Il Sistema Solare ..doc

7/26/2019 Il Sistema Solare ..doc

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Lucia Martina

IL SISTEMA

SOLAREEbook per la scuola italiana


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Il Sistema Solare

Indice

Il Sistema Solare - .focusjunior.it Caratteristiche dei pianeti Le comete e le meteore -vivalascuola.studenti.it

Il Sole sapere.it Struttura interna Attivit solare

La Luna -sapere.it Origine della Luna Superficie della Luna Struttura interna I movimenti della Luna Le fasi lunari Eclissi di Sole e di Luna Le Maree-astrosurf.com

La erra - treccani.it !n pianeta in movimento "ota#ione e rivolu#ione Cam$iamenti millenari %orma e dimensioni L&interno della erra !na struttura sorprendentemente dinamica !na continua evolu#ione La geotermia La erra che ruota sotto i nostri occhi Campo magnetico


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Il Sistema Solare

IlSistema Solare ' l&insieme di corpi celesti costituito dalSOLE ( la stella che ciriscalda e ci d luce( dai PIANETI che or$itano( cio' si muovono( intorno ad esso(dai loro satelliti )per esempio( la nostra Luna* e da una miriade di granelli pi+ omeno grandi di roccia e ghiaccio( tra cui alcuni di cui pro$a$ilmente avrete gisentito parlare, gliasteroidi e le comete )gigantesche palle di neve ghiacciate( chevediamo $rillare nel cielo con una lunga coda luminosa*.

Le dimensioni del Sistema s. sono dun ue dell/ordine di 0123 della distan#a chesepara il Sole dalla stella pi+ vicina )4ro5ima Centauri*.

I pianeti si possono dividere in due grandi gruppi. 6uelli pi+ vicini al Sole )o interni *( pi+ piccoli( pi+ caldi e composti prevalentemente di roccia e metalli( sonodetti pianeti terrestri e sono, Mercurio, Venere, Terra e Marte .6uelli pi+ lontani dal Sole )o esterni *( grandi e freddi( e compostiprevalentemente di gas( sono chiamati pianeti giganti o giganti gassosi e sono,
http://www.treccani.it/enciclopedia/proxima-centauri/http://www.treccani.it/enciclopedia/proxima-centauri/


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io!e ' il pianeta pi+ grande del Sistema e la sua massa ' maggiore della sommadi uella degli altri pianeti. ?opo il Sole( la Luna e @enere ' il corpo celeste pi+chiaramente visi$ile a occhio nudo della volta celeste. Alla vista presenta delle


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Saturno ha un numero imprecisato di satelliti ) B2*( il pi+ studiato dei uali ' itano.

"rano ( insieme a Jettuno( non ' osserva$ile ad occhionudo( 4rimo pianeta m di diametroe uatoriale*. Da la peculiarit di possedere un asse dirota#ione pressocch7 parallelo al piano dell/or$ita( inuanto l&inclina#ione assiale ' di circa KN. Inoltre( come@enere( ruota in modo retrogrado( cio' in senso oppostoa tutti gli altri pianeti. Oltre a una serie di anelli( !ranopossiede 28 lune( che prendono il nome da personaggi di Sha>espeare e 4ope, i

nomi pi+ noti sono Ariel( !m$riel( itania( O$eron( Miranda. La temperatura dellasua atmosfera raggiunge i -22 NC.

Nettuno ' il pianeta con l/or$ita pi+ esterna. L/elevata distan#a dal sole fa s che letemperature alla sua superficie siano molto $asse, la sua atmosfera raggiunge i-20K NC. 4er uesto motivo( e per le sue dimensioni ) 2K >m il diametroe uatoriale*( viene chiamato gigante ghiacciato .

4ossiede un/atmosfera di idrogeno ed elio. Intorno alpianeta ruotano 0F satelliti( fra cui il pi+ noto ' ritone.

%ino al 233B anche4lutone era considerato unpianeta( pertanto si parlava di pianeti nelsistema solare. Il 2 agosto 233B 4lutone furiclassificato come pianeta nano dall&!nione

Astronomica Interna#ionale( ricevendo ilnome di 0F F 3 4luto.

Plutone
http://www.oilproject.org/corso/biografia-opere-sonetti-tragedie-shakespeare-essere-o-non-essere-3639.htmlhttp://www.oilproject.org/lezione/astronomia-plutone-pianeta-nano-caronte-sistema-solare-orbita-asteroide-eris-7576.htmlhttp://www.oilproject.org/corso/biografia-opere-sonetti-tragedie-shakespeare-essere-o-non-essere-3639.htmlhttp://www.oilproject.org/lezione/astronomia-plutone-pianeta-nano-caronte-sistema-solare-orbita-asteroide-eris-7576.html


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Le comete e le meteore

Oltre ai pianeti( per;( $isogna sapere che esistono migliaia( milioni o forse anchemiliardi di altri corpi che ruotano intorno ad esso. 6uesti sono naturalmente corpiminori( oggetti di piccole dimensioni( ma dinatura di!ersa . I principali sono,asteroidi ( comete ( meteore e meteoriti . Le scien&e si impegnano continuamenteper studiare uesti corpi e per scoprirne sempre dinuovi.

