1. TERRA, LUNA E LITOSFERA
Emanuele Macciola e Cristian Tortiello

2. TERRA

3. L’ELLISSOIDE TERRESTE
La prova inconfutabile della sfericità della Terra è stata fornita dalle immagini del
nostro pianeta riprese dalle sonde spaziali.
Tuttavia ci sono anche delle prove indirette che lo provano ulteriormente:
- l’ombra che la Terra proietta sulla Luna è sempre di forma circolare.
- La Stella Polare diventa sempre più bassa all’orizzonte viaggiando da nord
verso sud.
La Terra però si presenta come un ellissoide di rotazione,
ottenuto facendo ruotare un’ellisse intorno a uno degli assi. Il
nostro pianeta risulta per tanto più schiacciato in
corrispondenza dei poli geografici e più rigonfio in
corrispondenza dell’equatore.

4. DALL’ELLISSOIDE AL GEOIDE
La Terra presenta in realtà numerose irregolarità, quali rilievi e
depressioni. Pertanto è meglio chiamare la Terra geoide, nonché un
solido irregolare ideale.
Nel geoide la direzione della forza di gravità o verticale fisica è
perpendicolare alla sua superficie: questa tuttavia non coincide con la
retta che congiunge ogni punto con il centro della Terra, detta verticale
geocentrica, come accade invece in un ellissoide.

5. L’ORIENTAMENTO
Osservando la posizione del Sole nel corso della giornata siamo in grado di
stabilire i quattro punti cardinali: l’est o oriente (da cui orientamento) o
levante; l’ovest o occidente o ponente; il sud o mezzogiorno e il nord o
settentrione.
La determinazione dei punti cardinali del luogo in cui ci troviamo è detto
orientamento.
La bussola è uno strumento che contiene una calamita a
forma d’ago, libero di ruotare su un perno e disposto sopra
un quadrante raffigurante i quattro punti cardinali.
Per funzionare sfrutta il magnetismo terreste: la Terra si
comporta come un magnete i cui poli sono situati nelle
vicinanze dei poli geografici e l’ago punta la direzione nord-
sud magnetica locale.

6. LA POSIZIONE GEOGRAFICA
L’asse di rotazione terreste passa per il Polo nord e il Polo sud, attraversando il
centro della Terra.
Mentre il piano perpendicolare all’asse è detto Equatore e divide il pianeta
nell’emisfero settentrionale o boreale e meridionale o australe.
Per poter individuare la posizione di un punto sulla superficie
terreste si usa il reticolato geografico, composto da i meridiani e
i paralleli: circonferenze rispettivamente perpendicolari e
parallele all’equatore.
Ci sono 180 paralleli e l’Equatore è il parallelo 0; ci sono inoltre
360 meridiani e il meridiano di Greenwich è il meridiano 0.

7. LA POSIZIONE GEOGRAFICA
Il reticolato geografico ci permette dunque di stabilire le due coordinate geografiche: latitudine e
longitudine. La latitudine di un punto P indica la sua distanza angolare dall’Equatore, definita
dall’arco di meridiano, si considera quindi la distanza tra il punto e l’Equatore. La longitudine di
un punto P indica invece la sua distanza angolare dal meridiano fondamentale, definita dall’arco
di parallelo, si considera quindi la distanza tra il punto e il meridiano di Greenwich.

8. I MOTI DELLA TERRA: IL MOTO DI
ROTAZIONE
La rotazione della Terra si svolge intorno all’asse di rotazione
terreste, che non è perpendicolare al piano dell’orbita terreste
intorno al Sole, o piano dell’eclittica. Il verso di rotazione è
antiorario, cioè da ovest a est.
Per compiere una rotazione completa ci vogliono mediamente 24 ore
e parliamo di giorno solare (il tempo tra due successivi transitivi del
Sole a mezzogiorno). Esiste però anche un altro tipo di “giorno”: il
giorno sidereo. Ovvero il tempo con cui una stella transita su uno
stesso meridiano e rappresenta l’effettiva durata della rotazione
terreste: 23 ore, 56 minuti e 4 secondi.

