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Corso daggiornamento di Didattica dellAstronomia Aula magna S.M.S. P. Egidi 21/05/2009 Relatore: Tommaso Ponziani.

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1 Corso daggiornamento di Didattica dellAstronomia Aula magna S.M.S. P. Egidi 21/05/2009 Relatore: Tommaso Ponziani

2 Quasi 2500 anni fa, Socrate aveva già riconosciuto il significato profondo di una possibile visione dall alto del nostro Pianeta: LUomo deve ergersi sopra la terra e spingersi fino allo strato esterno dellatmosfera ed oltre, perché solo da lassù potrà capire il mondo in cui vive.

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8 Raggio equatoriale: 6.378,388 km Raggio polare: 6.356,912 km Schiacciamento polare: Inclinazione asse terrestre: 23,27° Lunghezza del meridiano: ,152 km Lunghezza dell'equatore: km Massa: x kg Volume totale: x 1012 km3 Densità media: g/cm3 Distanza dal Sole: media: km ( 1 unità astronomica) massima: km minima: km Parametri terrestri

9 Periodo di rivoluzione (anno siderale) : 365d 6h 9m 9s Periodo di rotazione (giorno siderale): 23h 56m4.09s Eccentricità orbitale: Obliquità delleclittica: ° Velocità orbitale media: km/s Velocità di fuga: 11.10km/s Composizione chimica dellatmosfera: azoto (78%) ossigeno (21%), argo (1%), vapor dacqua, tracce di altri gas tra i quali anidride carbonica. Parametri terrestri

10 Formazione della Terra Un po di storia… Due ipotesi: a)Nebulosa primigenia b)Catastrofi Al primo gruppo fanno riferimento -Cartesio (1644) -Kant (1755) : Nebulosa condensazione Sole, Pianeti -Laplace (1796) : Nebulosa contrazione rigonfiamento equatoriale distacco di anelli formazione Sole e pianeti secondo Bode.

11 Formazione della Terra Al secondo gruppo appartengono: -Moulton e Charberlain Eruzione di gas per il passaggio nelle vicinanze di un altra stella -Jeans e Jeffreys le due stelle avrebbero dovuto toccarsi Essendo non verosimili entrambe si riprese in considerazione la nebulosa di Kant- Laplace, con Weizsacker e Kuiper: Globulo oscuro (1 a.l.) vortici Sole e pianeti

12 Formazione della Terra ATTUALMENTE: Oggi per uno squilibrio gravitazionale, prodotto dallesplosione di una supernova allinterno di una enorme nube di gas e polveri cosmiche incominciò, poco meno di 4600M.a. fa, a formarsi un disco con al centro una grossa bolla, in continua contrazione; nel progressivo collasso la temperatura andò a crescere fino ad oltrepassare la soglia di 1 milione di gradi dove si innescavano le prime reazioni nucleari. Poi intorno a 4450M.a. fa la stella incominciò a brillare. Mentre gran parte del materiale della nebulosa si andava concentrando verso il centro di rotazione, il resto della polvere e dei gas si distendeva in un ampio disco, denso e instabile. Allinterno del disco i granuli di polvere si attiravano reciprocamente e si incontravano saldandosi in granelli più grossi.

13 Formazione della Terra E ANCORA: I corpi che si formavano crescevano sempre di più con un processo chiamato accrezione. Lurto di questi corpi faceva si che si rompessero e di nuovo si ricomponessero sempre più grandi, alcuni o parecchi Km.; presero il nome di planetesimali. Il vento solare fece evaporare dai planetesimali i componenti volatili (quelli che fondono ed evaporano già a modeste temperature) e i gas che li circondavano spingendoli lontano verso la periferia del S. solare dove alimentavano la formazione dei grandi pianeti gassosi (come Giove). Laccrezione dei planetesimali proseguì lentamente: saranno necessari 100 M.a. per arrivare, collisione dopo collisione, alla formazione della terra e degli altri componenti interni : Mercurio, Venere, Marte e la Luna. Poco più di 4450 M.a. fa la Terra era formata e la Luna era già fedele compagna mentre i pianeti interni inanellavano le loro orbite intorno al Sole. In seguito allinterno del pianeta il Fe cominciò a fondere e ad andare verso il centro, formando il nucleo, mentre in superficie rimanevano i silicati a formare un mantello pastoso ma fuso in superficie; poi con il raffreddamento si formò una prima crosta che subì ancora impatti (fino a 4000 anni fa) che fecero fuoriuscire la lava e formare la crosta basaltica.