Le comete sono costituite da una massa solida dipoche decine di chilometri di diametro e tale massa

' definita nucleo ( contenente ac ua ed anidridecar$onica congelate( frammenti rocciosi e metano.4roprio gra#ie alle componenti di cui ' fatta( unacometa ' in gergo astronomico definita anchecome una palla di neve sporca . 6uando le comete si trovano a$$astan#a vicine alSole diventano visi$ili ad occhio nudo e la motiva#ione ' che l&elevata temperaturadi cui esse sono composte causa l&evapora#ione di unaparte dei materiali che lecostituiscono( con la forma#ione di una chioma luminosa intorno al nucleo e diuna coda lunga milioni di c$ilometri ( disposta sempre dalla parte oppostarispetto al Sole a causa dell&influen#a del!ento solare .

Le meteore sono conosciute pi+ fre uentemente come stelle cadenti e sono unfenomeno luminoso provocato dall&impatto con l&atmosfera di frammenti di comete oasteroidi che si incendiano per l&attrito( consumandosi completamente.

In alcuni periodi dell&anno laTerra entra in #one dello spa#io in cui sono presentisciami di ueste particelle( con effetti spettacolari, l&esempio pi+ famoso ' uellodella notte di San Loren&o ( il 03 Agosto( durante cui diventa visi$ile lo sciamo delle4erseidi. @i sono( poi( lemeteoriti ( che hanno la medesima origine delle meteore(ma non $ruciano completamente e uindi riescono a raggiungere il suolo( alcontrario delle meteore.

Cometa


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Meteorite


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Il Sole

Il Sole( collocato al centro del sistema planetario( si presenta come unagigantescas%era di gas ioni&&ati 'plasma( c$e irraggia energia sotto %orma di radia&ioni

elettromagnetic$e

e corpuscolari . ?aessa deriva lamaggior partedell&energia che simanifesta e che

viene utili##ata sullaerra.

Il Sole ) una stella della se uen#aprincipale(di tipospettrale * ) uintaclasse diluminosit*( uindi di

colore giallo. Da un raggio di circa B B 33 >m )pari a 03 volte il raggio della erra*

e una massa di 0( 5 03 F3 >g )e uivalente a circa FF3 333 volte la massaterrestre e a 8 3 volte la massa di tutti i corpi del sistema solare*. La densit media

solare ' di 0( 0 g1cm F( 01 della densit media della erra. La temperaturasuperficiale ' di circa 833 NC. L&accelera#ione di gravit sulla superficie ' 2K volteuella terrestre

Struttura interna

Come le altre stelle( il Sole ' una sfera di gas ad altissima temperatura( la cuimateria ' tenuta insieme dall&attra#ione gravita#ionale . Si distingue una parteinterna( non visi$ile( e una parte esterna )atmosfera solare*.

Jella parte interna si ipoti##a la presen#a di un nucleo ( in cui avvengono le


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rea#ioni di fusione termonucleare che generano l&energia della stella. Intorno alnucleo si estende la &ona di radia&ione ( o &ona radiati!a ( un guscio sferico digas( in cui l&energia( emessa prevalentemente sotto forma di raggi gamma( vienecontinuamente assor$ita e riemessa dal gas. Segue uno strato in cui l&energia vienetrasportata attraverso i moti convettivi dei gas( detto&ona di con!e&ione ( o &onacon!etti!a ( spessa circa il F3H del raggio solare.

?el Sole ' visi$ile solo la parte pi+ esterna( composta di tre strati che( andandodall&interno all&esterno( sono la fotosfera( la cromosfera e la coronaG cromosfera ecorona costituiscono l&atmosfera solare( struttura complessa e sede di processiviolenti e varia$ili nel tempo.

La radia#ione continua del Sole ha origine nella%otos%era )dal greco( sfera di luce*(strato pi+ $asso dell&atmosfera e spesso poche centinaia di chilometri( contemperature di circa F33- 333 NC. ipiche della fotosfera sono le macc$ie solari ,#one che appaiono pi+ scure sulla superficie del Sole per contrasto con la fotosferacircostante. 6ueste aree( alle uali ' associato un elevatissimo campo magnetico(possiedono un nucleo centrale )om$ra* circondato da una regione chiara)penom$ra*. La loro posi#ione varia nel tempo per effetto della rota#ione del Sole(

varia$ile in fun#ione della latitudine. Jel 0K 3 si scopr che il numero totale dimacchie visi$ili sulla superficie solare varia da un valore massimo a uno minimosecondo una ciclicit di 00 anni )ciclo di attivit solare*.

Al di sopra della fotosfera si estende la cromos%era ( regione di gas rarefattospessa 2333 >m( con strutture allungate )spicole* che si innal#ano fino a 03 333>m. Jella cromosfera la temperatura media sale a circa 0 333 NC.

La corona ( ultimo strato del Sole( ' costituita da gas estremamente rarefatto e latemperatura ' dell&ordine del milione di gradi. La corona ' visi$ile durante le eclissitotali di Sole )o usando particolari strumenti( i coronografi*.

Atti!it+ solare

Il gas( riscaldato dalla radia#ione che proviene dall&interno del nucleo( si muoveconvettivamente( generando nella fotosfera una serie di celle c$iare )la testasuperiore della colonna ascendente di gas caldo* e &one circostanti scure )l


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dove il gas( raffreddandosi( si reimmerge*G uesta struttura viene chiamatagranula&ione .

Eventi pi+ spettacolari sono leprotuberan&e, grandi emissioni di materia che siallontana dal Sole fino a decine di migliaia di chilometri di alte##a( e i $rillamenti(

violenti aumenti di luminosit in una piccola regione della cromosfera e dellacorona( accompagnati da emissioni di raggi P e particelle accelerate e correlati asottostanti macchie solari. La corona( a causa della sua altissima temperatura( siespande nello spa#io formando il !ento solare, un %lusso di particelle e campimagnetici che si estende per tutto il sistema solare. 4ertur$a#ioni nel vento solareche giunge alla erra innescano tempeste geomagnetiche( che agiscono sul campomagnetico terrestre( e le aurore polari( colorati drappeggi di luce che si formano

nella nostra atmosfera a ualche decina di chilometri di uota )fra la mesosfera e latermosfera*. Si ritiene che le manifesta#ioni di attivit solare siano pilotate dalladisposi#ione( dall&intensit e dal comportamento dei campi magnetici presenti inprossimit della superficie solare.