9. L’ALTERNARSI DEL DI’ E DELLA
NOTTE
Sappiamo tutti dell’alternanza tra il dì e la notte,
ma abbiamo sempre confuso il dì con il giorno,
poiché quest’ultimo è l’insieme delle ore di luce e
di buio.
La linea che separa la metà illuminata e
quella al buio è detta circolo di illuminazione,
inoltre i passaggi dal dì alla notte avvengono
in modo graduale: dopo il tramonto abbiamo
il crepuscolo serale e prima dell’alba il
crepuscolo mattutino o aurora.

10. LA FORZA CENTRIFUGA
La rotazione terreste genera indirettamente la
cosiddetta forza centrifuga, la stessa che è
responsabile dello schiacciamento polare e del
rigonfiamento equatoriale.
Inoltre senza quest’ultima la Terra, così come gli
altri pianeti, verrebbero attrattati dal Sole per
mezzo della gravità e si schianterebbero contro
esso.

11. LA FORZA DI CORIOLIS
I corpi che si muovono senza vincoli, come venti e correnti marine, sono soggetti alla
forza di Coriolis: sono deviati dalla direzione iniziale di movimento.
Questa però è una forza apparente, ciò che si osserva dipende dalla diversa velocità
lineare di rotazione dei punti della superficie situati in corrispondenza dei paralleli.
Nell’emisfero settentrionale vi è una deviazione verso destra, nel meridionale verso
sinistra.
La forza di Coriolis esercita una notevole influenza
sui fattori che determinano le condizioni climatiche
globali della Terra.

12. IL MOTO DI RIVOLUZIONE
E’ moto con cui la Terra gira, in senso antiorario, intorno al
Sole, seguendo un orbita ellittica. Il tempo di rivoluzione è
di 365 giorni 6 ore 9 minuti e 10 secondi e prende il nome
di anno sidereo; l’anno solare è invece l’intervallo di tempo
che intercorre tra due equinozi di primavera successivi:
365 g 5 h 48’ 46’’.

13. GLI EQUINOZI E I SOLSTIZI
Quando il circolo di illuminazione passa per i Poli (20 o
21 marzo e 23 settembre) si parla di equinozio di
primavera e d’autunno, in cui il dì e la notte hanno la
stessa durata.
Mentre quando raggiunge la distanza massima dai Poli
(21 giugno e 22 dicembre) si parla di solstizio d’estate e
d’inverno; il circolo di illuminazione è tangente a due
paralleli chiamati Circolo polare artico e antartico. Nei
solstizi si registra la massima differenza nella durata del
dì e della notte.

14. LE STAGIONI
L’inclinazione dei raggi solari e la
durata del dì sono i due fattori
principali che determinano la
distribuzione del riscaldamento e
quindi della temperatura delle varie
zone dell’atmosfera e della superficie
terreste. Entrambi questi fattori
cambiano durante l’anno: variando
anche le temperature nascono le
stagioni.
L’inclinazione dei raggi solari e della
durata del dì dipendono dalla
combinazione del moto di rivoluzione
e dell’inclinazione costante dell’asse
di rotazione sul piano dell’orbita.
In base a queste variazioni, le stagioni astronomiche sono
i quattro periodi compresi tra gli equinozi e i solstizi:
primavera con l’equinozio di primavera, estate con il
solstizio d’estate, autunno con l’equinozio d’autunno e
inverno con il solstizio d’inverno.