14 La legge di Titius-Bode Nel Settecento Johann Daniel Tietz (latinizzato in Titius) scoprì una relazione empirica che permette di ricavare le distanze dei pianeti dal Sole tramite una semplice sequenza numerica. La relazione fu successivamente solo divulgata da Bode e prende oggi il nome di legge di Titus-Bode. La sequenza parte da 0, passa a 3 e raddoppia di volta in volta: 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768. Aggiungendo 4 a ciascun numero e dividendo il risultato per 10, si ottiene la distanza approssimativa dellorbita in U. A. Matematicamente, la serie precedente si esprime con la relazione: d= x2 n, dove n è un numero che vale meno infinito per Mercurio, 0 per Venere, 1 per la Terra, 2 per Marte e così via. Le distanze vere dei pianeti sono bene approssimate fino a Urano (differenza massima del 5%), non per Nettuno e Plutone. Pianeta a (U.A.)Legge di Titus-Bode Mercurio0,39(0+4)/10 = 0,4 Venere0,72(3+4)/10 = 0,7 Terra1,00(6+4)/10 = 1,0 Marte1,52(12+4)/10 = 1,6 Fascia degli asteroidi2,77(24+4)/10 = 2,8 Giove5,20(48+4)/10 = 5,2 Saturno9,54(96+4)/10 = 10,0 Urano19,18(192+4)/10 = 19,6 Nettuno30,06(384+4)/10 = 38,8 Plutone39,48(768+4)/10 = 77,2

15 Forma e dimensioni Un po di storia… Anche questa idea più o meno adeguata sulla forma della Terra è stata una lenta e faticosa conquista dellintelletto umano. Babilonesi: Montagna galleggiante sulloceano, con una cavità interna occupata dal regno dei morti. Cinesi ed Egizi: Forma quadrangolare con il rispettivo paese situato al centro di essa Greci: Anassimandro ( a.C.) disco cilindro sfera Questultima era un concetto elaborato anche e soprattutto da Pitagora in relazione alla perfezione sferica.

16 Forma e dimensioni Prove sicure della sfericità: Analogia con gli altri pianeti Sole e Luna (Aristotele) Lombra circolare che la Terra proietta sulla Luna durante le eclissi (Aristotele) La forma circolare dellorizzonte (Cleomede) con raggio crescente via via che ci si innalza sul livello del mare (Tolomeo) La diversa altezza del Sole e delle stelle sul piano dellorizzonte col variare della latitudine (Aristotele)

17 Forma e dimensioni Prove meno attendibili: Navi in avvicinamento alla costa, visibili prima le vele e poi lo scafo (Aristotele) Viaggi di circumnavigazione

18 Forma e dimensioni Comunque la corretta impostazione della determinazione della circonferenza terrestre spetta a Eratostene. Presupposti: - che la terra fosse sferica - che i raggi solari, data la distanza, giungessero praticamente paralleli ad Alessandria e a Siene (attuale Assuan), poste sullo stesso meridiano - che la distanza tra Alessandria e Siene fosse di 5ooo stadi - che a mezzodì, nel solstizio destate, unasta infissa verticalmente nel suolo non proiettava alcuna ombra a Siene, supposta al Tropico del Cancro,mentre ad Alessandria proiettava unombra che con la perpendicolare formava un angolo di 7,12° Dato che α = α, perché angoli corrispondenti, potè impostare la seguente proporzione 1/50:1= 5000:x x= 50 * 5000=

19 Forma e dimensioni Considerato che lo stadio egizio era 157 m, arrivò a calcolare per lintera circonferenza una misura di Km,sorprendentemente vicina a quella calcolata oggi con i mezzi moderni che risulta essere di Km. ( da considerare che Siene ed Alessandria non erano sullo stesso meridiano, che Siene non era esattamente al Tropico del Cancro, che la distanza non era di 5000 stadi e che a Siene i raggi non erano esattamente perpendicolari).

