganciato dalla forza di gravità terrestre
Ipotesi dell’accrescimento: polveri ed altri frammenti in orbita intorno alla Terra si aggregano
Teoria dell’impatto gigante
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La superficie lunare non è uniforme:si distinguono rilievi (aree chiare)
detti «terre alte»e zone pianeggianti (aree scure)
dette «mari».
A causa dell’assenza di
atmosfera,
i meteoroidi che entrano in
collisione
con la Luna non si consumano
e raggiungono sempre la
superficie
lunare, producendo numerosi
crateri da impatto.Mari
Terre alte
Cratere da impatto
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I moti della Luna
rotazione intorno al proprio asse, da ovest verso est (antiorario),
impiegando 27gg 7 ore 43 minuti 12 secondi.
rivoluzione intorno alla Terra (antiorario). In accordo con le leggi di
Keplero la Luna si muove su traiettoria ellittica della quale la Terra
occupa uno dei fuochi. Il punto nel quale la Luna è più vicina alla
Terra è detto perigeo. Quello più lontano apogeo.
La durata del moto di rivoluzione, prendendo come riferimento una
stella della Sfera celeste, è detto mese sidereo e dura 27gg 7 ore
43 minuti 12 secondi.
traslazione intorno al Sole (insieme alla Terra). Il tempo impiegato
affinché Terra, Luna e Sole si ritrovino allineati viene chiamato
mese sinodico e dura 29 gg 12 ore 44 minuti e 3 secondi. La sua
maggior durata rispetto al mese sidereo è dovuta al fatto che
quando la Luna ha completato un moto di rivoluzione intorno alla
Terra, questa non è più nel medesimo punto ma si è spostata lungo
la sua orbita intorno al Sole. La luna dovrà compiere un tratto
supplementare sulla propria orbita per allinearsi con Sole e Terra.
Visualizzazione, rispetto al moto di rivoluzione della Luna e della Terra, della durata del mese sidereo e sinodico
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Il moto di rotazione della Luna e il suo moto di rivoluzione
hanno la stessa durata:
27 gg 7 ore 43 minuti 12 secondi
Per questo la Luna rivolge alla Terra sempre la stessa
faccia
L’equatore lunare è inclinato rispetto all’eclittica di solo 1° e 32’.
Una «piccola» inclinazione che permette di avere grandi zone d’ombra
90
L’orbita della Luna intorno alla Terra
giace su un piano inclinato rispetto a quello
dell’orbita terrestre di poco più di 5°.
L’orbita lunare interseca quella terrestre solo in due punti,
chiamati nodi, in corrispondenza dei quali
Luna e Terra giacciono sullo stesso piano.
La linea dei nodi
Su questa linea la Luna si trova due volte perfettamente allineata alla Terra ed al Sole.
Un nodo è detto ascendente quando interseca, portandosi al disopra, l’eclittica apparente del Sole.
Un nodo è detto discendente quando interseca, portandosi al disotto, l’eclittica apparente del Sole.
93
La Luna non emette luce propria, ma riflette la luce solare.
A seconda della posizione che la Luna assume rispetto alla
Terra e al Sole, si alternano differenti condizioni di
illuminazione del disco lunare, dette fasi lunari.
Le fasi lunari
Quando la Luna si trova in congiunzione , cioè dalla stessa parte del Sole rispetto alla Terra, la parte rivolta verso il nostro pianeta è oscura: si parla di fase di Luna nuova o novilunio
Quando la Luna si trova in opposizione , cioè dalla parte opposta del Sole rispetto alla Terra, la parte rivolta verso il nostro pianeta è illuminata: si parla di fase di Luna piena o plenilunio
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Quando la Luna,
nella sua orbita, si
trova in posizione
«perpendicolare»
rispetto alla linea
congiunzione-
opposizione, si
dice che è in
quadratura.
Le fasi lunari
In questi casi verdiamo solo la parte illuminata dal Sole, cioè un quarto del satellite.
Le due fasi corrispondono al primo quarto e ultimo quarto
plenilunio (Luna piena) e ultimo quarto
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QUINDI
Il ciclo delle fasi lunari dura 29 giorni e mezzo
e comprende in successione:
novilunio (Luna nuova), primo quarto
Novilunio
Luna crescente
Primo quarto
Luna calante
Ultimo quarto
Plenilunio
Luna crescente
Luna calante
96
Con il termine eclisse (o eclissi) si intende
l’oscuramento momentaneo di un corpo celeste.