15. LE ZONE ASTRONOMICHE
Esistono cinque zone astronomiche:
-una zona torrida o intertropicale, compresa tra il Tropico
del Cancro e il Tropico del Capricorno, a cavallo
dell’Equatore. Le temperature sono sempre molto elevate
e manca una vera e propria stagione fredda.
-due zone temperate (boreale e australe) comprese tra i
tropici e i circoli polari. Netta distinzione tra le stagioni.
-due zone polari (artica e antartica) che si estendono oltre
i circoli polari. A causa della forte inclinazione dei raggi
solari le temperature sono basse tutto l’anno.

16. I MOTI MILLENARI DELLA TERRA:
LA PRECESSIONE LUNI-SOLARE
Come il Sole anche la Luna esercita un’attrazione gravitazionale sulla
Terra. L’insieme di queste due attrazioni dà vita alla precessione luni-
solare: il moto conico dell’asse terreste che si compie lentamente in
senso orario in 26000 anni.
La vicinanza della Luna imprime al moto conico piccole oscillazioni,
con periodicità di circa 18 anni, dette nutazioni.
La precessione luni-solare ha un’altra conseguenza: lo
spostamento della linea degli equinozi. Questo fenomeno
prende il nome di precessione degli equinozi e fa sì che
l’anno solare sia più breve dell’anno sidereo.

17. LA VARIAZIONE
DELL’INCLINAZIONE
DELL’ASSE TERRESTRE
Le distanze della Terra dalla Luna, dal Sole e dai pianeti
variano continuamente e con esse variano gli effetti
gravitazionali a cui è soggetto il nostro pianeta: ciò si
traduce in variazioni dell’inclinazioni dell’asse terreste, che
in un arco di 40000 anni oscilla tra un valore minimo di
21° 55’ e un valore massimo di 24° 2’.

18. LA VARIAZIONE
DELL’ECCENTRICITA’
DELL’ ORBITA
L’orbita terrestre, sempre a causa degli stessi effetti
gravitazionali, tende a subire variazioni dell’eccentricità:
tende a passare ciclicamente, in un periodo di 92000 anni,
da una forma più circolare a una più ellittica.

19. CONSEGUENZE CLIMATICHE
I moti millenari influiscono anche sul clima. E’ probabile che siano stati proprio
questi a causare in passato le grandi glaciazione e potrebbero costituire anche uno
dei fattori di origine non antropica che contribuiscono al riscaldamento globale.

20. TEMPO CIVILE E FUSI ORARI
I nostri orologi sono regolati sul giorno solare medio o giorno civile che corrisponde alla
media della durata di tutti i giorni solari in un anno intero: 24 ore.
Inoltre il nostro calendario corrisponde all’anno civile (365 giorni) e non quello solare,
poiché dura 6 ore in meno. Per rimediare a ciò viene adottato l’anno bisestile (366 giorni)
che ricorre ogni 4 anni, così facendo si recupera questa differenza annuale rispetto
all’anno solare.
Alla fine dell’Ottocento una convenzione internazionale ha stabilito di suddividere la superficie terreste in 24
fusi orari, ossia delle porzioni di Terra comprese tra due meridiani distanti tra loro 15°. Un fuso orario è un’ora
avanti o indietro rispetto a quello vicino è tutte le località all’interno dello stesso fuso adottano la stessa ora
(ora civile).
Infine, il fuso orario fondamentale, che serve da riferimento, è quello tagliato a metà dal meridiano di

21. CURIOSITA’
La Terra sta ingrassando. Come detto in precedenza la
Terra non è sferica, ma presenta uno schiacciamento ai
Poli e l’Equatore è circa 42 km più grande. Recenti studi
però hanno dimostrato che, a causa dello scioglimento dei
ghiacciai, la terra sta ingrassando “10 millimetri” ogni 10
anni.
Il luogo più arido del pianeta. Si chiama deserto di
Atacama, si trova in Cile, vicino alla riserva d’acqua
più estesa del pianeta, l’Oceano Pacifico. A differenza
di molti altri deserti è un luogo freddo nel quale non
vivono nemmeno dei batteri. Si dice che quelle terre
non vedono una goccia di pioggia da 400 anni. La
Nasa ne sta studiando l’ecosistema, paragonabile a
quello dei luoghi più inospitali del sistema solare.

