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7 settembre 2010

Pianeta Terra

Terzo pianeta in ordine di distanza dal Sole, la Terra si è formata 4,5 miliardi di anni fà insieme a tutti gli altri corpi che popolano il sistema solare. Essa ha una forma quasi sferica a causa delle differenti misure dei raggi polare ed equatoriale, che provocando uno schiacciamento in corrispondenza dei poli Nord e Sud, le conferiscono l'aspetto di un globo dalle estremità appiattite (geoide).



Caratteristiche generali

Morfologicamente la Terra è formata da strati di diversi materiali e densità, che sono stati studiati con trivellazioni del sottosuolo, ma soprattutto osservando l'attività sismica e vulcanica propria del pianeta. Rilevamenti dunque che hanno portato alla luce la struttura interna, che a partire dall'esterno verso la parte centrale è così composta:

Crosta - ricca di minerali, rocce eruttive, silicati, spessa un centinaio di km, forma uno strato che si estende anche al di sotto degli oceani;
Mantello - la parte intermedia, sede della materia che fluisce verso l'esterno sotto forma di lava, in cui si trovano strati di ossidi, silicati e solfuri metallici;
Nucleo - ricco di nichel e ferro, e caratterizzato da un diametro di 6000 km circa e da una temperatura di oltre 1000°C, è lo strato più interno e denso a cui sembra possano ricondursi le proprietà del magnetismo terrestre.


La sua superficie totale, che ammonta ad oltre 500 milioni di kmq (30% massa continentale - 70% massa liquida), la si può suddividere in due emisferi separati dall'equatore terrestre:

Emisfero Settentrionale o Boreale - detto anche continentale perchè composto in gran parte dalla terraferma;
Emisfero Meridionale od Australe - detto anche oceanico perchè composto per la maggior parte da oceani.

Coordinate geografiche e cerchi di riferimento



Ognuno degli emisferi terrestri può essere a sua volta suddiviso in porzioni tramite i seguenti cerchi di riferimento, i meridiani o linee di longitudine (circoli massimi passanti per i poli) ed i paralleli o linee di latitudine (cerchi paralleli all'equatore e perpendicolari all'asse terrestre), grazie ai quali è possibile rintracciare con precisione assoluta un qualsiasi punto sulla superficie terrestre conoscendo solo due valori:

Longitudine - si misura da 0 a 180° a partire dal meridiano fondamentale di Greenwich, località nei pressi di Londra, positivamente verso Est e negativamente verso Ovest;
Latitudine - compresa fra 0 e 90°, si conta a partire dall'equatore, positivamente verso il polo Nord e negativamente verso il polo Sud.
Ai fini astronomici e climatici inoltre, quattro paralleli, i due tropici ed i due circoli polari, sono molto importanti perchè delimitano alcune zone della Terra che vengono denominate:

Zona Torrida - compresa fra il tropico del cancro ed il tropico del capricorno, i quali sono distanti dall'equatore 23,5° ciascuno, l'uno in direzione nord e l'altro in direzione sud;
Zona Temperata - compresa fra i tropici ed i circoli polari;
Zona Glaciale - compresa fra i poli ed i rispettivi circoli polari, che distano invece dall'equatore 66,5°.

Biosfera e Magnetosfera



La Terra come sappiamo è l'unico pianeta del sistema solare ad essere caratterizzato dal fenomeno della vita, per cui possiamo distinguere in essa una "biosfera", a sua volta così suddivisa:

Litosfera - la parte solida e quindi i 5 continenti Eurasia (Europa ed Asia), America (America settentrionale, centrale e meridionale), Africa, Oceania (Australia e le isole dell'Oceano Pacifico) ed Antartide;
Idrosfera - la massa liquida composta da mari (mediterranei o interni e costieri) ed oceani (Atlantico, Pacifico ed Indiano);

Atmosfera - l'involucro gassoso che avvolge il nostro pianeta composto per il 78% da azoto, per il 21 % da ossigeno e per il restante 1% da argon, anidride carbonica ed altri gas.
Oltre a queste esiste anche un'altra zona ancora più esterna e di natura ben diversa, la magnetosfera (definita anche come "fasce di Van Allen" dal nome dello scopritore), che ha la capacità di bloccare tutte le radiazioni cosmiche che giornalmente investono la Terra oltre a quella di interagire con le particelle del vento solare creando quei particolari fenomeni luminosi noti come aurore polari.

