1. Il pianeta blu 2. La longitudine e la latitudine 3 1. Il pianeta blu 2. La longitudine e la latitudine 3. I moti della Terra nello spazio 4. Luce e buio sulla Terra 5. La Luna, il nostro satellite 6. Le eclissi 7. Le maree

Ecco come appare il nostro pianeta visto dalla superficie della Luna. Indice Il pianeta blu Ecco come appare il nostro pianeta visto dalla superficie della Luna. 2

Indice Il pianeta blu Il globo terrestre ha un diametro di circa 12 800 kilometri. È una sfera quasi perfetta, lievemente schiacciata ai poli. 3

Indice Il pianeta blu L’atmosfera terrestre è uno strato gassoso che circonda il pianeta. È spessa un centinaio di kilometri, poi sfuma nello spazio vuoto. 4

La longitudine e la latitudine Indice La longitudine e la latitudine I paralleli sono circonferenze parallele al piano dell’equatore. Il loro raggio diminuisce man mano che ci si avvicina ai poli. asse di rotazione parallelo polo nord emisfero nord emisfero sud equatore polo sud 5

La longitudine e la latitudine Indice La longitudine e la latitudine I meridiani sono 360 semicirconferenze tutte identiche tra loro che passano per i due poli. Per tradizione il meridiano zero è quello che attraversa l’osservatorio astronomico di Greenwich, a Londra. Ci sono poi 179 meridiani a ovest del meridiano zero, separati di 1º uno dall’altro, e altrettanti meridiani a est. asse di rotazione polo nord meridiano zero meridiano 180° polo sud 6

La longitudine e la latitudine Indice La longitudine e la latitudine I meridiani e i paralleli formano la griglia che permette di definire le coordinate geografiche: la longitudine e la latitudine. longitudine del punto P nord meridiano zero P latitudine del punto P ovest est equatore sud 7

La longitudine e la latitudine Indice La longitudine e la latitudine La longitudine e la latitudine sono angoli: si misurano in gradi, minuti (sessantesimi di grado) e secondi (sessantesimi di minuto). Il centro di Roma per esempio ha queste coordinate: • 41º 53’ 33” N (41 gradi, 53 minuti e 33 secondi di latitudine nord) • 12º 29’ 31” E (12 gradi, 29 minuti e 31 secondi di longitudine est). 8

I moti della Terra nello spazio Indice I moti della Terra nello spazio Sole Mercurio Venere Terra La Terra e gli altri pianeti orbitano intorno al Sole, che è una stella con un raggio di circa 700 000 km e dista dal nostro pianeta circa 150 milioni di kilometri. La Terra si muove nello spazio seguendo un’orbita che gira intorno al Sole e si richiude su se stessa: questo movimento del pianeta è chiamato rivoluzione. 9

I moti della Terra nello spazio Indice I moti della Terra nello spazio Il moto di rivoluzione dei pianeti − compresa la Terra − ha tre caratteristiche: 1. l’orbita ha la forma di un’ellisse di cui il Sole occupa uno dei fuochi 2. il moto di rivoluzione avviene sempre in uno stesso piano, che è chiamato piano dell’eclittica 3. il movimento del pianeta lungo l’orbita è più veloce quando è vicino al Sole, più lento quando è lontano dal Sole. 10

I moti della Terra nello spazio Indice I moti della Terra nello spazio il moto di rotazione della Terra Sole Mentre orbita intorno al Sole, la Terra gira su se stessa: questo movimento è chiamato rotazione. La Terra ruota intorno a una linea immaginaria chiamata asse di rotazione, che attraversa il pianeta dal polo sud al polo nord. 11

I moti della Terra nello spazio Indice I moti della Terra nello spazio Questa foto del cielo notturno è stata realizzata con una esposizione di circa 6 ore. Ogni stella sembra percorrere un arco di circonferenza intorno alla stella polare, che si trova al centro. Come mai? In realtà le stelle sono fisse: è la Terra a girare su se stessa. La stella polare si trova sulla prosecuzione dell’asse di rotazione terrestre, perciò appare ferma. 12

I moti della Terra nello spazio Indice I moti della Terra nello spazio giorno = periodo di rotazione della Terra = durata di una rotazione completa della Terra su se stessa noi lo suddividiamo in 24 ore anno = periodo di rivoluzione della Terra = durata di un’orbita completa della Terra intorno al Sole un anno dura circa 365 giorni e 6 ore 13