22. CURIOSITA’
Il Sole è destinato a collassare. Quando avrà esaurito la sua scorta di idrogeno, il Sole collasserà sotto la sua
gravità trasformandosi in una gigante rossa 100 volte più grande e 2 mila volte più luminosa. Durante questo
processo, che accadrà verosimilmente tra 5 miliardi di anni, la Terra sarà vaporizzata. Scappare prima che
questo avvenga potrebbe richiedere tecnologie e mezzi di cui non siamo ora in possesso. Ma, in base ad alcune
previsioni, a salvare il nostro pianeta potrebbe sopraggiungere una stella, il cui passaggio distruggerebbe l'orbita
terrestre spazzando via il Pianeta blu dal Sole. Sfortunatamente, a quel punto i terrestri morirebbero congelati.
Le giornate si stanno allungando. Ora sappiamo che un giorno civile ha la durata di
24 ore, ma non è stato sempre così. Circa 4,6 miliardi di anni fa, quando la Terra si era
appena formata, una giornata durava 6 ore! Adesso invece, le giornate si allungano di
1,7 millisecondi ogni 100 anni.

23. LUNA

24. LA LUNA
La Luna è il satellite naturale della Terra,
ha una massa di circa ¼ quella terrestre,
una massa 81 volte inferiore a quella
terrestre, una densità al 40% inferiore di
quella terrestre e una gravità
corrispondente a ⅙ di quella terrestre.
Essendo priva di atmosfera le temperature
del giorno raggiungono i 120 °C mentre la
notte si raggiungono i -150°C.

25. LA SUPERFICIE LUNARE
La superficie lunare si può dividere in: mari, le parti più scure,
causate da impatti di grandi asteroidi, terre, comprendono l'80%,
presentano catene montuose che raggiungono i 9000m sul livello
dei mari lunari e sono piene di crateri causato dall’impatto con i
meteoriti. I crateri vanno da 5km di diametro fino a 200km.
Si pensa che sulla Luna sia presente l'acqua in
corrispondenza dei suoi poli, per scoprire se questa
ipotesi fosse vera la NASA ha deciso di provare a
bombardare la superficie lunare e dalla nube di detriti si è
scoperta la presenza di molecole di acqua.

26. I MOVIMENTI DELLA LUNA
La luna orbita intorno alla Terra seguendo un'orbita
ellittica, della quale la Terra occupa uno dei due fuochi. I
moti di rotazione e rivoluzione hanno la stessa durata,
chiamata mese Siderno, essendo i due movimenti
sincronizzati, sulla Terra si vede sempre la stessa faccia
della Luna.
La luna di compone di 4 fasi: la Luna nuova, quando
si trova tra il Sole e la Terra e ci risulta dunque
invisibile, il primo quarto nel quale si sposta di un
quarto lungo la sua orbita, la Luna piena quando
compie metà della sua orbita e l'ultimo quarto quando
ha completato ¾ della sua orbita.
Il mese sinodico dura 2 giorni in più del mese
Siderno ed è il tempo necessario per far sì che
l’illuminazione rispetto alla Terra torni alla
stessa condizione iniziale dopo la rivoluzione.

27. LE ECLISSI
Esistono due tipi di eclissi: quelle lunari, nelle quali la luce solare
colpisce la Terra che forma un'ombra a forma di cono che oscura la
Luna e l'eclissi di Sole che si verifica invece quando è la Luna a
proiettare la sua ombra sulla Terra.
Le eclissi solari possono dividersi in due ulteriori casi:
eclissi parziale, in cui la parte più esterna rimane visibile e
eclissi totale in cui il Sole è totalmente coperto.