20 Forma e dimensioni Lidea della sfericità della Terra non fu posta più in discussione fino alla seconda metà del secolo XVII° con G.D. Cassini (1625 – 1712) dellOsservatorio di Parigi, il quale organizzò una spedizione esplorativa nella Guiana francese per determinare esattamente il meridiano terrestre attraverso la triangolazione geodetica. In tale spedizione si mise in evidenza che un orologio a pendolo esatto a Parigi ritardava allEquatore. In seguito Newton (1642 – 1726) spiegò levento ipotizzando che la rotazione della Terra intorno al proprio asse generava lappiattimento dei poli. Dove l è la lunghezza del pendolo e g laccelerazione di gravità. Se g diminuisce, aumenta il periodo del pendolo; questo accade, appunto, perché allequatore il raggio terrestre è più ampio.

21 La certezza che la Terra è un ellissoide di rotazione schiacciato ai poli fu raggiunta nel Esso, però, non risulta coincidere perfettamente con la superficie fisica del Pianeta, cioè con la superficie che separa le terre e i mari dallatmosfera, né con la superficie matematica del Pianeta, o geoide, che è la superficie di livello del campo della gravità coincidente con il livello medio del mare e perpendicolare in ogni suo punto al filo a piombo. Le rocce hanno una densità diversa sulla crosta terrestre e la direzione del filo a piombo si discosta spesso alla perpendicolare alla superficie terrestre in quel punto, perché è attirato dalla massa rocciosa vicina più densa: perciò la superficie del geoide e quella dellellissoide di rotazione non sempre coincidono (ma la differenza è poca circa 100 m). Inoltre il Polo Nord disterebbe dal piano equatoriale alcune decine di metri di più rispetto al Polo Sud, dando leggermente una forma a pera. Ultima considerazione: anche lellissoide si discosta poco dalla sfera: i due diametri differiscono solo di 43 Km. Evoluzione della forma della Terra : Sfera Ellissoide Geoide Peroide Forma e dimensioni

22 I valori moderni sia della lunghezza del meridiano che dellentità dellappiattimento sono stati ottenuti per mezzo di satelliti geodetici; valgono: semiasse maggiore 6.378,388 km semiasse minore 6.356,912 km meridiano medio ,152 km appiattimento 1/298,26. Sempre per mezzo di satelliti geodetici è stato possibile determinare la forma esatta della Terra che è irregolare con depressioni e gibbosità: una figura che rassomiglia un po ad una pera, con una gibbosità al polo Nord e un leggero schiacciamento al Polo Sud. Forma e dimensioni Nellimmagine a lato, elaborata da dati ottenuti dai satelliti ESA per il telerilevamento, è rappresentata la variazioni di g.

23 La Terra possiede un moto di rotazione attorno ad un asse, uno di rivoluzione attorno al Sole, uno di traslazione, assieme al Sole e a tutto il sistema solare e uno di rivoluzione, sempre insieme al sistema solare, attorno al centro galattico. Il moto di rotazione avviene attorno ad un asse inclinato attualmente di 23° 27 rispetto al piano nel quale avviene la rivoluzione, cioè il piano delleclittica. La rotazione terrestre produce lalternarsi del dì e della notte, e il moto apparente della sfera celeste. La durata del giorno solare, cioè lintervallo di tempo tra due passaggi successivi del Sole al meridiano, non è sempre uguale ma va da un minimo di 23h 59m 39s ad un massimo di 24h 30s. E stato creato un giorno medio che dura sempre esattamente 24h. I movimenti della terra

