Terra - moti, suo interno

un pianeta dinamico


















in un racconto della
Associazione Culturale il Sestante


















in un racconto della
Associazione Culturale il Sestante

 

 

 

 

 

 

 

 

Rotazione - movimento che causa il giorno e la notte

La terra compie una rotazione in un giorno siderale. Questo causa il giorno e la notte.

Se la Terra ruota, e io sono sulla sua superficie, il Sole rivoluziona in un giorno attorno ad essa. Ecco il sorgere e il tramontare.

Dice Einstein: tutto è relativo! Allore dire che il Sole è fermo e la Terra in moto, o il viceversa, come sosteneva Tolomeo, sono affermazioni equivalenti.

Da sempre ci dicono che il Sole è fermo e la Terra si muove? E allora?.

Se la matematica può accettare tutto ciò che non è falso, il buon senso fisico ci dà suggerimenti utili. Il Sole è un milione di volte più pesante della Terra, quale sarà più facile al movimento? La Terra naturalmente.

 

 

 

 

 

 

 

 

Il giorno siderale è più breve di circa 4 minuti

in un anno anticipa di un giro completo


in un anno il cielo stellato compie un giro, spazzando i 12 segni zodiacali

 

 

 

 

misurare la Rotazione - il pendolo di Foucault

 

 

 

 

 

Un semplice pendolo di Foucault in azione

Nel giro di pochi minuti l'oscillazione ruota quanto basta da abbattere un birillo

Filmato - 0:44 min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pendolo solidale con le stelle, - la Terra gli gira sotto

 

 

 

 

 

Il principio del pendolo di Foucault

Semplificando, possiamo dire che rispetto alle stelle fisse, il piano di oscillazione non si muove

E' la Terra che - semplificando - ruota sotto il pendolo ...

 

 

 

 

Tamburo rotante - la palla fa una curva

 

 

 

 

 

Un tavolo rotondo è messo in rotazione. Una bambina è seduta su di esso, di fronte a lei è fissata la telecamera.

La bambina spinge la palla, che compie un percorso curvo.

E' quello che succede ai venti Alisei, che volgendo verso l'equatore arretrano un poco.

 

 

Alisei - a Nord scendono e curvano verso Ovest

 

 

 

 

 

Gli Alisei, scendendo verso l'equatore, arretrano un poco

Questo succede in entrambi gli emisferi. Poiché le direzioni sono opposte, anche il senso di rotazione sarà opposto

Senso orario al Nord, senso anti-orario al Sud.

 

 

 

 

Alisei - Colombo li sfruttò per arrivare in America

 

 

 

 

 

Schema semplificato della circolazione dei venti nell'Oceano Atlantico

Nel 1492 Colombo già lo conosceva, e lo sfruttò per navigare sempre col vento favorevole

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Terra compie attorno al Sole un'ellisse di diametro circa 300 milioni di chilometri

Il Sole è più fermo della Terra, allora le stelle fisse si muoveranno in corrispondenza al moto dei rivoluzione della Terra

Bradley lo scopre osservando per altri motivi la volta celeste. Se le stelle fossero immobili avremmo un ellisse chiusa, simile in proporzione a quella della Terra.

Ma Proxima Centauri ha un moto proprio sostenuto, che si somma. Allora l'ellisse non si chiude perfettamente..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Terra compie attorno al Sole un'ellisse di diametro circa 300 milioni di chilometri

Il Sole è più fermo della Terra, allora le stelle fisse si muoveranno in corrispondenza al moto dei rivoluzione della Terra

Bradley lo scopre osservando per altri motivi la volta celeste. Se le stelle fossero immobili avremmo un ellisse chiusa, simile in proporzione a quella della Terra.

Ma Proxima Centauri ha un moto proprio sostenuto, che si somma. Allora l'ellisse non si chiude perfettamente..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Terra compie attorno al Sole un'ellisse di diametro circa 300 milioni di chilometri

Il Sole è più fermo della Terra, allora le stelle fisse si muoveranno in corrispondenza al moto dei rivoluzione della Terra

Bradley lo scopre osservando per altri motivi la volta celeste. Se le stelle fossero immobili avremmo un ellisse chiusa, simile in proporzione a quella della Terra.

Ma Proxima Centauri ha un moto proprio sostenuto, che si somma. Allora l'ellisse non si chiude perfettamente..

 

 

 

 

 

Precessione Equinozi - nei secoli ci ruota il cielo stellato

 

 

 

 

 

Se la Terre fosse una sfera perfetta, non avrebbe il moto conico di precessione

Ma la Terra è panciuta, allora la Luna la può "prendere gravitazionalmente" imponendo perturbazioni. E anche il Sole lo fa.

E' quel moto che sicuramente abbiamo visto in una trottola-giocattolo.

 

 

 

Precessione - un movimento conico orario

 

 

 

 

 

 

 

Una semplicissima animazione ci mostra il moto conico

La Terra lo compie in circa 26.000 anni

Quindi tra 13.000 anni l'inizio della primavera non sarà nella costellazione dei Pesci, ma in quella della Vergine.