Indice Luce e buio sulla Terra In ogni momento un emisfero del pianeta è illuminato dal Sole (dì), mentre l’altro emisfero è in ombra (notte). La circonferenza che delimita l’emisfero illuminato è chiamata circolo di illuminazione. 14

L’asse di rotazione terrestre è inclinato di circa 66º Indice Luce e buio sulla Terra L’asse di rotazione terrestre è inclinato di circa 66º rispetto al piano dell’eclittica. La direzione dell’asse di rotazione terrestre rimane sempre la stessa durante tutta l’orbita di rivoluzione. asse di rotazione polo nord 66º 33’ piano dell’eclittica Sole equatore polo sud 15

In generale la durata del dì e la durata della notte Indice Luce e buio sulla Terra In generale la durata del dì e la durata della notte cambiano alle diverse latitudini. Osservate un dato meridiano in un dato istante: vedrete che alcuni punti sono ancora al buio, mentre altri sono già alla luce. 16

Luce e buio sulla Terra − Gli equinozi Indice Luce e buio sulla Terra − Gli equinozi equinozio (21 marzo) equinozio (23 settembre) La durata del dì e della notte cambia a seconda della posizione in cui ci si trova sulla superficie terrestre, e anche a seconda del periodo dell’anno. Ogni anno ci sono soltanto due giorni, gli equinozi, in cui la notte dura quanto il dì (12 ore ciascuno) a tutte le latitudini. 17

Luce e buio sulla Terra − I solstizi Indice Luce e buio sulla Terra − I solstizi solstizio (21 giugno) solstizio (22 dicembre) solstizio del 21 giugno = massima illuminazione dell’emisfero nord: da noi la durata del dì è la più lunga dell’anno (è la più breve nell’emisfero sud) solstizio del 22 dicembre = massima illuminazione dell’emisfero sud: da noi la durata del dì è la più breve dell’anno (è la più lunga nell’emisfero sud) 18

Luce e buio sulla Terra − Le stagioni nell’emisfero nord Indice Luce e buio sulla Terra − Le stagioni nell’emisfero nord solstizio (21 giugno) equinozio (23 settembre) (21 marzo) (22 dicembre) 4 dopo il solstizio del 22 dicembre le ore di luce aumentano, ma il Sole riscalda ancora poco: è inverno 4 1 2 al solstizio del 21 giugno il Sole raggiunge la sua massima altezza nel cielo, poi la durata del dì inizia a diminuire: è estate 2 3 dopo l’equinozio del 23 settembre la notte diventa più lunga del dì: è autunno 3 1 dopo l’equinozio del 21 marzo il dì diventa più lungo della notte; il suolo e l’atmosfera si riscaldano: è primavera Nell’emisfero sud il ciclo delle stagioni è opposto: è estate quando da noi è inverno. 19

Indice La Luna, il nostro satellite La Luna è un satellite che orbita intorno alla Terra. Diversamente dalle stelle, la Luna non emette luce: ci appare luminosa perché riflette verso di noi la luce che riceve dal Sole.

La Luna, il nostro satellite Indice La Luna, il nostro satellite La Luna: • è a circa 380 000 kilometri dalla Terra • mostra alla Terra sempre lo stesso emisfero • ruota su se stessa con un periodo di circa 27 giorni (uguale al suo periodo di rivoluzione intorno alla Terra) 21

La Luna, il nostro satellite Indice La Luna, il nostro satellite Come è possibile che la Luna, ruotando su se stessa, ci mostri sempre lo stesso emisfero? Chiedete a un amico di girarvi intorno mentre simultaneamente ruota su se stesso. Durante il giro vedrete l’amico talvolta di fronte, talvolta di fianco e talvolta di spalle. Ma se durante il moto siete collegati da un cordino, allora vedrete sempre l’amico di fronte. Ora l’amico, mentre «orbita» intorno a voi, fa anche esattamente un giro completo su se stesso! La forza di gravità, attraverso gli effetti di marea, è il «cordino» che collega la Terra e la Luna. 22

Indice Le fasi della Luna Nel cielo notturno talvolta la Luna è un cerchio luminoso, altre volte è illuminata soltanto in parte e qualche volta è assente per tutta la notte. Come mai? 23

Indice Le fasi della Luna Tenete in mano un’arancia a braccio teso, davanti a una finestra soleggiata. Fate una lenta rotazione completa con tutto il corpo: come cambia la porzione di arancia che vedete illuminata? Vedrete una sequenza continua di fasi del tutto simili a quelle della Luna. 24

