Moti della Terra. Rotazione Rivoluzione Precessione e nutazioni Moti millenari

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1 Moti della Terra Rotazione Rivoluzione Precessione e nutazioni Moti millenari

2 Asse terrestre asse equatore Piano eclittica L asse terrestre -passante per il centro, emergente ai Poli, punti della superficie a velocità lineare nulla- è inclinato rispetto la perpendicolare al piano dell eclittica in media di L inclinazione varia nel medio-lungo periodo

3 La Terra ruota attorno al suo asse giorno tempo per compiere una rotazione completa Giorno solare periodo che intercorre tra 2 culminazioni successive del Sole sullo stesso meridiano Giorno sidereo periodo che intercorre tra 2 culminazioni successive di una stella sullo stesso meridiano(più breve del giorno solare per il moto di rivoluzione) circolo di illuminazione linea che separa la superficie illuminata da quella in ombra dì tempo nel quale la superficie riceve i raggi notte tempo nel quale la superficie rimane in ombra Moto rotazione Circolo illuminazione I raggi del Sole vengono considerati paralleli tra loro per la distanza

4 Prove moto rotazione Pendolo di Foucault Basata sulla costanza del piano di oscillazione del pendolo Prova del Guglielmini (1791): conseguenza della diversa velocità lineare a differenti distanze dall asse di rotazione (altezze) Direzione moto rotazione

5 conseguenze moto rotazione alternanza del dì e della notte moto apparente sulla sfera celeste diurno del Sole e notturno delle stelle schiacciamento polare diversa velocità di fuga al variare della latitudine (interessa sia corpi fermi sia corpi in movimento) Deviazione dovuta alla pseudo forza di Coriolis, per la diversa velocità lineare alle diverse latitudini (nulla ai poli, massima all equatore): interessa solo i corpi in movimento lungo i meridiani, risulta dalla composizione del moto di rotazione con quello del corpo (spostamento da N a S -emisfero boreale- deviazione verso ovest)

6 Moto rivoluzione

7 ECLITTICA eclittica cerchio massimo sulla sfera celeste percorso apparente del Sole durante l'anno. interseca l'equatore celeste in due punti o nodi : Punto vernale (o punto γ o punto di Ariete) nodo ascendente.. ( Sole in equinozio di primavera sale all'emisfero settentrionale) Punto della Bilancia (punto ω) nodo discendente.. (Sole in equinozio autunnale "scende" nell'emisfero australe. VISIONE GEOCENTRICA VISIONE ELIOCENTRICA La Terra ruota attorno al Sole in senso antiorario per un osservatore boreale con un periodo detto anno sidereo.. Il piano dell'equatore è inclinato di 23 27' rispetto al piano dell eclittica (obliquità dell'eclittica )

8 EQUINOZI EQUINOZIO PRIMAVERA EQUINOZIO AUTUNNO La congiungente Sole -centro Terra giace sul piano equatoriale perché il Sole è su uno dei due nodi I nodi (punto γ e punto ω) sono le intersezioni dell eclittica con l equatore Sole culmina in primavera sul punto γ e in autunno sul punto ω

9 equinozi il circolo di illuminazione passa per entrambi i poli i raggi solari sono perpendicolari all equatore (lat 0 ) la durata del dì e della notte è la stessa a tutte le latitudini: 12 ore

10 Come si vede il cielo in equinozio EQUINOZIO PRIMAVERA Sole sorge e tramonta a est e a ovest L'arco diurno è lungo quanto l'arco notturno (il dì è uguale alla notte) Coordinate del Sole d=0 (declinazione) a=0 (ascensione retta)

11 Ascensione retta di un punto (T) sulla sfera celeste è la distanza angolare tra il punto gamma e il cerchio orario che passa per quel punto, misurata lungo l'equatore celeste. Declinazione è la distanza angolare tra un punto (T) della sfera celeste e l'equatore, misurata lungo il cerchio orario che passa per tale punto. E quella misura che sulla Terra si chiama Longitudine.

12 I circoli orari, detti anche cerchi orari o meridiani celesti, sono cerchi massimi che passano per i poli celesti nord e sud. I loro piani sono perpendicolari al piano dell'equatore. I circoli orari sono i circoli ausiliari del sistema equatoriale e del sistema orario.

