I MOTI DELLA TERRA

Il nostro pianeta si muove in maniera complessa nello spazio, essendo dotato di diversi moti simultanei che si attuano con velocità e durate differenti. Tali moti sono quello di rotazione intorno al proprio asse, quello di rivoluzione intorno al Sole; accanto a questi, vi sono dei movimenti minori, dovuti all'attrazione gravitazionale esercitata dagli altri corpi del Sistema Solare, chiamati moti millenari. Si tratta di movimenti lentissimie sono: il moto di precessione degli equinozi, lo spostamento della linea degli apsidi, la variazione dell'eccentricità dell'asse terrestre.

Infine, la Terra è coinvolta nel moto di traslazione del Sistema Solare nella Galassia verso la costellazione di Ercole.

Moto di rotazione

La Terra compie attorno al suo asse una rotazione da Ovest verso Est, cioè in senso inverso del moto apparente della Sfera celeste e del Sole. La durata di questo  movimento, detta giorno sidereo è 23 h 56 m 4 sec. Noi prendiamo come riferimento il giorno solare della durata di 24 h che trova spiegazione nel moto di rivoluzione della Terra. 

Poichè ogni punto della Terra compie in un giorno un angolo di 360° , la velocità angolare è uguale in ogni luogo della Terra (fatta eccezione per i poli dove è nulla). Ciascun punto della superficie terrestre, invece, percorre una circonferenza più o meno lunga, a seconda della latitudine. Questa velocità viene detta lineare ed è massima all'Equatore e diminuisce verso i poli dove è nulla. Recenti studi hanno evidenziato che la velocità di rotazione sta subendo un progressivo ma impercettibile rallentamento, il giorno infatti si allunga di 2 millesimi di secondo ogni secolo. La causa principale sarebbe l'azione frenante che la Luna, sempre in ritardo rispetto alla rotazione terrestre, esercita sulle masse oceaniche.

Conseguenze del moto di rotazione

Il moto di rotazione  ha importanti conseguenze, quali: l'alternarsi del dì e della otte, il moto apparente della sfera celeste, la forza centrifuga, la forza di Coriolis.

La conseguenza del moto di rotazione di cui possiamo renderci conto in  maniera più immediata consiste nell'alternarsi del dì e della notte. A causa della forma pressochè sferica della Terra, i raggi solari, illuminano in ogni istante solo la parte rivolta verso il Sole, lasciando nell'oscurità i punti della parte opposta. Essa risulta quindi divisa in una zona illuminata e in una zona buia, separate da una linea, detta circolo d'illuminazione. Grazie alla presenza dell'atmosfera, si verificano dei fenomeni di diffusione (cioè quando le radiazioni incidenti tornano indietro in qualsiasi direzione) per cui il passaggio dal dì alla notte avviene lentamente, di conseguenza il circolo d'illuminazione non è una linea netta, ma una fascia in cui la luce compare o si attenua progressivamente: dì e notte sono separati dai crepuscoli; inoltre, a causa della rifrazione che i raggi solari subiscono passando attraverso l'atmosfera, il Sole è visibile all'orizzonte un pò prima di sorgere, e un pò dopo il reale tramonto.

Un altro effetto significativo della rotazione terrestre  è il moto apparente del Sole e delle stelle sulla sfera celeste da Est verso Ovest.
Visto che la Terra ruota su se stessa, tutti i corpi che si trovano sulla sua superficie sono soggetti all'azione della forza centrifuga, essa agisce perpendicolarmente all'asse di rotazione ed è diretta verso l'esterno. La forza centrifuga è massima all'equatore e nulla ai poli; ha contribuito allo schiacciamento polare  e al rigonfiamento equatoriale. Contrasta parzialmente l'attrazione gravitazionale e determina la riduzione dell'accelerazione di gravità.
Forza di Coriolis
Lo spostamento della direzione dei corpi in libero movimento sulla superficie terrestre costituisce una conseguenza molto importante della rotazione terrestre. Esso può essere espresso dalla legge di Ferrel: "a causa della rotazione, ogni corpo che si muove liberamente sulla superficie terrestre, subisce una deviazione verso destra se si trova nell'emisfero boreale, e verso sinistra se si trova in quello australe". Destra e sinistra sono riferite ad un osservatore che guardi nella stessa direzione e nello stesso senso del moto del corpo.