24 Lasse di rotazione terrestre si mantiene parallelo a se stesso durante tutto il periodo della rivoluzione; questo fatto produce il fenomeno delle stagioni, la diversa lunghezza del dì e della notte sia alle varie latitudini che durante lanno, e il diverso aspetto del cielo stellato con il passare dei mesi. La Terra, alla velocità di circa 30 km/s, rivoluziona attorno al Sole descrivendo unellisse di circa 940 milioni di Km, il cui piano è detto piano delleclittica e la cui eccentricità piuttosto piccola vale Il Sole occupa uno dei fuochi dellellisse, quindi, la Terra viene a trovarsi a volte più vicina e a volte più lontana. I movimenti della terra La minima distanza, al perielio, è di 147 milioni di km, la massima, allafelio, di 152 milioni di km. La Terra passa per il perielio il 4 gennaio e per lafelio il 4 di luglio. La linea che unisce perielio e afelio si dice linea degli apsidi. Il piano delleclittica è inclinato di 23°27 rispetto al piano equatoriale. I punti in cui le due circonferenze si tagliano, si dicono punti equinoziali, mentre punti solstiziali sono i due punti delleclittica più lontani dallequatore celeste

25 Il sistema Terra Sole: le stagioni Nel suo percorso annuo di rivoluzione intorno al Sole la Terra si trova a passare per quattro posizioni fondamentali: i due equinozi e i due solstizi Questi quattro punti segnano linizio delle stagioni. Le stagioni non hanno la stessa durata a causa dell'eccentricità dellorbita terrestre e del fatto che il perielio, in cui si ha la massima velocità orbitale, capita attualmente in gennaio. La stagione più corta e' l'inverno, quella più lunga l'estate. Naturalmente questo vale per lemisfero boreale, nellemisfero australe la stagione più corta, al contrario, è lestate.

26 Il Sole culmina allo Zenit sullequatore (90 gradi) e lambisce ai poli l'Orizzonte per 24 ore. Il piano contenente l'Asse Polare e' perpendicolare alla congiungente Terra- Sole. Il circolo di illuminazione passa per i poli e divide esattamente a metà meridiani e paralleli: la lunghezza del giorno è uguale a quella della notte. Inoltre il Sole, in questo giorno, sorge esattamente ad est, culmina dopo 6 ore sul meridiano del luogo e tramonta esattamente ad ovest. Nell'emisfero Boreale inizia la Primavera, in quello Australe inizia l'Autunno. Il sistema Terra Sole: le stagioni

27 Il Sole si trova in uno dei due suoi punti più lontani dall'Equatore Celeste, ossia +23°27', che è le declinazioni massima durante l'anno. Nell'Emisfero Boreale e' il giorno più lungo dell'anno, e inizia l'Estate, nell'Emisfero Australe e' il giorno più corto dell'anno e inizia l'inverno. L'Asse Polare e la congiungente Terra-Sole appartengono allo stesso piano, e il polo Nord punta verso il Sole. Le località sul Tropico del Cancro (lat. 23°27') hanno il Sole allo zenit a mezzogiorno. In questo giorno lintera calotta artica, cioè la zona posta al di sopra del circolo polare artico (66° di latitudine nord), è completamente illuminata, e, solo per questo giorno, lo è per intero anche il predetto parallelo che la delimita. Il sistema Terra Sole: le stagioni

28 Quando la Terra si trova al punto Ω siamo allequinozio di autunno. Il Sole si trova di nuovo sullequatore e per sei mesi stazionerà a declinazioni negative. Nell'Emisfero Boreale inizia l'Autunno, da ora in poi, per sei mesi, i giorni saranno più corti delle notti; invece nellEmisfero Australe le giornate inizieranno ad allungarsi. Il piano contenente l'Asse Polare e' perpendicolare alla congiungente Terra-Sole. Il circolo di illuminazione passa per i poli e divide di nuovo a metà meridiani e paralleli: la lunghezza del giorno è uguale a quella della notte. Inoltre il Sole, in questo giorno, sorge esattamente ad est, culmina dopo 6 ore sul meridiano del luogo e tramonta esattamente ad ovest come nel solstizio di primavera. Il sistema Terra Sole: le stagioni