Un'eclisse può essere parziale o totale,
a seconda che il corpo venga oscurato
solo in parte oppure del tutto.
Le eclissi di Luna e le eclissi di Sole si verificano quando
Terra, Luna e Sole si trovano perfettamente allineati.
Eclissi di Luna (8 novembre 2003) Eclissi totale di Sole (29 marzo 2006)
ECLISSI
97
Un’eclisse di Luna avviene quando
la Terra si trova interposta fra la Luna e il Sole
(plenilunio) e la Luna è in corrispondenza
di uno dei nodi, perciò viene oscurata
dall’ombra proiettata dalla Terra.
In un anno le eclissi di Luna variano da nessuna a un
massimo di 3.
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Un’eclisse di Sole avviene quando
la Luna è interposta fra il Sole e la Terra
(novilunio) e la Luna è in corrispondenza
di uno dei nodi, quindi proietta la sua ombra
sulla Terra, oscurando il Sole.
In un anno le eclissi di Sole variano da un minimo 2 a un
massimo di 5.
Le reciproche distanze fra il Sole, la Luna e la Terra fanno in modo che l’ombra prodotta sia di forma conica e quindi il cono d’ombra proiettato dalla Terra è sempre più ampio della Luna ed accompagnato anche da un cono di penombra.
Si possono quindi verificare vari tipi di eclissi di Luna:
• eclissi totale, quando la Luna entra totalmente nel cono d’ombra;
• eclissi parziale, quando la Luna entra parzialmente nel cono d’ombra;
• eclissi penombrale, quando la Luna entra, totalmente o parzialmente, nel cono di penombra.
eclisse di Luna
1 eclissi totale2 eclissi parziale3 eclissi penombrale
Si ha un'eclissi di Sole quando la Luna si inserisce fra la Terra e il Sole, con un perfetto allineamento. Ciò si verifica durante il novilunio (o Luna nuova), ovvero la fase della Luna in cui il suo emisfero visibile risulta completamente in ombra.A seconda delle distanze fra la Luna e la Terra si possono verificare diversi tipi di eclissi qui brevemente descritte:
Eclissi solare parziale: la luna copre parzialmente il Sole.
Eclissi solare totale: la luna copre totalmente il Sole. Ha una durata massima di 7 minuti e mezzo.
Eclissi solare anulare: quando la parte centrale del Sole è oscurata dalla Luna mentre resta visibile la corona. Ha una durata massima di 12 minuti.
Eclisse di Sole
2 luglio 2019 eclissi totale di Sole
21 agosto 2017 eclissi anulare di Sole
11 agosto 2018 eclissi parziale di Sole
Sì, la distanza tra la Luna e la Terra aumenta. Il fenomeno dipendeparadossalmente dall’attrazione reciproca tra pianeta e satellite.
1 - L’attrazione esercitata dalla Luna sulla Terra provoca le maree. Il sollevamentodelle masse d’acqua oceaniche crea sulla superficie terrestre una vera epropria protuberanza.
2 - Questa protuberanza, a sua volta, esercita una forza di attrazione sulla Luna.
3 - La Terra ruota intorno al proprio asse in un giorno, mentre la Luna ruotaintorno alla Terra in quasi 28 giorni.
4 - A causa di questa differenza di velocità, la protuberanza che si è formata sullaTerra si trova sempre più avanti rispetto alla Luna.
5 - La forza di attrazione che la protuberanza esercita sulla Luna (rimasta indietroa causa della sua minore velocità di rivoluzione intorno alla Terra) tende a“trascinare” il satellite, costringendolo ad aumentare la sua velocità.
6 - Poiché per la legge di Keplero a velocità maggiore corrisponde un’orbitamaggiore, ecco che l’orbita della Luna aumenta di dimensione. In pratica, siallarga e il nostro satellite si allontana. Tuttavia, non c’è da preoccuparsi: ilrischio di perdere il satellite è molto remoto, perché la distanza aumenta dicirca due centimetri ogni secolo.
Tra 750 milioni di anni, chi ci sarà vedrà la Luna poco più grande di una stella.Anche l’attrazione della Luna sulla protuberanza della Terra ha i suoi effetti,ma meno rilevanti, dato che la Luna è molto più piccola della Terra: rallenta larotazione della Terra intorno al proprio asse.
È vero che la Luna si allontana dalla Terra?
FINE