La primavera inizierà circa al 21 marzo ancora, perché la precessione è messa in conto nel nostro Calendario Gregoriano.

Già Ipparco (200 aC) si era accorto che la posizione delle stelle, descritta nelle tavolette babilonesi, doveva essere corretta di circa un grado a secolo.




Precessione - una simulazione meccanica

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La precessione e la nutazione con una ruota di bicicletta

Il mozzo della ruota è tolto e sostituito da una cupoletta per permettere il moto oscillatorio della ruota

 

 

Filmato: 54 sec

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Anno siderale e Anno tropico

 

 

Il punto Gamma anticipa ogni anno di circa 20 minuti

in 26.000 anni il moto conico compie un giro completo


tra 13.000 anni le stelle di Giugno saranno quelle di Marzo oggi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eccentricità - l'orbita "respira"

 

 

Ogni 100.000 anni l'orbita della Terra fa un "respiro"

Le ampiezze del fenomeno sono esagerate per migiorare la comprensibilità

La variazione di energia ricevuta dalla Terra è circa una parte su 5.400, cosa davvero piccola, ma costante per tempi lunghissimi.

E' quella che in gergo si chiama una "debolissima forzante climatica". La sua costanza ed enorme durata consente l'innescarsi di sistemi di auto-innesco, per cui le grandi ere glaciali del passato (dati da carotaggi) sono proprio a distanza di 100.000 anni.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Declinazione - movimento del Polo Magnetico

Declinazione - movimento del Polo Magnetico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Inclinazione - movimento quasi periodico dell'asse terrestre

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Anche l'asse della Terra non è perfettamente fisso, in 40.000 anni compie una oscillazione

Cambia leggermente il rapporto giorno-notte, quindi anche un po' il clima

Ilpunto del Polo (sulla sfera) oscilla avanti e indietro di cieca 500 km

 

 

 

 

 

Polodia - movimento quasi conico dell'asse terrestre

 

 

 

 

 

La gabbia è solidale con le stelle fisse

il moto è volutamente molto esagerato

il movimento è dato dalla variazione di distribuzione delle masse sulla Terra

per esempio lo scioglimento delle calotte polari -- una potente eruzione -- la tettonica a zolle ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Polodia - movimento quasi conico dell'asse terrestre

 

 

 

 

 

Il movimento dell'asse di rotazione tracciato sulla sfera terrestre

il disegno è contenuto in un quadrato di 15 metri di lato

in bianco la Polodia, al variare del tempo, dal 2001 al 2005

in arancione il polo geografico medio a partire dal 1900, che ha quindi un movimento secolare -- è dato dai baricentri di una serie di cerchi di Polodia

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Interno della Terra - un luogo non accessibile direttamente

 

 

 

 

 

Si può penetrare nell'interno della Terra?

In realtà molto poco perché le pressioni crescono velocemente

non abbiamo oggi strumenti che possano sueperare questi ostacoli

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vulcani - una finestra sull'interno della Terra

 

 

 

 

 

I vulcani Stromboli ed Etna

danno informazioni sulla crosta e sul mantello

la placca Ionica sprofonda sotto la Calabria e la Sicilia, le loro lave si formano a circa 150 km di profondità

il mantello sotto la crosta non è omogeneo, dipende dalle diverse zone (es. dorsali, o subduzione ...)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Da satellite - il fondale dello Ionio

 

 

 

 

 

La placca Ionica in tonalità più scura

nel Tirreno il vulcano Stromboli

in Sicilia la grande placca del Vucano Etna

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Onde elastiche - una finestra sull'interno della Terra

 

 

 

 

 

La Terra è percorsa da onde elastiche

sono dovute a terremoti e a eruzioni

le onde di compressione "P" passano sia nei solidi che nei liquidi

le onde trasversali "S" passano solo nei solidi

le onde sismiche ci hanno permesso di capire come è fatto il nucleo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Interno della Terra - strutturato a sfere concentriche

 

 

 

 

 

L'uovo è un buon modello per l'interno della Terra

la proporzione degli spessori di crosta, mantello e nucleo, sono in proporzione simili a quelle di guscio, albume e tuorlo

questo ci fa capire che la crosta è veramente molto sottile e fragile

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mantello - una simulazione meccanica

 

 

 

 

 

Il silicone è una buona approssimazione del mantello terrestre

il mantello in genere si comporta in modo elastico, lascia cioè passare le onde "S"

quando fluisce sotto la spinta della tettonica a placce, si comporta come un fluido

anche l'amido di mais ha questo doppio comportamento, ma ancora più evidente

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dentatura - plastica, elastica o fragile?

