Rotazione Rivoluzione Precessione e nutazioni Moti millenari

Presentazione sul tema: "Rotazione Rivoluzione Precessione e nutazioni Moti millenari"— Transcript della presentazione:

1 Rotazione Rivoluzione Precessione e nutazioni Moti millenari
Moti della Terra Rotazione Rivoluzione Precessione e nutazioni Moti millenari

2 Asse terrestre asse Piano eclittica equatore 23°27’ 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 23°27’ L’inclinazione varia nel medio-lungo periodo

3 Moto rotazione Giorno  tempo per compiere una rotazione completa
Giorno solareperiodo che intercorre tra 2 culminazioni successive del Sole [assaggi meridiano locale (24 h)] Giorno sidereoperiodo che intercorre tra 2 culminazioni successive di una stella (23h 56m 4s) circolo di illuminazione  linea che separa la superficie illuminata da quella in ombra Moto rotazione 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. 1851 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 Sole e 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): m è la massa del corpo che si muove con velocità v rispetto al sistema di riferimento non inerziale rotante, ω è la velocità angolare del sistema non inerziale, misurata rispetto ad un sistema inerziale, α è l’angolo formato dalla direzione della velocità di rotazione del sistema di riferimento con la direzione della velocità del corpo. 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
VISIONE GEOCENTRICA 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). 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 ) VISIONE ELIOCENTRICA

8 EQUINOZIO PRIMAVERA EQUINOZI 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 (21 marzo) e in autunno sul punto ω (23 settembre)

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
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) EQUINOZIO PRIMAVERA

11 Il cielo in solstizio d’estate
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. Coordinate equatoriali del Sole: d=+23°,5 (declinazione) a=90° (ascensione retta)

12 Il cielo in solstizio d’inverno
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 Coordinate equatoriali del Sole: d=-23°,5 (declinazione) a=270° (ascensione retta)

13 solstizi A B il circolo di illuminazione è tangente ai paralleli di latitudine 66°33’ N e S (circolo polare artico e antartico) - I raggi solari sono perpendicolari a uno dei 2 paralleli lat 23°27’: N Tropico del Cancro ( solstizio d’estate -A-); S Tropico del Capricorno ( solstizio d’inverno -B-)

14 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: antartica- latitudini >66°33’ e < 23°27’ zone temperate -N: boreale; S: australe- latitudini tra i 2 tropici  zona torrida.

15 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

16 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) Afelio 7 luglio Perielio 3 gennaio linea equinozi solstizi apsidi 11°

17 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)

18 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

19 Moto conico dell’asse e nutazioni
In anni l’asse terrestre compie un moto conico, cioè descrive due coni coincidenti per il vertice. Cause: attrazione solare e lunare. 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 -nutazioni- con periodo di circa 19 anni - periodo metonico -

20 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

21 Rotazione degli equinozi
L’anno siderale (vero periodo di rivoluzione) dura 365 giorni, 6 ore, 9 minuti e 9 secondi. A causa del moto conico orario (retrogrado), il sole ritorna nella stessa posizione (ad esempio punto gamma) 20 minuti prima. Equinozi, solstizi, afelio, perielio seguono questo anticipo (precedonoprecessione) compiendo una rotazione completa in circa anni. Non si hanno conseguenze a livello delle stagioni (l’illuminazione solare della terra non cambia), solo a livello di Orientamento e di Calendario. Ad esempio tra circa anni il polo Nord sarà indicato da Vega e tra anni ancora dal Poraris. Per recuperare i 20 minuti annuali, il calendario gregoriano prevede di non considerare bisestili gli anni che finiscono con doppio zero e divisibili per 400 (ad esempio il 1600 è stato bisestile. Non lo sono stati: il 1700, 1800, Il 2000 è stato bisestile ecc).

22 Spostamento della linea degli apsidi
Variazione dell'eccentricità dell'orbita Benchè non vari la lunghezza della linea degli apsidi, il rapporto tra la distanza del Sole dal centro dell'orbita e la lunghezza del semiasse maggiore di questa (la differenza tra le distanze Sole-afelio e Sole-perielio) passa, in un periodo di circa anni, da un minimo di 1 milione di km (corrispondente a un valore di eccentricità di circa 0,003) ad un massimo di 16 milioni di km (pari a un valore di eccentricità di circa 0,054). A causa dell'attrazione esercitata sulla Terra dagli altri pianeti, l'asse maggiore dell'orbita terrestre, detto Linea degli absidi, ruota, facendo perno nel centro del Sole, in senso antiorario. Il periodo di questa rotazione è di circa anni. Spostandosi in senso antiorario, la linea degli apsidi "va incontro" a quella degli equinozi (che si muove invece in senso orario), cosicchè la precessione degli equinozi ha una durata inferiore alla precessione lunisolare. Mutamento dell'inclinazione dell'asse terrestre. In un periodo di circa anni l'angolo che l'asse terrestre forma con la perpendicolare al piano dell'orbita passa da un minimo di 21 ° 55' ad un massimo di 24° 20'