martedì 17 dicembre 2013

LA FORMA DELLA TERRA E I MODELLI CHE LA RAPPRESENTANO

E' possibile osservare la forma sferica del nostro pianeta attraverso le immagini dei satelliti; naturalmente quando parliamo di sfericità, non prendiamo in considerazione le numerose irregolarità della superficie terrestre, rappresentate dai rilievi, dalle valli e dalle depressioni oceaniche. Immaginando di eliminare le irregolarità del territorio, e misurando il raggio polare e quello equatoriale, possiamo affermare che la Terra non è una sfera perfetta, in quanto il moto di rotazione ne ha influenzato la forma. 
La forza centrifuga che deriva dalla rotazione ha causato una concentrazione di materia nelle zone che si muovono più velocemente, producendo un rigonfiamento equatoriale , e uno schiaccamento polare (dove questa forza è nulla).
Inoltre la Terra genera un campo gravitazionale, grazie al quale attira verso in centro qualunque corpo fermo o in movimento, con una forza che è uguale al prodotto della massa del corpo per l'accelerazione di gravità ( P = mg). La direzione in cui agisce la forza di gravità è detta verticale fisica del luogo e può essere determinata dalla direzione del filo a piombo. Il valore dell'accelerazione di gravità diminuisce allontanandosi dal centro della Terra, quindi con l'altitudine; il suo valore varia inoltre da luogo a luogo a causa della densità non uniforme della litosfera (crosta terrestre più la parte superficiale del mantello).
Il modello geometrico che più si avvicina alla forma della Terra è l'ellissoide di rotazione; in enere si prende in considerazione l'ellissoide internazionale di Hayford, anche se, è stato definito un ellissoide astrogeodetico grazie ai dati ricavati dallo studio delle orbite dei satelliti artificiali. L'ellissoide internazionale viene utilizzato per la costruzione dei planisferi e delle carte geografiche.
Il solido che più si avvicina alla forma della Terra è il geoide, costruito sulla base dei dati forniti dal'accelerazione di gravità, cioè da misurazioni gravimetriche eseguite in molti punti della superficie terrestre.


Si è osservato che la superficie terreste presenta valori diversi della forza di gravità evidenziati dalla direzione del filo a piombo, che non coincide con la verticale geocentrica, ma si dispone secondo la verticale fisica del luogo. Questo fenomeno si rileva soprattutto sulle grandi catene montuose e nei bacini oceanici, ed è dovuto ad una non omogenea distribuzione delle masse all'interno della Terra. Infatti sotto le grandi catene montuose la crosta terrestre arriva ad una profondità di circa 80 Km , mentre in zone pianeggianti è di circa 30 km. Questo perchè la densità della crosta è decisamente inferiore a quella del mantello   (2,7 g su cemtimetri cubi contro i 5 del mantello). Le catene montuose per poter "galleggiare" sull'astenosfera plastica devono avere  un grande spessore crostale che determina variazioni nella forza di gravità.
Unendo tutti i punti della superficie terrestre perpendicolari alla direzione del filo a piombo si è ottenuto il geoide, che è il modello che più si avvicina alla forma della Terra, anche se tende ad attenuare i rilievi e ad innalzare le depressioni oceaniche.
La superficie del geiode è   una superficie equipotenziale. Teoricamente il geoide può essere definito come la forma che la Terra assumerebbe se il livello medio del mare si estendesse in continuità, anche dove si trovano le terre emerse, colmando le depressioni e cancellando i rilievi.
Inoltre se la distribuzione delle masse all'interno della Terra fosse omogenea, ellissoide e geoide dovrebbero coincidere, mentre nella realtà sono sfalsati di alcune decine di metri.