13 Il cielo in solstizio d estate Coordinate equatoriali del Sole: d=+23,5 (declinazione) a=90 (ascensione retta) Il Sole sorge e tramonta a nord-est e nord-ovest il Sole raggiunge la declinazione massima e la massima altezza sull'orizzonte. L'arco diurno è massimo L'ombra di un oggetto raggiunge la sua minima lunghezza.

14 Il cielo in solstizio d inverno Coordinate equatoriali del Sole: d=-23,5 (declinazione) a=270 (ascensione retta) Il Sole sorge e tramonta a sud-est e sud ovest il Sole raggiunge la sua minima declinazione e la sua minima altezza sull'orizzonte. L'arco diurno è più breve che in qualsiasi altro periodo dell'anno Gli oggetti proiettano ombre lunghe

15 A solstizi B -il circolo di illuminazione è tangente ai paralleli di latitudine N e S (circolo polare artico e antartico) - I raggi solari sono perpendicolari a uno dei 2 paralleli lat : N Tropico del Cancro ( solstizio d estate -A-); S Tropico del Capricorno ( solstizio d inverno -B-)

16 zone astronomiche latitudini>66 33 calotte polari (in uno dei 2 solstizi il dì =24 ore, nell altro la notte = 24 ore) -N: artica; S: antarticalatitudini >66 33 e < zone temperate -N: boreale; S: australelatitudini tra i 2 tropici zona torrida.

17 prove moto rivoluzione Analogia: : tutti i pianeti si muovono attorno al Sole, l oggetto con la massa più elevata del Sistema Solare aberrazione luce stelle (Bradley): composizione del moto terrestre e di quello della luce occorre puntare il telescopio più in avanti rispetto la posizione della stella alternanza red e blue shift: : le stelle più vicine mostrano spostamento dello spettro verso il blu o il rosso, alternativamente per 6 mesi, a seconda del verso di avvicinamento o allontanamento della Terra nel suo moto attorno al Sole Attraversamento della fascia di asteroidi: : ogni anno la Terra attraversa una regione dello spazio ricca di asteroidi

18 stagioni astronomiche periodi di tempo compresi tra un equinozio e un solstizio e tra questo e l equinozio successivo per la II legge di Keplero, hanno durata maggiore primavera ed estate (comprendono l afelio -7 luglio-) rispetto al semestre freddo (nel quale è compreso il perielio, 3 gennaio) linea equinozi Perielio 3 gennaio Afelio 7 luglio linea apsidi linea solstizi 11

19 conseguenze moto rivoluzione alternanza delle stagioni (per inclinazione asse) diversa altezza del Sole sull orizzonte nel corso dell anno variazione dei punti sui quali sorge e tramonta il Sole nel corso dell anno (est e ovest solo negli equinozi; in inverno -emisfero boreale- si spostano verso sud, in estate, verso nord) rotazione apparente della sfera celeste moto annuale apparente del Sole (rotazione della fascia dello zodiaco)

20 moti millenari precessione degli equinozi rotazione della linea degli apsidi rotazione della linea degli equinozi variazione dell eccentricità dell orbita rotazione con il sistema solare attorno al centro della Galassia traslazione con la Galassia nello spazio

21 moto conico dell asse e nutazioni in anni l asse terrestre compie un moto conico, cioè descrive due coni coincidenti per il vertice. I poli celesti, quindi, si spostano sulla sfera celeste e le stagioni si invertono. Le costellazioni dello zodiaco, soggette a un moto apparente con verso opposto, si fanno incontro all asse presentandosi prima precessione degli equinozi La rotazione dell asse viene turbata dall attrazione lunare che causa piccole oscillazioni -nutazionicon periodo di circa 19 anni - periodo metonico-

22 Cause moto conico

23 Precessione degli equinozi Conseguenze Rotazione di tutti i punti significativi: equinozi, solstizi, afelio, perielio Cambiamento dei poli celesti Rotazione della fascia dello zodiaco (le costellezioni si presentano prima precessione Inversione delle stagioni astronomiche