L&energia totale irraggiata dal Sole ' determinata in $ase allacostante solare ( che' la uantit+ di energia c$e nell-unit+ di tempo colpisce l-unit+ di area situata

al di %uori dell-atmos%era terrestre e posta perpendicolarmente alla dire#ione deiraggi solariG il valore della costante solare ' di 0(F8 > 1m2 al minuto.Complessivamente( la uantit di energia che il Sole irradia annualmente entro

l&atmosfera terrestre ' di ( 8 5 03 2 Qoule e di essa circa il 83H raggiunge lasuperficie terrestre.

La Luna


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La Luna( unico satellite naturale della erra( ci appare in cielo come un disco condiametro circa uguale a uello del Sole( e uivalente a circa 01 di uello dellaerra .

Origine della Luna

Sull&origine del nostro satellite sono state ipoti##ate varie teorieG di esse( alcune

hanno perso credi$ilit con il passare del tempo( altre sono state perfe#ionate conl&aumentare dei dati a nostra disposi#ione.

Secondo la teoria della separa&ione ( in origine la erra era un corpo fluido( cheruotava su se stesso con una velocit superiore a uella attuale. 6uestacircostan#a avre$$e prodotto sulla erra una protu$eran#a( che a un certomomento si stacc; formando la Luna. 6uesta teoria fu a$$andonata uando sidimostr; che le resisten#e di attrito avre$$ero impedito alla protu$eran#a diraggiungere l&alte##a necessaria. Jon spiega( inoltre( come mai la erra ruotassetanto pi+ velocemente rispetto a oggi e perch7 il piano dell&or$ita lunare sia inclinatorispetto al piano dell&or$ita terrestreG con tale teoria si giustifichere$$e( per;( laminor densit della Luna.

La Luna pu. essere considerata come parte di un pianeta doppio formatosi per accumulo di particelle di materia( cresciuto contemporaneamente alla erra( anche

se pi+ lentamente. 6uesta teoria ' invalidata dalla circostan#a per cui i valori della


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densit della Luna e della erra sono molto diversi( fatto che indica unacomposi#ione complessiva differente( difficile da giustificare ipoti##ando l&originariaforma#ione dallo stesso aggregato materiale.

In $ase alla teoria della cattura ( la Luna potre$$e essere un intruso proveniente

dal sistema solare( che giunto in vicinan#a della erra ' stato attratto dal suocampo gravita#ionale. L&insieme di circostan#e concomitanti necessarie per ilverificarsi di uesto fenomeno appare poco pro$a$ile( anche se uesta teoriagiustifichere$$e la diversa composi#ione della Luna e della erra.

Secondo la teoria dell-accrescimento ( la Luna si sare$$e formata in seguitoall&aggrega#ione di particelle e polveri gi or$itanti intorno alla erra. : l& ipotesiritenuta pi+ plausi$ile.

La super%icie della Luna

La materia che costituisce la crosta lunare ha composi&ione c$imica simile auella della crosta terrestre )nelle rocce lunari portate sulla erra( tutte dicomposi#ione $asaltica( sono stati trovati solo tre nuovi minerali*.

La super%icie lunare mostra #one chiare )tradi#ionalmente chiamate terre( ocontinenti* e #one scure )chiamate mari*. !n&osserva#ione pi+ attenta mostragrandi catene montuose( numerosi crateri e lunghi solchi.

Le terre sono #one pi+ chiare( accidentate e fittamente caratteri##ate. Jelle terre cisono catene montuose )che raggiungono anche K333 m di alte##a* e solchi.

I mari sono #one pianeggianti( vaste( scure( lisce e approssimativamente circolari.

Superficie della Luna


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Si tratta di giganteschi crateri di asteroidi riempiti dalla lava fuoriuscita dagli stratipi+ profondi dopo l&impatto. La genesi di origine vulcanica ' stata scartata( poich7 icrateri lunari sem$rano disposti a caso( mentre solitamente i vulcani terrestri siaddensano e si allineano in regioni $en definiteG le dimensioni sem$rano poi troppograndi perch7 vengano considerati edifici vulcanici.

Anali##ando il moto dei satelliti messi in or$ita intorno alla Luna( si sono rilevate( incorrisponden#a dei mari pi+ circolari( anomalie di gravit( espresse da valori pi+elevati che dimostrano la presen#a di %orti concentra&ioni di massa, batte&&atemascon )mass concentration *( pro$a$ilmente determinate da grossi meteoritimetallici che hanno originato i mari medesimi.

La Luna non possiede atmos%era ( che si ' dispersa a causa della de$oleattra#ione esercitata sulla materia gassosa dalla gravit lunare. ale circostan#acomporta alcune conseguen#e,

la temperatura della superficie lunare presenta oscilla#ioni assai pronunciate

)di circa 283 NC nell&arco di un giorno lunare( da massimi di 023 NC a minimidi 0 3 NC durante la notte*G

i fenomeni di erosione sulla superficie lunare sono assentiG i fenomeni acustici non possono prodursiG osservate dalla Luna( le stelle presentano un aspetto pi+ lucente e

puntiforme )la loro immagine non ' soggetta a fenomeni di tremolio ( dovutia movimenti dell&aria*.