Questo fenomeno si spiega con il fatto che un corpo in moto tende a conservare la velocità lineare di rotazione che aveva nel punto di partenza. Quindi, se si sposta verso i poli, si dirigerà verso punti con velocità lineare via via inferiore, mentre spostandosi verso l'Equatore, si dirigerà verso punti con velocità linare via via maggiori. In entrambi i casi, sembrerà che il corpo abbia subito una deviazione verso destre nell'emisfero settentrionale ed una deviazione verso sinistra in quello meridionale, per effetto di una forza deviante che è detta forza di Coriolis. Lo spostamento è soltanto relativo, perchè ciò che realmente si sposta è la Terra che ruota con velocità lineare maggiore o minore a seconda della latitudine. La forza di Coriolis è quindi una forza apparente.
Il fenomeno della deviazione dei corpi è di particolare importanza per quanto riguarda la deviazione cui sono sottoposti i venti, le correnti oceaniche o qualsiasi altro oggetto in moimento sulla superficie terrestre.

Moto di rivoluzione

La Terra, come tutti i pianeti del Sistema solare compie un moto di rivoluzione attorno al Sole, descrivendo un'orbita ellittica di cui il Sole occupa uno dei due fuochi; il piano dell'orbita è detto piano dell'ecclittica; l'asse terrestre è inclinato di 66° 33' rispetto al piano dell'orbita e 23° 27' rispetto alla perpendicolare a tale piano.
Poichè l'orbita terrestre è un'ellisse, la distanza Terra - Sole è variabile e l'afelio è il punto di massima distanza dal Sole (circa 152 milioni di Km), mentre il perielio è il punto di minima distanza dal Sole (147 milioni di Km). La linea che congiunge idealmente afelio e perieleio è della linea degli apsidi.

La Terra per compiere il moto di rivoluzione impiega 365 d 6 h 9 min 9,5 s; tale periodo viene detto anno sidereo, l'anno solare, calcolato come intervallo di tempo tra due successivi equinozi (o solstizi) ha una durata di 365 d 5 h 48min, cioè ha una durata inferiore di circa 20 min. L'anno solare è più breve a cuasa della precessione degli equinozi ed è utilizzato come riferimento per la definizione dell'anno civile che, secondo il calendario adottato nel mondo occidentale, dura 365 giorni e 6 h. Per ovviare a questa discrepanza, ogni quattro anni sia ggiunge un giorno. (anno bisestile). Però per garantire unamigliore corrispondenza tra anno civile e anno solare, nel calendario gregoriano, tra gli anni secolari, sono bisestili solo quelli le cui cifre siano divisibili per 400.

Conseguenze del moto di rivoluzione
Gli effetti più significativi del moto di rivoluzione sono: la diversa durata tra giorno solare e fiorno sidereo, il moto apparente del Sole sulla sfera celeste, le stagioni astronomiche.
1) Giorno solare e giorno sidereo

Il giorno sidereo corrisponde all'intervallo di tempo che intercorre tra due passaggi successivi della stessa stella sul meridiano del luogo; la sua durata è 23 h 56 min 4 s; il giorno solare è l'intervallo di tempo tra due culminazioni consecutive del Sole sul meridiano del luogo ed ha una durata di 24 h.
Questo perchè, durante la rotazione terrestre, la Terrra compie un arco di circa 1° ogni giorno che corrisponde ad un ritardo di circa 4 minuti.

2) Le stagioni astronomiche
Durante l'anno, sulla superficie terrestre, si osservano dei periodici cambiamenti d'illuminazione, osservando tali variazioni, si può suddividere l'anno in quattro periodi, definiti stagioni astronomiche, caratterizzati da condizioni diverse. Le stagioni sono determinate non solo dal moto di rivoluzione, ma anche dall'inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano dell'ecclittica e al fatto che l'asse di  rotazione si mantenga sempre parallelo a se stesso. Il fatto che l'asse terrestre sia inclinato, fa sì che la posizione del Sole rispetto al piano equatoriale e la posizione del corcolo d'illuminazione oscillano durante l'anno tra due situazioni estreme corrispondenti ai solstizi. Le conseguenze sono periodiche variazioni nella durata del dì e l'altezza del Sole in modo diverso a seconda della latitudine.
Durante l'equinozio di primavera e d'autunno (21 marzo e 23 settembre), i raggi solari sono allo Zenit sull'Equatore (angolo di 90° con il piano dell'orizzonte), il circolo d'illuminazione passa per i poli, e il dì e la notte sono uguali in tutti i punti della Terra.
Durante il solstizio d'estate e d'inverno ( 21 giugno e 22 dicembre), i raggi solari sono perpendicolari rispettivamente al Tropico del Cancro e al Tropico del Capricorno. In entrambi i casi il circolo di illuminazione è tangente a due paralleli che distano dall'Equatore 66° 33' cioè il Circolo polare artico e antartico, e taglia obliquamente tutti gli altri paralleli. Durante l'estate, tutti i punti a Nord dell'Equatore, restano per un tratto più lungo nella parte illuminata e quelli a sud, per un tratto più lungo nella parte oscura. Nel solstizio d'inversno accade il contrario.