Moti terrestri
La Terra non è statica nello spazio, ma compie alcuni movimenti (moti) molto importanti per l'osservazione astronomica e per i fenomeni che da essi ne scaturiscono.
Moto di rotazione e di rivoluzione
  • Moto di rotazione - porta la Terra a girare su se stessa in senso antiorario (da Ovest verso Est), attorno ad un asse inclinato di 23,5° e passante per i poli Nord e Sud. Da esso derivano l'alternanza del giorno e della notte e l'apparente moto del cielo. Dura circa 24 ore (giorno).
  • Moto di rivoluzione - il moto orbitale che il nostro pianeta compie attorno al Sole in un arco di tempo pari a 365,25 giorni (anno), e che avviene secondo una traiettoria di forma ellittica che lo porta ad una distanza variabile da un massimo di 152 milioni di km (afelio) e ad un minimo di 147 milioni di km (perielio).
Moto di rotazione e moto di rivoluzione
Precessione degli Equinozi
I moti terrestri non sono regolari, ma subiscono delle leggere variazioni che alla lunga, se non corretti, porterebbero ogni stagione ed il calendario a non corrispondere più con gli stessi fenomeni astronomici da cui dipendono.
In primo luogo la rotazione della Terra, che subisce rallentamenti per effetto dellemaree, seguita dall'asse terrestre, che a causa dell'attrazione gravitazionale esercitata sulla Terra dal Sole e dalla Luna, descrive nel tempo un movimento in senso contrario a quello orbitale, simile a quello di una trottola, disegnando appunto un cono di apertura di 23,5°.
Una conseguenza sarà allora la migrazione del polo Nord celeste, attualmente rappresentato grosso modo dalla Stella Polare, che varia descrivendo un cerchio nell'arco di circa 26000 anni e puntando a stelle differenti. Oscillando l'asse trascina con sè anche l'equatore che perciò seguendo l'identico movimento modificherà pure le intersezioni del piano equatoriale con l'eclittica e dunque i nodi orbitali.
Precessione degli Equinozi
La conseguenza principale di questo fenomeno, detto precessione degli equinoziè che i punti equinoziali vengono raggiunti ogni anno in anticipo dal nostro pianeta (20 minuti prima). Tutto ciò si ripercuote sui sistemi di coordinate astronomiche che si contano a partire dal punto d'ariete (equinozio di primavera), che variando la propria posizione celeste trascina con sè tutti gli altri valori facendo quindi slittare anche il percorso apparente del Sole rispetto ai 12 segni zodiacali.
Conseguenze del moto di precessione degli equinozi
Questo fenomeno introduce inoltre l'Anno Tropico la cui durata è di 365,24 giorni, che rappresenta l'intervallo di tempo fra due successivi passaggi della Terra all'equinozio di primavera, e che quindi risulta essere inferiore all'Anno Siderale di circa 20 minuti. Su di esso è basato l'Anno Civile, che essendo di 365 giorni necessita dell'aggiunta di un giorno ogni quattro anni per compensare la differenza di 6 ore con quello tropico. Ciò si ottiene con l'introduzione dell'Anno Bisestile di 366 giorni, che appunto contiene quel giorno in piu' inserito per consuetudine il 29 di febbraio.
Altri moti terrestri
Fra gli altri moti minori che interessano il nostro pianeta vi sono inoltre lanutazione ed il moto di traslazione. La prima è una oscillazione causata dall'influenza gravitazionale della Luna che comporta un andamento ondulatorio della traiettoria dell'asse terrestre nell'ambito del moto di precessione con un periodo che è pari a quello di rotazione dei nodi lunari, e perciò di 18,6 anni. Nell'altro caso si tratta invece di quel movimento che la Terra compie insieme a tutto il sistema solare attorno al centro della galassia.

Stagioni

Il fenomeno delle stagioni è causato dall'inclinazione dell'asse terrestre e dal moto di rivoluzione del nostro pianeta attorno al Sole. La Terra infatti, orbitando secondo una traiettoria di forma ellittica, descrive un piano che a sua volta viene chiamato eclittica. Durante questo tragitto essa mantiene l'asse di rotazione sempre parallelo a se stesso, toccando in determinati periodi dell'anno quei quattro punti fondamentali che segnano il principio di ciascuna stagione, e che perciò corrisponderanno ad altrettanti punti del percorso solare apparente essendo questo la proiezione celeste dell'orbita terrestre.