La struttura interna

Le informa#ioni raccolte dalle missioni Apollo e dagli studi con sonde sen#ae uipaggio hanno portato alla defini#ione di un modello attendi$ile della strutturainterna della Luna. Lostrato super%iciale ( %ormato da sabbia e pol!ere )regolite*(raggiunge in alcuni punti anche 23 m di spessore. La profondit dellacrosta ' inmedia di B3 >mG al di sotto di essa si trova ilmantello ( che si estende a circa 0333>m di profondit. 4rocedendo ulteriormente verso l&interno( si incontra una&onapar&ialmente %usa )astenos%era *. La parte pi+ interna ' ilnucleo lunare (

presumi$ilmente del diametro di circa 0333 >m(ricco di %erro, probabilmente allo


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stato li uido e con temperature di circa 0 33 NC. I sismometri lasciati sul suololunare nel corso di differenti missioni hanno registrato terremoti di tipo siasuperficiale( sia profondo. li eventi sismici sono dovuti alla caduta di meteoriti e asommovimenti che hanno luogo all&interno della Luna stessa. 6uesti ultimi sono pi+fre uenti uando la Luna si trova pi+ vicina alla erra e sono pertanto attri$ui$iliall&a#ione gravita#ionale esercitata dal nostro pianeta.

I mo!imenti della Luna

La Luna compie tre movimenti principali, il moto di rivolu#ione intorno alla terra( ilmoto di rota#ione intorno al proprio asse e il moto di trasla#ione( insieme alla erra(intorno al Sole.

Ilmoto di ri!olu&ione si svolge( in senso antiorario ( lungo un&or$ita ellittica )dovela erra occupa uno dei fuochi dell&ellisse*( il cui piano ' inclinato di poco pi+ di Nrispetto al piano dell&or$ita terrestre )eclittica*. Jel corso di una rivolu#ionecompleta( la Luna interseca il piano dell&eclittica in due punti( detti nodi( la cuicongiungente ' chiamata linea dei nodi . ?urante la rivolu#ione( la distan#a fra laerra e la Luna varia da un minimo )perigeo* a un massimo )apogeo* e(mediamente( ' di circa FK 333 >m. 4er il calcolo della durata del periodo dirivolu#ione della Luna( $isogna distinguere i due casi in cui la posi#ione del satelliteviene riferita a una stella fissa )rivolu#ione siderea* oppure all&allineamento erra-

Sole )rivolu#ione sinodica*. Jel primo caso( il periodo di rivolu#ione risulta di 28


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giorni( 8 ore( F minuti e 02 secondi )mese sidereo*G nel secondo( il periodo risultamaggiore di altri due giorni( per la precisione 2 giorni( 02 ore( minuti e Fsecondi )mese sinodico*, infatti( mentre la Luna compie la sua or$ita( la erra sisposta lungo l&eclittica di un certo angolo e( affinch7 la Luna possa presentarsi nellastessa posi#ione rispetto all&allineamento erra-Sole )per esempio( nella fase diLuna nuova( vedi oltre*( deve( alla scaden#a del mese sidereo( percorrere unangolo corrispondente sulla sua or$ita )ci; richiede oltre 2 giorni e 02 ore* )fig. F.2*.

Ilmoto di rota&ione della Luna intorno al proprio asse avvienenello stessosenso della rota&ione terrestre )cio' da ovest a est* e( ci; che ' pi+ interessante(ha la stessa durata )circa 28 giorni e un ter#o* del periodo di rivolu#ione )siderea*intorno alla erraG di conseguen#a( la Luna volge verso la erra sempre la stessa

faccia( cio' lo stesso emisfero )il lato nascosto della Luna si ' potuto osservaresolo gra#ie alle missioni spa#iali*.

Ilmoto di trasla&ione si compie nello stesso senso e con la stessa velocit con cuila erra effettua il suo moto di rivolu#ione intorno al Sole. "ispetto al Sole( la curvadescritta dalla Luna non ' pi+ un&ellisse( ma una traiettoria complessa dettaepicicloide )una sorta di ovale sinuoso che taglia l&or$ita terrestre in pi+ punti a

intervalli regolari*. Altri movimenti della Luna sono lelibra&ioni . Sono leggere oscilla&ioni )odondeggiamenti*c$e subisce la parte !isibile della Luna come conseguen#a dellecaratteristiche dei suoi moti di rota#ione e rivolu#ione intorno alla erra, comerisultato( la por#ione di superficie lunare effettivamente osserva$ile dal nostropianeta ' superiore al 3H )corrispondente all&emisfero che ' sempre rivolto versola erra*G in effetti( ci ' possi$ile scorgere circa il KH della superficie lunare. Ci; 'dovuto( in particolare( a due circostan#e,

l&asse di rota#ione della Luna ' inclinato )di oltre BN* rispetto al piano della

sua or$ita( per cui dalla erra noi vediamo alternativamente( nel corso dellarivolu#ione lunare( un po& pi+ del suo emisfero settentrionale e un po& pi+ delsuo emisfero meridionale )li$ra#ione in latitudine*G

mentre la Luna ruota intorno al proprio asse con velocit uniforme( nel moto

di rivolu#ione( con traiettoria ellittica( la velocit al perigeo ' maggiore di


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uella posseduta all&apogeo )2a legge di 9eplero* e ci; permette dis$irciare ualcosa in pi+( sia verso est( sia verso ovest )li$ra#ione inlongitudine*.

