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18-01-2011
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28 SEZIONE A
Il moto di rivoluzione
2.3
Una palla che rotola: i moti della Terra
11
12 66°33'
Polo Nord celeste
SFE
RA CELESTE
Orbita terrestre
Asse terrestre
Orbita della Terra 66°33'
66°33'
io tar git
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Pesci
Ariete
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atore
Fascia dello Zodiaco
e
23°27' Equatore Piano dell’eclittica
66°33'
Toro
Asse terrestre
celeste
23°27'
66°33'
Piano dell’eclittica
Polo Sud celeste Equatore celeste
Fig. 11 Durante l’anno il Sole sembra spostarsi nel cielo rispetto alle stelle e l’orbita apparente che descrive (l’eclittica) attraversa le dodici costellazioni, dette dello Zodiaco. L’eclittica coincide con l’orbita reale percorsa dalla Terra. Fig. 12 L’asse di rotazione della Terra si mantiene durante l’anno parallelo a se stesso e forma con il piano dell’eclittica un angolo di 66°33’.
La Terra, come tutti i pianeti del Sistema Solare, si muove attorno al Sole percorrendo un’orbita in senso antiorario (vedi cap. 1): è il moto di rivoluzione. Il tempo impiegato a percorrere un’orbita completa è detto anno solare e dura circa 365 giorni (più esattamente 365 giorni, 5 ore, 48 minuti). L’orbita percorsa è, secondo la prima legge di Keplero, leggermente ellittica e la Terra viene così a trovarsi ora più vicina al Sole (in perielio, a una distanza di circa 147 milioni di km, raggiunto il 3-4 gennaio), ora più lontana (in afelio, a una distanza di circa 152 milioni di km, raggiunto il 2-3 luglio). Per la seconda legge di Keplero la velocità di rivoluzione non è costante: la Terra accelera attorno al perielio e rallenta attorno all’afelio (cap. 1, par. 2).
man mano sugli edifici della piazza a noi opposti fino a che, completato il nostro giro, lo rivedremo nuovamente davanti all’edificio di partenza. Ebbene: la piazza è la volta celeste, il monumento è il Sole, noi siamo la Terra che orbita e gli edifici sono le stelle lontane e le costellazioni, diverse nel corso di un anno, che corrisponde alla durata del nostro giro. Altri fenomeni evidenti, di cui ci accorgiamo durante lo scorrere di un anno, sono conseguenza del moto di rivoluzione: – la diversa durata del dì e della notte; – la diversa altezza del Sole sull’orizzonte in estate e in inverno; – il variare delle condizioni climatiche alle nostre latitudini.
Le proprietà dell’asse di rotazione e le conseguenze del moto di rivoluzione
Questi fenomeni sono in realtà conseguenza di due importanti proprietà dell’asse di rotazione della Terra: 1. l’asse è perpendicolare all’equatore terrestre, ma non è perpendicolare al piano dell’eclittica, corrispondente all’orbita terrestre; forma infatti con esso un angolo di 66°33'. L’equatore terrestre non si trova dunque sull’eclittica ma forma con essa un angolo di 23°27'; 2. durante il cammino della Terra lungo l’orbita attorno al Sole, l’asse si mantiene sempre parallelo a se stesso, cioè punta sempre nella medesima direzione della sfera celeste, il nord, ovvero verso la Stella Polare (Fig. 12). La combinazione di questi due fattori ha come conseguenza il fenomeno delle stagioni e del loro alternarsi durante l’anno.
L’uomo, solidale con la Terra, non si accorge di girare attorno al Sole, ma vede durante l’anno il Sole muoversi nella sfera celeste, proiettato su un’orbita chiamata eclittica, e passare davanti alle 12 costellazioni dello Zodiaco (Fig. 11). Gli antichi identificarono queste 12 costellazioni con figure di animali, e per questo chiamarono l’orbita descritta dal Sole fascia dello Zodiaco (da zoon, che in greco significa «animale»). È questo un moto apparente, conseguenza del reale movimento della Terra. L’eclittica corrisponde infatti all’orbita descritta dalla Terra intorno al Sole. Possiamo spiegarci questo fenomeno immaginando un monumento al centro di una piazza, con noi che ci giriamo attorno: vedremo il monumento proiettato