Equinozio di primavera, Solstizio d'estate, Equinozio d'autunno, Solstizio d'inverno












Equinozi e Solstizi

Stagioni astronomiche

Equinozio di Primavera - 21 marzo

» Inizia la primavera nell'emisfero boreale e l'autunno in quello australe.
» Al polo Sud inizia la notte polare, mentre al polo Nord il giorno polare.
» La durata del giorno e quella della notte sono uguali.
» Il Sole sorge e tramonta rispettivamente ad Est e ad Ovest, e passa per l'equatore celeste (punto d'Ariete).

Solstizio d'Estate - 21 giugno

» Inizia l'estate nell'emisfero boreale e l'inverno in quello australe.
» Al polo Nord il Sole rimane sopra l'orizzonte per sei mesi, mentre al polo Sud ne rimane sotto per altrettanto
» La durata del giorno è massima nell'emisfero boreale e minima in quello australe.
» Le giornate iniziano a decrescere nell'emisfero boreale e a crescere in quello australe.
» Il Sole sorge a Nord-Est e, passando al meridiano alla distanza massima di +23,5° dall'equatore celeste, tramonta a Nord-Ovest.

Equinozio d'Autunno - 23 settembre

» Inizia l'autunno nell'emisfero boreale e la primavera in quello australe.
» Al polo Nord inizia la notte polare, mentre al polo Sud il giorno polare.
» La durata del giorno e quella della notte sono uguali.
» Il Sole sorge e tramonta rispettivamente ad Est e ad Ovest e passa per l'equatore celeste (punto della Bilancia).

Solstizio d'Inverno - 21 dicembre

» Inizia l'inverno nell'emisfero boreale e l'estate in quello australe.
» Al polo Sud il Sole rimane sopra l'orizzonte per sei mesi, viceversa al polo Nord ne rimane sotto per altrettanto.
» La durata del giorno è massima nell'emisfero australe e minima in quello boreale.
» Le giornate iniziano a decrescere nel primo e a crescere nell'altro.
» Il Sole sorge a Sud-Est, passa al meridiano ad una distanza di -23,5° dall'equatore celeste e tramonta a Sud-Ovest.

Gli equinozi, chiamati anche punto d'Ariete e punto della Bilancia perchè nell'antichità il Sole appariva proiettato sulle omonime costellazioni, corrispondono a quei due punti della sfera celeste dove il Sole transita per l'equatore celeste, ovvero alle intersezioni di questo con l'eclittica, i nodi orbitali, che a loro volta si distinguono in:
  • Nodo Ascendente (eq. primavera) - quando la Terra passa dal Sud della sfera celeste al Nord;
  • Nodo Discendente (eq. autunno) - quando sei mesi dopo la Terra si muove nella direzione opposta.
I solstizi rappresentano invece i punti dell'orbita terrestre di massima distanza dall'equatore celeste, ovvero quelli del percorso apparente del Sole in cui questo inverte la direzione di marcia:

Solstizio d'Estate - quello situato più a Sud nei cui pressi si trova anche il punto di massima distanza della Terra dal Sole (afelio);
Solstizio d'Inverno - il punto più a Nord dall'equatore celeste, nelle cui vicinanze si trova anche il punto di minima distanza dal Sole (perielio).
Nodi orbitali, equinozi, solstizi, afelio e perielio
Irraggiamento del pianeta
Da questo si denota che il maggior riscaldamento del nostro pianeta nella stagione estiva non dipende dalla distanza, ma dall'angolo d'incidenza con cui i raggi solari colpiscono la superficie e che ammonta in estate a circa 70° e d'inverno a circa 23°. 


Conseguentemente, a causa dell'asse terrestre che si mantiene inclinato e parallelo a se stesso, la Terra volgerà verso il Sole, al solstizio d'estate il polo Nord, e dunque l'emisfero boreale, ed al solstizio d'inverno il polo Sud, e dunque l'emisfero australe.
Incidenza raggi solari
Alla luce di queste considerazioni risulta dunque evidente come le massime temperature non si registrino in Giugno, quando i raggi solari colpiscono la Terra più direttamente, bensì in Luglio ed Agosto, fatto comunque spiegabile con l'idrosfera, la massa liquida del nostro pianeta, che praticamente costituisce un gigantesco accumulatore di calore.


fonte:http://www.astrosurf.com/