Le %asi lunari

Jel corso della sua rivolu#ione intorno alla erra( la Luna splende di luce solareriflessa e perci; pu; essere illuminata solo la met lunare rivolta al SoleG tuttavia(eccetto che per $reve tempo nel corso di ogni mese( la met illuminata non ' lastessa che sta di fronte alla erra( ma cam$ia ogni giorno( passando( nel corso di

circa due settimane( da una condi#ione di totale oscurit a una condi#ione di totaleillumina#ioneG nelle due settimane successive avviene il contrario. 6uesticam$iamenti giornalieri nell&aspetto della Luna( vista da un osservatore terrestre(sono chiamati %asi lunari .

Con il termineLuna nuo!a )ono!ilunio * si indica il momentoin cui essa si trova incongiun#ione( cio' tra il Sole ela erra. ?urante il novilunio laLuna non ' visi$ile( perch7 cimostra tutta la met in om$raGinoltre( sorge e tramontacontemporaneamente al Sole.

Successivamente entra in %ase crescente , sulla erra ' visi$ile dapprima unasottile fascia luminosa a forma di falce( con convessit a ovest ) go$$a a ponente *(che si amplia gradualmente fino a raggiungere la fase del primo uarto ( all&incircadopo una settimana. ?alla erra vediamo la met occidentale della sua facciailluminata. In uesto momento la Luna ' a est del Sole( nasce a me##ogiorno etramonta a me##anotte.

?opo un&altra settimana ' Luna piena )o plenilunio *, ci appare come un disco

Le fasi lunari


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completamente illuminato ed ' situata in opposi#ione( cio' dalla parte opposta alSole. Sorge al tramonto e cala all&al$a.

Jell&ultimo uarto la Luna ci mostra nuovamente una met del disco illuminato(ma la met orientale. Si trova a ovest del Sole( nasce a me##anotte e tramonta a

me##ogiorno. Infine( passa per la%ase calante , la Luna assume la forma di falcesempre pi+ ridotta( ma con convessit verso est ) go$$a a levante *( fino ascomparire del tutto alla vista. Si ' allora tornati alla fase di Luna nuova e ini#ia unaltro ciclo.Le fasi di Luna nuova e piena sono dettesi&igie ( uelle del primo eultimo uarto uadrature .

Eclissi di Sole e di Luna

6uando la Luna( nel suo moto( si interpone tra il Sole e la erra( in modo tale che sia$$ia un allineamento Sole-Luna- erra( il cono d&om$ra della Luna investe unaparte della superficie terrestre e si verifica un&eclissi di Sole ) uest&ultimo vienecio' occultato alla vista dalla erra*.

6uando ' la erra a interporsi fra il Sole e la Luna( in modo che si a$$ia unallineamento Sole- erra-Luna( il cono d&om$ra della erra si proietta sulla Luna e siverifica un&eclissi di Luna )la Luna( cio'( viene oscurata*.

Le eclissi possono essere totali o par#iali, sono totali ( uando il Sole ' interamentecoperto dalla Luna( o uando tutta la Luna ' oscurata dall&om$ra della erraG sonopar&iali ( uando l&allineamento Sole( Luna e erra non ' perfetto( per cui il cono


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d&om$ra della Luna non copre interamente il Sole o uello della erra non oscuracompletamente la Luna.

La condi#ione perch7 si verifichi un&eclissi )di Sole o di Luna* ' che la Luna venga atrovarsi in esatta corrisponden#a )eclissi totale* o nelle vicinan#e )eclissi par#iale* di

uno dei due nodi, se ' in fase di congiun#ione )novilunio*( si verificher un&eclissi diSoleG se ' in fase di opposi#ione )plenilunio*( si verifica un&eclissi di Luna. !n casoparticolare ' l&eclissi anulare ( che avviene uando la Luna ' in apogeo e il verticedel suo cono d&om$ra non riesce a raggiungere la superficie terrestre. Sul discosolare si vedr allora( proiettata centralmente( l&om$ra della Luna. 4oich7 il discolunare ha un diametro inferiore a uello del Sole( esso apparir circondato da unanello $rillante.

Le maree

Le maree sono l&effetto pi+ tangi$ile dell&influen#a esercitata dal Sole e dalla Lunasul nostro pianeta( e sono uindi causate in maniera diretta dalla for#a digravita#ione universale che vuole due ualsiasi corpi attrarsi in maniera reciprocain fun#ione della propria massa e della distan#a che li separa.

La Luna esercita infatti una for#a di attra#ione sulla erra che maggiormente siripercuote sulla massa li uida perch' uesta( a differen#a di uella solida( ' pi+soggetta alle deforma#ioni.

Ad incrementare il fenomeno concorre anche il Sole con la sua for#a di attra#ioneche comun ue agisce in misura minore di uella lunare infatti( anche se pi+ grande(

la nostra stella dista dalla erra 33 volte pi+ della Luna( con la conseguen#a che il


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nostro satellite far sentire la sua influen#a 2(2 volte di pi+.

Il risultato di ueste for#e mareali sar allora un&oscilla#ione della massa li uida cheprovocher in ogni istante un rigonfiamento del livello delle ac ue che si rifletteranche nella parte opposta della erra per cause che vedremo. @iceversa in altri due

punti( diametralmente opposti( avremo due a$$assamenti. Sono i cosiddettifenomeni di alta e $assa marea che nell&am$ito di un giorno lunare( 2 ore e 3minuti( si verificheranno nello stesso luogo con una periodicit di 02 ore e 2 minutied un intervallo fra uno e l&altro di B ore 02 minuti e F3 secondi circa.