29 Il Sole raggiunge la declinazione negativa col massimo valore assoluto ( -23°27 ). L'Asse Polare e' allineato con la congiungente Terra-Sole, e il Polo Sud punta verso il Sole. Le località sul Tropico del Capricorno ( lat. -23°27 ) hanno il Sole allo zenit a mezzogiorno. Il Sole non tramonta mai sul Circolo Polare Antartico ( -66°33 ) Nell'Emisfero Boreale è il giorno più corto dell'anno, in quello Australe è il giorno più lungo. In questo giorno lilluminazione è esattamente opposta a quella del solstizio destate. Il sistema Terra Sole: le stagioni

30 La successione delle stagioni, quindi, dipende dalla diversa durata dellilluminazione e dalla inclinazione con la quale i raggi solari giungono sulla Terra. Non ha invece grande importanza, per il riscaldamento la maggiore o minore distanza del pianeta dal Sole perché lorbita terrestre è quasi circolare e il Sole assai lontano: la Terra è più vicina al Sole durante linverno (emisfero boreale, naturalmente), e più distante in estate. Il sistema Terra Sole: le stagioni

31 La precessione degli equinozi La precessione degli equinozi consiste in un lento spostamento del punto, da est verso ovest, causata dallattrazione gravitazionale del Sole e della Luna, detta lunisolare. La Terra ruotando su se stessa con una notevole velocità angolare e procedendo intorno al Sole, si comporta come una trottola. Lattrazione delle masse del Sole e della Luna,situate sul piano delleclittica, agisce sul rigonfiamento equatoriale terrestre e provoca una lenta rotazione dellasse terrestre in senso orario, cioè in senso opposto alla rotazione del pianeta. Lasse terrestre non viene così ad occupare in tempi successivi posizioni tutte esattamente parallele fra loro,ma descrive lentamente una figura doppio - conica attorno alla perpendicolare alleclittica,che si completa in circa anni. Moti millenari della terra

32 Durante il moto doppio - conico, lasse di rotazione cambia lentamente, ma progressivamente, il proprio orientamento e quindi varia corrispondentemente la posizione dellequinozio di primavera sulleclittica. Si verifica così uno spostamento verso Ovest del punto gamma di circa 50,27 che corrispondono a 20 minuti ogni anno. Moti millenari della terra

33 Le conseguenze di questo spostamento sono che: Le coordinate assolute delle stelle, che fanno, appunto, riferimento al punto, devono essere aggiornate con regolarità. anno Tropico, anno Siderale Lanno Tropico, intervallo di tempo fra due equinozi di primavera consecutivi, è minore dellanno Siderale, intervallo di tempo fra due passaggi consecutivi del Sole in uno stesso punto dellorbita rispetto alle stelle fisse. La differenza è di 20 minuti e 23 secondi. La stella verso la quale punta lasse di rotazione terrestre, lunica stella fissa in cielo, non è sempre la stessa, addirittura potrebbe non essercene una. Moti millenari della terra

34 ED ANCORA : Con il passare dei secoli scompaiono alcune costellazioni visibili, altre, che non erano visibili prima, appaiono. Le costellazioni circumpolari non restano sempre le stesse. Una stella che sorge in un preciso punto dellorizzonte dopo circa 70 anni sorge spostata di un grado. Il cielo di anni fa era un po diverso da quello che vediamo oggi. Moti millenari della terra

35 La nutazione Alla variazione nellorientamento dellasse terrestre si accompagna una piccola oscillazione periodica nella sua inclinazione (nutazione) provocata dallattrazione della Luna che viene a trovarsi ora sopra, ora sotto il piano delleclittica. Lo scostamento massimo determinato dalla nutazione è di 9 secondi. Il periodo di tale fenomeno è di circa 19 anni e durante questo intervallo di tempo lasse descrive una piccola ellisse. Leffetto combinato dei due moti conici (precessione e nutazione) porta lasse terrestre a muoversi secondo una superficie conica ondulata. Movimenti millenari della terra