28. CURIOSITA’: MISSIONE APOLLO
11
La missione Apollo 11 fu la missione che permise all'uomo di mettere per la prima volta
piede sul suolo lunare. La missione iniziò il 16 luglio 1969 e si componeva di 3
astronauti: Neil Armstrong, Buzz Aldrin e Michael Collins. La navicella atterrò
tranquillamente sulla superficie lunare e Armstrong fu il primo a mettere piede sul
suolo lunare, seguito da Aldrin alcuni minuti dopo, mentre Collins rimase in orbita
attorno alla Luna. Dopo circa 21 ore dell'atterraggio sulla Luna Armstrong e Aldrin si
riunirono a Collins per rientrare sulla terra. La missione terminò il 24 luglio 1969 con
l'atterraggio nell'oceano pacifico.

29. LITOSFERA

30. LA FORMAZIONE DELLA
TERRA
La formazione della Terra si completò circa 4560 milioni di anni fa: le particelle di
polveri, residue della nebulosa planetaria, iniziarono a scontrarsi formando piccoli
granuli che si aggregarono in planetesimi. Quest'ultimi, per gravità, catturano
frammenti più piccoli fino a formare un protopianeta: la Terra.
Al suo interno si sono accumulate
grandi quantità di calore, derivate:
- dall’energia liberata nei processi di
accrescimento (impatti e
compressione gravitazionale).
- dall’energia liberata in seguito al
decadimento.
La superficie terrestre è stata colpita a più riprese da vari corpi in orbita intorno al Sole.
L’impatto ha determinato un innalzamento della temperatura e una fusione di buona
parte del nostro pianeta: i materiali terrestri si distribuiscono in base alla loro densità. Si
formano così i diversi strati della Terra.

31. GLI STRATI DELLA TERRA
Crosta. Costituisce circa
ľ1,4% del volume della Terra e
si divide in:
-crosta continentale;
costituisce la massa dei
continenti ed è costituita in
prevalenza da rocce granitiche
(rocce magmatiche intrusive).
-crosta oceanica; è quella che
pavimenta i fondali oceanici ed
è costituita in prevalenza da
rocce basaltiche (rocce
magmatiche effusive).
Mantello. Costituisce la
maggior parte del volume
della Terra (circa ľ83%). La
porzione più esterna del
mantello, detta mantello
litosferico, è interamente
solida e si appoggia sull’
astenosfera che, invece,
forma uno strato plastico ed è
molto libera di muoversi.
Crosta terrestre e mantello
litosferico formano un unico
blocco chiamato litosfera, la
struttura base delle placche in
cui la superficie terrestre è
divisa.
Nucleo. Si compone di
una parte centrale solida,
il nucleo interno, e di un
involucro liquido, il nucleo
esterno.
Secondo un ipotesi, i fluidi
di ferro e nichel del nucleo
esterno sono messi in
movimento da correnti
convettive che
attraversano questo
strato: ciò produrrebbe
correnti elettriche che
sarebbero all’origine del
campo magnetico
terrestre.

32. CURIOSITA’: LE PLACCHE
TETTONICHE
La crosta terrestre è composta da placche tettoniche e gli spostamenti di queste
ultime comportano un cambiamento nella crosta: il loro movimento è la causa dei
terremoti e della formazione delle montagne. Le placche tettoniche nascono dopo la
solidificazione del magma terrestre e ne esistono circa venti nella litosfera, ma le
principali sono sette: antartica, euro-asiatica, sudamericana, nordamericana, indo-
australiana, africana e pacifica.
Vi sono tre tipi di confini nelle placche:
-I confini a scorrimento laterali, in cui nessuna delle
due placche affligge l'altra in nessun modo.
-I confini divergenti, in cui le due placche si
allontanano l'una dall'altra creando delle faglie tra di
loro.
-I confini convergenti, in cui le due placche si
avvicinano l'una all'altra causano terremoti e la
nascita di nuovi monti.

33. TERRA, LUNA E LITOSFERA
Grazie per l’attenzione