Oltre alla for#a di gravita#ione universale in uesto fenomeno entra in gioco ancheun&altra for#a( uella centrifuga. Infatti la erra e la Luna( legati da mutua attra#ione(costituiscono un unico sistema che ruota attorno ad un $aricentro collocato a circaK33 >m dal centro della erra in dire#ione della Luna( con il risultato che la massadelle ac ue che si trova dalla parte opposta alla Luna si gonfia appunto per la for#acentrifuga derivante dalla rota#ione del sistema.

I livelli d&innal#amento delle ac ue si fanno sentire particolarmente vicino le coste epossono raggiungere anche i 0 metri( mentre in mare aperto o in mari chiusi comel&Adriatico( toccano il metro di alte##a.

C&' da dire infine che oltre ad agire sulla massa li uida uesto fenomeno influen#aanche il moto di rota#ione della erra. Infatti la Luna trascinando con s' le ac ue(agisce come un freno sul nostro pianeta( con il risultato di farne rallentare il periododi rota#ione( e dun ue la durata del giorno( che va crescendo sempre pi+ anche sein maniera impercetti$ile.

La erra


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?a sempre il pianeta in cui viviamo ' oggetto di studio. Il di$attito sui suoi motiastronomici ha alimentato fondamentali dispute filosofiche e lo studio della suaforma e della sua struttura ha impegnato diverse discipline scientifiche( spessopromuovendone lo sviluppo. Oggi( forse ancor pi+ che nel passato( i processiplanetari rappresentano un campo di sfida aperto per la conoscen#a. Laconsapevole##a che la erra costituisce un sistema complesso richiede alla scien#aun modello glo$ale in cui comprendere vari fenomeni che interagiscono tra loro.

"n pianeta in mo!imento

La consapevole##a che la erra ' uno dei pianeti del Sistema Solare( in rota#ione

sul proprio asse polare e in or$ita intorno al Sole( ' un/ac uisi#ione relativamenterecente. Soltanto dopo la cosiddetta rivoluzione copernicana si afferm;definitivamente l/idea della erra come pianeta mo$ile. L/astronomo polaccoJicolaCopernico pu$$lic; le sue specula#ioni astronomiche nel 0 F in un li$ro intitolatoLe rivoluzioni delle sfere celesti. A fare accettare che la erra fosse un pianeta inmovimento contri$uirono in maniera fondamentale sia le tre leggi di 9eplero sulmovimento dei pianeti( di circa me##o secolo posteriori al lavoro di Copernico( sial/afferma#ione della legge digravita#ione universale( proposta da JeRton ( cheforniva la causa per uei movimenti )la gravita#ione*.

: anche vero che nei secoli precedentierano stati considerati modelli cheprevedevano il movimento della erraG gi

Seneca )0N secolo d.C.* aveva affrontato lauestione sul movimento o sulla fissit delnostro pianeta( come testimoniano le sueparole nelle Questioni Naturali , L/analisiparticolareggiata di uesti pro$lemi servir

anche al preciso scopo di farci sapere se l/!niverso ruota mentre la erra sta fermaoppure la erra gira mentre l/!niverso sta fermoT. uttavia successivamente si era

Nicol Copernico
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definitivamente affermato ilsistema geocentrico tolemaico ( cos chiamato dal nomedel grande astronomo greco-alessandrino Claudio olomeo ( che nel 2N secolo d.C.collocava la erra al centro dell/!niverso e considerava stelle e pianeti inmovimento intorno a essa( descrivendo con appre##a$ile accurate##a i lorospostamenti sulla volta celeste. La sua precisione e la concordan#a con le posi#ioniaristoteliche( e uindi della Chiesa di "oma( su astri e firmamento ne garantirono ilpredominio per pi+ di 0 secoli( anche a dispetto di una struttura al uantocomplicata( necessaria a giustificare alcune irregolarit nel moto dei pianeti.

Rota&ione e ri!olu&ione

La erra ' sottoposta simultaneamente a diversi movimenti nello spa#io. Alcuniproducono effetti in tempi relativamente $revi )moto di rotazione e moto dirivoluzione *( altri in tempi molto pi+ lunghi )moti millenari *. Altri ancora sonoassociati ai movimenti delSole nella alassia e della recessione della alassianell/espansione dell/!niverso( e non comportano conseguen#e al momento note.

li effetti prodotti dalle $revi periodicit dei moti di rota#ione e rivolu#ione sono atutti conosciuti, la costan#a della velocit di rota#ione intorno all/asse polaredetermina la durata del giorno( circa 2 ore( e l/alternan#a del giorno e della notteGla permanen#a dell/asse di rota#ione parallelo a s7 stesso nel compimentodell/or$ita della erra intorno al Sole( inclinato di 2FN28& rispetto al piano di

rivolu#ione( causa il susseguirsi delle stagioni durante l/anno.

Il moto di rotazione della Terra
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Meno noto ' invece ci; che accade uando si considerano uesti moti cos familiarisu intervalli di tempo molto pi+ lunghi. Lo sviluppo diorologi ad altissima precisione($asati sulle vi$ra#ioni specifiche di alcuni atomi o molecole( ha permesso peresempio di misurare che la rota#ione della erra rallenta( di un valore per; moltopiccolo )pari a 2 millesimi di secondo per secolo*( pro$a$ilmente a causa dell/attritoprovocato dalle maree.

#ambiamenti millenari

Anche il moto di rivolu#ione su$isce varia#ioni millenarie. Infatti l/asse di rota#ionedella erra compie un movimento doppio conico con fulcro nel centro della erra(detto di precessione luni-solare perch7 causato dall/attra#ione gravita#ionaleesercitata dal Sole e dalla Luna( soprattutto sui rigonfiamenti e uatoriali terrestri.