36 Lavanzamento della linea degli apsidi Apside o abside è una parola derivante dal greco che significa curvatura o botte. Gli apsidi, in astronomia, sono il perielio e lafelio. La linea che li congiunge è detta linea degli apsidi. Nellorbita ellittica della Terra, ma anche di tutti gli altri pianeti, la linea degli apsidi non si mantiene ferma rispetto ad un riferimento fisso, ma ruota. Nel caso della Terra ruota da ovest verso est, spostandosi di 11,65 lanno. Dividendo: 360°/11,65= /11,65 = ,63 anni Il fenomeno viene chiamato anche avanzamento del perielio, è causato dallattrazione gravitazionale solare sul rigonfiamento equatoriale terrestre. La lenta rotazione dellorientamento dellorbita nello spazio produce il fatto che i pianeti non ritornano al perielio dopo un giro completo. Moti millenari della terra

37 In particolare la Terra ritorna al perielio un po dopo e i punti di massima vicinanza e lontananza dal Sole cambiano nel Tempo. Attualmente la Terra si trova al perielio il 4 gennaio e allafelio il 4 luglio. Poiché il perielio si sposta in senso opposto allo spostamento del punto, di 11.6 lanno, e il punto di 50.3, lo spostamento del perielio rispetto al punto vale: = 61.9 E il suo periodo di rotazione, sempre rispetto al punto è 360°/61.9 = /61.9 = Che rappresenta la rotazione completa dellasse maggiore rispetto al punto dellequinozio di primavera. Cioè ogni anni circa punto e perielio coincidono. Moti millenari della terra

38 Variazione delleccentricità dellorbita Leccentricità dellorbita terrestre ha attualmente il valore di: e = 0,01675 ( ricordiamo che leccentricità di unorbita è il rapporto tra la distanza fra i fuochi e lasse maggiore, nella ellisse: 01) Per effetto delle perturbazioni planetarie questo valore diminuisce di 0, per secolo. E, comunque, un moto oscillatorio: dopo aver raggiunto un minimo ricomincerà ad aumentare. Movimenti millenari della terra

39 Variazione dellinclinazione dellasse di rotazione Il valore dellinclinazione dellasse di rotazione terrestre è attualmente di 23°27' rispetto alla verticale; In anni l'inclinazione varia da un minimo di 21°58' a un massimo di 24°36'. Questo fenomeno influenza il clima nelle diverse stagioni, perché dall'inclinazione dell'asse terrestre dipende l'angolo di incidenza dei raggi solari sulla Terra Movimenti millenari della terra

40 La teoria di Milankovitch Milutin Milankovitch, ingegnere e matematico serbo (1879 – 1958) fu il primo a supporre una relazione fra le variazioni delle caratteristiche orbitali della Terra e lavvicendarsi delle glaciazioni. Come abbiamo visto leccentricità dellorbita, linclinazione dellasse di rotazione terrestre e lorientamento della stessa rispetto al punto g variano ciclicamente con periodi di , e rispettivamente. Secondo Milankovitch i vari effetti combinandosi provocano effetti climatici periodici: la Terra attraversa periodi glaciali della durata di circa anni seguiti da periodi interglaciali di – anni.

41 Perché si instauri un periodo glaciale le migliori condizioni sono estati lunghe e fresche ed inverni brevi e miti: questo accade se la Terra si trova nella condizione di passare allafelio quando è estate nellemisfero boreale, quando la sua orbita ha alta eccentricità e quando linclinazione dellasse è minima in modo che ci sia poca differenza di insolazione tra estate e inverno. La teoria di Milankovitch presenta alcune discrepanze con gli studi più recenti sul clima del passato, studi effettuati su carotaggi prelevati dai fondi oceanici. In effetti, anche a non considerare il fattore antropico, sono moltissime le variabili che entrano in gioco nei cambiamenti climatici e non tutte perfettamente conosciute. La teoria di Milankovitch