 

 

 

 

 

L'osso è elastico, fragile, o plastico?

dipende dalla velocità di sollecitazione, un pugno veloce di pugile può rompere la mascella

un pallone da calcio è respinto con comportamento elastico della sctola cranica

le placchette del dentista esercitano una azione relativamente debole, continua, e nell'arco di un anno o due possono dare forma regolare alla dentatura; questo è un comportamento plastico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mantello - non è per niente omogeneo sotto gli States

 

 

 

 

 

Si è già detto che il mantello non è uniforme

ea Est a Ovest il mantello che sta sotto gli States mostra grande variabilità

le parti in blu sono fluide, le altre molto più solide, questo fatto incide sulla tettonica a zolle

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mantello - è molto fluido sotto l'India

 

 

 

 

 

La placca indiana risale alla poderosa velocità di 15 cm/anno

una particolare situazione di compressione ha reso più fluido il materiale sotto la zolla

Tardo Cretaceo (90 milioni di anni fa), Gondwana si scinde, la placca indiana lascia il Madagascar

Va a collidere con la placca euroasiatica nell'Eocene (Cenozoico, 34-55 milioni di anni fa), penetrando circa 8000 km (accartocciamento di Immalaia).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dorsale Atlantica - l'hanno scoperta i sonar militari

 

 

 

 

 

La dorsale atlantica si stende per 16.000 di km

in Islanda affiora ed è visibile perfettamente, sia in superficie, sia nel fondo di laghi

l'allontanamento delle placche è tra 2-4        cm / anno, questo è sorgente di notevole attività tettonica

Filmato - 4:19 min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dorsale Atlantica - sotto un lago dell'Islanda

 

 

 

 

 

La dorsale medio-atlantica nel fondo del lago Thingvallavatn

basta essere un sub di media esperienza per provare di persona l'emozione di questo spettacolo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dorsali - hanno la stragrande maggioranza delle attività vulcaniche

 

 

 

 

 

 

 

nella dorsale atlantica si ha grande attività eruttiva sul fondo dell'oceano

i vulcani sottomarini sono la maggioranza, circa 300.000

contro i 1600 attivi della parte emersa

Filmato - 1:13 min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Da satellite - il fondale dell'Oceano Pacifico

 

 

 

 

 

Tonga si trova sul bordo alto di una profona zona di subduzione

questa immagine spiega in modo semplice la possibilità di esplosioni così potenti

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Agoraie - il Lago degli Abeti - un microclima glaciale

 

 

 

 

 

Per vedere i segni delle eruzioni sottmarine non serve andare troppo lontano

ci basta entrare nella riserva naturale delle Agoraie, alle pendici del Monte Aiona in Liguria

Le Agoraie sono un gruppo di laghetti di origine glaciale tra i quali 4 perenni e 2 stagionali.

L'origine dei laghi va attribuita all'ultima era glaciale avvenuta nel Quaternario, la Günz risalente a 10.200 anni fa

di questo ci danno testimonianza i pollini fossili

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Agoraie - un tempo sommerse - fuoriuscite di lava solidificate

 

 

 

 

 

Riserva naturale delle Agoraie, alle pendici del Monte Aiona in Liguria

un "pillow" o cuscino di lava, come abbiamo visto verso la fine del filmato

La lava che esce da una fessura (come da un tubetto di grasso bucato), a contatto dell'acqua fredda solidifica, mantenendo la forma originale sferica

Attualmente l'autorizzazione per visitare la Riserva delle Agoraie, viene concessa dal Corpo Forestale dello Stato solo per motivi didattici o di ricerca scientifica e per un numero molto limitato di persone.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Santorini - l'eruzione esplosiva che cancellò il regno di Minosse

 

 

 

 

 

Santorini, un vulcano del mar Egeo, esplodendo ha generato uno tsunami che ha cancellato la civiltà minoica

Nell' isola di Thira, in località Akrotiri, è stato rinvenuto un villaggio di età minoica sepolto dall'eruzione avvenuta attorno al 1600 a.C.

Anche le zolle continentali che si spostano, modificano la distribuzione di massa. Così pure la fusione delle calotte polari. Al Polo Sud il ghiaccio in meno permette al suolo sottostante di sollevarsi, il ghiaccio sciolto che va in oceano aumenta la massa di quest'ultimo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Etna - i vigneti alle sue falde danno vini molto cartteristici

 

 

 

 

 

Vivere secondo gli umori del vulcano

questa è la scelta che hanno fatto tutti coloro che vivono alla base di queste montagne

la cenere vulcanica è in grado di trasformare il più piccolo appezzamento di terreno in una terra di abbondanza

Filmato - 2:49 min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Saint Helens - un vulcano letteralmente esploso 36 anni fa

 

 

 

 

 

Saint Helens, l'eruzione del 18 maggio 1980

una eruzione esplosiva di tipo grigio

Filmato - 0:44 min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nube piroclastica - veloce come una Ferrari, distruzione totale

In basso, di colore chiaro, la nube piroclastica della eruzione in atto

è un misto di materiale solido rovente e un vapore (in prevalenza acqua, poi in quantità minore monossido di carbonio e anidride carbonica)