Inoltre l/asse maggiore dell/or$ita terrestre si muove in senso antiorario( facendoperno sul Sole. I due moti si compongono insieme in modo che ogni duemila annicirca le tradi#ionali costella#ioni )cielo e costella#ioni* di riferimento dei vari periodidell/anno )segni #odiacali* slittano di un posto verso uella precedenteG gli astrologinon sanno che le loro attri$u#ioni #odiacali( sta$ilite nel BN secolo a.C.( noncorrispondono alle attuali posi#ioni reciproche di erra( Sole e astriU L/or$itaterrestre ' sottoposta ad altri due moti millenari, la varia#ione di eccentricit( che in

Moto di rivoluzione
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un periodo di 2.333 anni ne esaspera e ne riduce la forma ellitticaG il cam$iamentodell/inclina#ione dell/asse terrestre( che in 3.333 anni varia avendo come estremiun massimo di 2 N23& e un minimo di 20N &. Il gioco di composi#ione di tutti i motimillenari ha effetti rilevanti sulle varia#ioni climatiche )glacia#ioni*.

/orma e dimensioni

L/osserva#ione della erra dallo spa#io permette di visuali##arne la forma.L/impressione che ne deriva ' uella di un pianeta sferico. In realt non 'esattamente cos , la erra infatti tende a una forma assolutamente specifica( non

identifica$ile con solidi geometrici( che ' denominatageoide . Essa ' definita da tuttii punti della superficie terrestre rispetto ai uali la for#a di gravit ' direttaperpendicolarmente verso il centro della erra. Se il mare occupassecompletamente la superficie del glo$o( avremmo la forma perfetta del geoide. Laforma della erra ' la risposta macroscopica all/a#ione delle for#e di gravit ecentrifuga( che si compongono collocando la materia in posi#ioni di e uili$rio. Ilrisultato non ' comun ue molto distante da un ellissoide di rota#ione( con asse

polare leggermente pi+ corto dell/asse e uatoriale )02.80F( B >m contro 02.8 B(F2>m*( da cui il geoide si discosta al massimo per 023 m.

Lo schiacciamento polare della erra non ' cos grande da offuscare la suaapparente sfericit d/insieme. La geodesia ( la scien#a che si propone di misurareforma e dimensioni del pianeta( dispone di metodi di calcolo e tecnologie di misuraavan#ati )geologia e geodinamica*( ma $isogna riconoscere agli antichi il merito di

aver saputo calcolare la circonferen#a della erra con sorprendenteapprossima#ione rispetto al valore che oggi consideriamo pi+ attendi$ile. Jel FNsecolo a.C.( il greco Eratostene di Cirene con semplici calcoli geometrici sta$il cheuesta grande##a dovesse essere di F .F8 >m( un valore molto vicino allalunghe##a della circonferen#a e uatoriale e del circolo meridiano ) 3.38B( e3.33 (0 2 >m rispettivamente*.
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L0interno della Terra

L/interno della erra ' una grande regione inaccessi$ile( una gigantesca uantit di

materia )circa B(F032 >g* su cui a$$iamo soltanto dati indiretti. In superficieaffiorano minerali e rocce che provengono dalle regioni interne del 4ianeta( tra cuialcuni pre#iosi frammenti di roccia chiamati xenoliti ( inglo$ati in lave di provenien#aprofonda( che portano informa#ioni sulla composi#ione delle parti pi+ superficiali delmantello )la por#ione della erra sottostante la crosta terrestre *. uttavia leprofondit di provenien#a di uesti materiali( al massimo ualche decina dichilometri( rappresentano una fra#ione minima dei B.F83 >m circa che separano lasuperficie dal centro del 4ianeta. Malgrado uesto severo limite( la ualit e la

uantit dei dati indiretti forniti dagli studi di diverse discipline permettono oggi dicostruire un modello molto dettagliato dell/interno della erra.

La complessit( e allo stesso tempo l/importan#a dell/o$iettivo scientifico( hannopromosso un metodo multidisciplinare cui contri$uiscono la sismologia( la geodesiaspa#iale( la petrologia sperimentale( la geochimica( la geodinamica. Je scaturisceun uadro d/insieme in cui la classica visione un po/ statica di un 4ianeta suddivisoin sfere concentriche )nucleo( mantello e crosta*( caratteri##ate da diversacomposi#ione chimica( si sviluppa in un modello in cui le varie parti interagiscono e
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promuovono l/evolu#ione geologica complessiva del sistema erra.

L/interpreta#ione dinamica dei fenomeni relativi alla parte pi+ superficiale del4ianeta ) litosfera( orogenesi*( espressa dalla teoria della tettonica delle placche( si' cos estesa alle regioni pi+ profonde.

"na struttura sorprendentemente dinamica

Le onde sismiche scatenate da un terremoto viaggiano nell/interno della erra. lisviluppi recenti della sismologia hanno messo a punto una tecnica )tomografia * chepermette di ottenere informa#ioni sulle caratteristiche dei materiali attraversatidurante il loro propagarsi. Si ottiene in uesto modo una sorta di radiografia

tridimensionale del 4ianeta. I risultati di ueste ricerche hanno confermato leprincipali superfici di discontinuit che separano il nucleo interno solido dal nucleoesterno fluido( il nucleo dal mantello e le varie #one del mantello che corrispondonoa cam$iamenti di composi#ione o transi#ioni di fase.