42 Atmosfera terrestre Latmosfera terrestre ha una massa di 5.2 x kg che rappresenta 1 milionesimo della massa della terraferma e 4 millesimi di quella degli oceani. Latmosfera attuale è il risultato di una evoluzione operata da un primordiale vento solare, dal mantello fuso e ricoperto dalla crosta squassata dalle meteoriti, dai vulcani e dalla attività organismi viventi. Possiamo così riassumere: a)gas primordiali rapidamente dispersi, soprattutto H, He b)Degassazione (outgassing), continuamente alimentata anche dallattività vulcanica He2 - N2, CO 2, H2O, CO, NH3, H2S, H2 eCH4 c)Aggiunta progressiva di ossigeno ad opera di organismi viventi

43 ATTUALE COMPOSIZIONE DELL'ATMOSFERA TERRESTRE COMPONENTESIMBOLO% IN VOLUME AZOTON2N2 78,03 OSSIGENOO2O2 20,99 ARGONAR0,94 ANIDRIDE CARBONICA CO 2 0,03 IDROGENOH2H2 0,01 NEONNE0,0012

44 La sua composizione chimica non varia con laltitudine con la sola eccezione del vapor dacqua che è assente al di sopra di 10 km e dellozono, O 3, che ha la massima concentrazione tra i 30 e 60 km perché in questa zona sono più probabili le collisioni tra ossigeno molecolare O 2 e ossigeno atomico O e perché lozono è instabile e si dissocia o combina a quote più alte o più basse. Lozono non è presente in grande quantità ma è in grado di assorbire praticamente tutte le radiazioni ultraviolette, tra 0.2 e 0.3 μm, che provocano il cancro della pelle. La quantità di ozono è variabile nel tempo e cambia con la latitudine. Atmosfera terrestre

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46 Nellatmosfera è presente anche, in piccola percentuale lanidride carbonica CO 2 prodotta dalla materia vivente, dal bruciamento dei combustibili fossili e dalle eruzioni vulcaniche. Lanidride carbonica produce il così detto effetto serra cioè trattiene la radiazione infrarossa riemessa dalla Terra. Leffetto serra fa si che la temperatura media della Terra sia intorno ai +14 °C e non – 21° C come dovrebbe essere per la sua distanza dal Sole.

47 Atmosfera terrestre Latmosfera è formata da un certo numero di strati o meglio gusci:TroposferaStratosferaMesosferaTermosferaEsosferaMagnetosfera La densità e la pressione diminuiscono con laumentare dellaltezza ma la temperatura, invece, come si vede dallimmagine, ha uno strano comportamento oscillante e nella termosfera cresce rapidamente arrivando fino a 900°C perché in questa zona le radiazioni solari vengono assorbite e non riemesse. Della termosfera fa parte la ionosfera, contenente ioni ed elettroni, che è in grado di riflettere alcune frequenze delle onde radio permettendo così le telecomunicazioni a grande distanza.

48 La troposfera contiene l80% della massa di tutta latmosfera. E una zona turbolenta nella quale avvengono tutti i fenomeni conosciuti: evaporazione, condensazione, precipitazioni. La stratosfera, al contrario, è molto stabile perché gli strati superiori sono più caldi di quelli inferiori. La magnetosfera è la regione nella quale agisce il campo magnetico terrestre. Ha una forma asimmetrica schiacciata dalla parte del Sole, arriva fino ad una distanza di 10 raggi terrestri, e molto allungata, fino ad una distanza di 60 raggi terrestri, dalla parte opposta (foto della magnetosfera). La magnetosfera interagisce con il vento solare dando origine alle aurore polari Atmosfera terrestre

49 Immagine di aurora polare. Il fenomeno, tipico delle zone ad alta latitudine, è provocato dal vento solare e dalla presenza del campo magnetico terrestre. Sono state fotografate aurore polari anche su Giove e Saturno. Atmosfera terrestre

50 E i cosmonauti dalloblò della loro navicella osservano ammirati la Terra fluttuare in quel nero infinito. Essa appare loro come un gioiello bianco e blu, che riescono a circumnavigare in 90 minuti, un pezzo raro protetto da un alone sottilissimo e bluastro, quellinvolucro di gas che rende possibile la nostra vita: latmosfera.


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