Le posizioni assunte dalla Luna nell’arco di 27 giorni Indice Le fasi della Luna Le posizioni assunte dalla Luna nell’arco di 27 giorni durante la sua rivoluzione intorno alla Terra: primo quarto luce del Sole luna piena luna nuova ultimo quarto 25

Indice Le eclissi di Luna eclissi = un corpo celeste è temporaneamente oscurato da un altro astro Luna Terra Sole Si ha una eclissi di Luna quando il satellite passa nel cono d’ombra generato dalla Terra: il nostro pianeta si frappone tra la Luna e il Sole. 26

Quando la Luna piena è interamente nel cono d’ombra della Terra, Indice Le eclissi di Luna Quando la Luna piena è interamente nel cono d’ombra della Terra, l’eclissi di Luna è totale. 27

La piccola zona d’ombra proiettata sulla Terra Indice Le eclissi di Sole Terra Luna Sole Le eclissi di Sole si verificano quando la Luna si trova tra il Sole e la Terra e proietta la propria ombra sulla superficie terrestre. La piccola zona d’ombra proiettata sulla Terra è quella da cui si può osservare l’eclissi totale di Sole. Dalla più ampia zona di penombra si osserva invece un’eclissi parziale, con il Sole a forma di falce. 28

Indice Le eclissi di Sole L’eclissi anulare si verifica quando la Luna è più lontana dalla Terra, e perciò appare un po’ più piccola del Sole. La Luna allora si sovrappone al Sole ma non ne copre l’intero disco. 29

Perché si verifichi un’eclissi di Sole: • la Luna deve essere nuova Indice Le eclissi di Sole Perché si verifichi un’eclissi di Sole: • la Luna deve essere nuova • il Sole, la Terra e la Luna devono trovarsi simultaneamente sul piano dell’eclittica. 30

Il livello del mare si innalza e poi si abbassa di nuovo, Indice Le maree Il livello del mare si innalza e poi si abbassa di nuovo, in un ciclo mareale che si ripete due volte al giorno. Bassa marea sulla costa Atlantica del Canada, dove il dislivello della marea è di parecchi metri. Le maree più forti periodicamente sommergono Piazza San Marco a Venezia con l’acqua alta. 31

Indice Le maree • in ogni istante ci sono due alte maree sulla Terra: una sulla parte del globo più vicina alla Luna, l’altra sulla parte più lontana dalla Luna • nelle zone che sono a distanza intermedia dalla Luna si verifica la bassa marea Terra B2 B1 Luna A2 A1 A = alta marea B2 B1 B = bassa marea 32

Conclusione − le maree sono un effetto dell’attrazione gravitazionale Indice Le maree • zona A1: è più vicina alla Luna, perciò sente la massima attrazione gravitazionale e l’oceano si solleva verso la Luna • zone B1: qui l’acqua scorre verso la zona A1 e l’oceano si abbassa • zona A2: è la più lontana, perciò sente la minima attrazione gravitazionale e l’oceano si solleva allontanandosi dalla Luna • zone B2: qui l’acqua scorre verso la zona A2 e l’oceano si abbassa Terra B2 B1 Luna A2 A1 A = alta marea B2 B1 B = bassa marea Conclusione − le maree sono un effetto dell’attrazione gravitazionale 33

• … e così via in modo ciclico di 6 ore in 6 ore. Indice Le maree Pensate a una spiaggia che adesso si trova nella zona A1, dove c’è alta marea: • tra 6 ore (un quarto di giro intorno all’asse terrestre) quella spiaggia si troverà in una zona di tipo B, cioè in bassa marea • tra 12 ore (mezzo giro) la spiaggia si troverà nella zona A2, di nuovo con l’alta marea • … e così via in modo ciclico di 6 ore in 6 ore. Terra B2 B1 Luna A2 A1 A = alta marea B2 B1 B = bassa marea Conclusione − le maree dovute alla Luna hanno due cause concomitanti: 1. la diversa attrazione della Luna su punti diversi della superficie terrestre 2. la rotazione della Terra intorno al proprio asse 34

Indice Le maree Lo stesso discorso si applica anche al Sole, che però è molto più lontano e genera maree meno ampie (circa la metà) di quelle dovute alla Luna. componente dovuta alla Luna Luna Terra componente dovuta alla Luna Luna Terra componente dovuta al Sole componente dovuta al Sole marea viva marea morta Quando il Sole e la Luna sono allineati con la Terra, i loro effetti di marea si sommano e si hanno le maree vive, molto ampie. Quando le congiungenti Terra-Sole e Terra-Luna sono perpendicolari tra loro, i due effetti tendono a cancellarsi e si hanno le deboli maree morte. 35