In pi+( per;( essi hanno svelato in particolare nel mantello a profondit maggioridi B83 >m la presen#a di #one ad alta e $assa velocit di propaga#ione che non

presentano simmetria sferica regolare e che pro$a$ilmente sono caratteri##ate daviscosit diverse rispetto alle regioni limitrofe.

Com$inando gli studi tomografici con le misura#ioni dei movimenti attuali e remotidelle placche( si ' anche giunti alla conclusione che la rota#ione terrestre possaavere importanti effetti sulla dinamica interna della erra. : noto che i movimentidelle placche e della materia nel mantello provocano oscilla#ioni minime dell/assedi rota#ione terrestre )oscillazioni di Chandler ( da non confondere con i motimillenari dell/asse*. Jon deve uindi sorprendere che i dati forniscano indi#i dislittamenti complessivi di interi gusci sferici( gli uni rispetto agli altri )per esempio(dell/intera litosfera rispetto al mantello*( causati da effetti di marea e con importanticonseguen#e tettoniche.

In uesto senso sem$ra superata l/idea che l/energia per alimentare la tettonicadelle placche provenga esclusivamente dal calore interno della erra( sia uello

primordiale sia uello preponderante( dovuto al decadimento radioattivo degli
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elementi chimici( attraverso i flussi convettivi di materia.

"na continua e!olu&ione

La storia della erra ' una storia di cam$iamenti. 6uesta ' la chiave di lettura chepu; accompagnare l/interpreta#ione di fenomeni molto lontani nel tempo( come laforma#ione del 4ianeta e i processi di stratifica#ione( ancora in atto( degli elementichimici pesanti nelle sue parti pi+ interne. 4i+ di (B miliardi di anni fa( lo sviluppodel Sistema Solare determin; l/aggrega#ione di rocce e metalli che costitu i pianetiinterni in accrescimento )Mercurio( @enere( erra e Marte*. ?a allora( nel nostropianeta la materia costituente ' in continua trasforma#ione( alla ricerca

dell/e uili$rio chimico-fisico. Il nucleo interno solido( costituito da ferro( nichel( conpercentuali di altri elementi pi+ leggeri( secondo recenti studi non esisteva prima di2 miliardi di anni fa( mentre secondo altri avre$$e cominciato a solidificare soltantoda 33 milioni di anni. Sem$ra comun ue che il processo di accumulo deglielementi pi+ pesanti nelle regioni pi+ interne( sia del nucleo sia del mantello( nonsia ancora terminato.

Alla logica del cam$iamento appartiene anche una suggestiva interpreta#ione deifenomeni geodinamici della erra che costituisce un/alternativa alla teoria dellatettonica delle placche, secondo tale interpreta#ione la erra sare$$e in continuaespansione e negli ultimi B33 milioni di anni il raggio terrestre sare$$e pi+ cheraddoppiato. Anche se la maggior parte degli scien#iati considera l/ipotesi di unaerra in espansione per ora soltanto una congettura( sono significativi alcuniargomenti geofisici e geologici a suo favore( che in alcuni casi soddisfano eviden#e

sperimentali per le uali la tettonica delle placche non d risposte adeguate, peresempio( nel migliore accordo con il fenomeno dei pennacchi di materia calda inrisalita dal mantello verso la crosta ) plume *. 4ur essendo largamente minoritaria(uesta ipotesi va tenuta presente per ricordare che il modello glo$ale del 4ianeta 'in continuo aggiornamento.

La geoterma
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La geoterma ' una curva che rappresenta come varia la temperatura nella erracon la profondit. La temperatura aumenta rapidamente nella litosfera( fino araggiungere la temperatura di fusione delle rocce )circa 0.233 NC* alla profonditdell/astenosfera )litosfera*. A profondit superiori( la temperatura aumenta in modomeno marcato( ma costantemente( fino al centro della erra )dove risulta superioreai .333 NC*. : interessante sottilineare che anche nel nucleo esterno latemperatura ' superiore a uella di fusione della materia costituente.

La geoterma scaturisce dal modello della struttura interna del nostro pianeta(risultato degli studi multidisciplinari nel campo delle scien#e della erra.

La Terra c$e ruota sotto i nostri occ$i

: proprio cos . utti potre$$ero osservare la rota#ione della erra mentre avviene.Sare$$e sufficiente avere la possi$ilit di essere collocati in una ca$ina postaall/estremit di un lungo pendolo. Come insegna la fisica( il piano di oscilla#ione delpendolo rimane fisso nello spa#io ed ' svincolato dalla rota#ione del 4ianeta. Je

consegue che( aspettando pa#ientemente nella nostra posta#ione( minuto dopominuto )per meglio dire, ora dopo ora*( vedremmo girare intorno a noi gli oggettifissi al suolo. Cele$errima fu un/esperien#a di uesto tipo )ma sen#a Vpasseggero/sul pendoloU* reali##ata pu$$licamente nel 0K 0 dal fisico francese Wean-Xernard-L7on %oucault nel 4antheon di 4arigi.

#ampo magnetico

La erra ' circondata da un campo magnetico che si estende nello spa#iocircostante( la cui origine si trova nei flussi di ferro fuso presenti nel nucleo esternofluido del 4ianeta. Il ferro ' un $uon conduttore di elettricit e i suoi movimenti(dalle complesse linee spiraliformi( sono in grado di dare luogo a un campo

geomagnetico che si autoalimenta. 6uesto modello viene chiamato geodinamo( e


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pu; spiegare( attraverso varia#ioni intervenute nella velocit di spostamento dellamateria nel nucleo terrestre( anche le inversioni del campo magnetico terrestre pi+volte ripetutesi nel tempo geologico.

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