I MOTI ASTRALII movimenti terrestri, planetari e degli oggetti stellari del cielo profondo

A cura di Stefano MottiIV H Liceo Scientifico G. Aselli a.s. 2010/2011

IndicePerch i corpi celesti si muovono?

I moti planetari

I moti millenari terrestri

I moti nella Via Lattea

Perch i corpi celesti si muovono? GravitMoto dei corpi celesti GravitMoto dei corpi celesti

La legge di NewtonNewton elabora la legge di gravitazione universale grazie alla quale si pu spiegare non solo il moto di un singolo oggetto orbitante ma, applicando lequazione al sistema N dei corpi celesti dell universo, anche quello di tutti gli oggetti presenti nello spazio. Di fatto tutti i corpi celesti si influenzano reciprocamente con la loro forza di attrazione gravitazionale e portano a movimenti che possono avere traiettoria:IperbolicaParabolicaEllittica

Per spiegare al meglio linterazione gravitazionale si introdotta, a partire da Einstein, l ipotesi dellesistenza delle onde gravitzionali.

Le onde gravitazionaliSi tratta di onde che rappresentano oscillazioni nella geometria spazio tempo; si propagano nel vuoto con la velocit della luce e trasmettono le informazioni di come il campo gravitazionale varia nel tempo. A livello microscopico sono prodotte dal moto accelerato delle masse, in modo simile a come le onde elettromagnetiche sono prodotte dal moto accelerato delle cariche. Secondo la meccanica quantistica i quanti che caratterizzano queste onde sono detti gravitoni.Essendo una perturbazione molto debole, le onde gravitazionali possono essere captate solo se emesse da sorgenti di masse estremamente grandi, quali le stelle doppie, supernove o in generale fenomeni di collassi gravitazionali.La deformazione della dimensione spazio-tempo provocata dalla presenza di una massa planetaria

I moti planetari

Rotazione

Rivoluzione

Rotazione il moto di un pianeta intorno al proprio asse, linea immaginaria che congiunge i suoi poli e che pu essere pi o meno inclinata.

La causa di questo movimento probabilmente da attribuirsi al moto rotatorio della nube protoplanetaria che si mantiene tuttora grazie alla conservazione del momento angolare

Tipi di rotazioneEsistono due tipi di rotazione planetaria:

Uno, detto retrogrado, compiuto solamente da Venere ed Urano in direzione da est verso ovest

Laltro, posseduto dai restanti pianeti, compiuto da ovest verso est in moto antiorario

Conseguenze della rotazioneA causa del moto di rotazione:

i pianeti presentano un rigonfiamento all equatore ed uno schiacciamento ai poli, fatto che comporta la differenza della gravit su uno stesso pianetai pianeti gassosi posseggono un moto di rotazione differenziale degli strati gassosi pi esterni, la cui velocit varia a seconda della latitudine

Rivoluzione il moto di un corpo celeste attorno ad un altro, nel caso del sistema solare, il Sole

Esso causato dalla forte forza di attrazione gravitazionale esercitata dal Sole sugli altri pianeti, di massa relativamente insignificante, rispetto a quella solare (massa Sole=332 831masse terrestri)

Nellimmagine si pu notare un ottimo esempio della rivoluzione terrestre, si vede infatti il nostro pianeta ruotare attorno al Solecompiendo nel frattempo il proprio moto di rotazione attorno alsuo asse

Le leggi di KeplerIl moto di rivoluzione planetaria descritto dalle leggi enunciate dallastronomo tedesco J. Kepler:

I leggeII leggeIII legge

I legge di KeplerI pianeti compiono orbite ellittiche attorno al Sole, che occupa uno dei due fuochi dellellisse.

Le orbite dei diversi pianeti non sono complanari, giacciono infatti su diversi piani a causa dellinfluenza esercitata dagli altri corpi celesti vicini ad essi. Il centro di gravit del sistema solare in una zona decentrata di 450 km dalla stella.

II legge di Kepler I raggi che congiungono i pianeti con il Sole spazzano in tempi uguali aree uguali.

Da ci emerge che la velocit orbitale di un pianeta maggiore in perielio e minore in afelio e quindi esso trascorrer sempre meno tempo vicino alla stella rispetto a quello trascorso lontano da essa

Per la II legge troviamo che, nel caso di questa immagine, il raggiodellorbita di un pianeta che orbita attorno al sole descrive in un tempo uguale le aree 1 e 2 che sono uguali

III legge di Kepler

Il rapporto tra il cubo della distanza di un pianeta dal Sole e il quadrato del suo periodo di rivoluzione uguale per tutti i corpi del sistema solare

I moti millenari della Terra

Precessione

Nutazione

Polodia

Movimenti secondari

Precessione degli equinoziL asse terrestre ha uninclinazione variabile tra i 22,5 e i 24,5 in quanto esso si muove descrivendo una circonferenza completa in 25 800 anni (52 annui). Il moto dovuto allattrazione gravitazionale esercitata sulla Terra dal Sole e dalla Luna

Nellimmagine illustrato il modo in cui avviene il moto di precessione terrestre

NutazioneIl moto di precessione terrestre risulta essere perturbato dal fatto che la distanza tra la Luna e la Terra non costante e di conseguenza la loro attrazione gravitazionale variabile. Di conseguenza il cono precessionale risulta essere composto da una serie di onde di ampiezza 9 che si ripetono ogni 18,6 anni. Questa vibrazione dellasse terrestre prende appunto il nome di nutazione.

Ecco un esempio di nutazione, intanto che avviene il moto di rotazione (R) e Precessione (P) lasse vibra,compiendo appunto questo moto (N)

PolodiaA causa di eventi, come spostamenti di masse dacqua o movimenti interni al globo terrestre, i poli del nostro pianeta subiscono dei continui ed imprevedibili spostamenti. La linea che essi proiettano sulla terra lungo il loro percorso detta polodia, cio strada dei poli

La linea tratteggiata in biancomostra nel grafico lo sostamento subito dai poli magnetici a causa del moto di polodia.

Moti millenari secondariA causa della forza di gravit che i pianeti esercitano sulla Terra, leccentricit del nostro pianeta varia con un periodo di 92 000 anni

A causa dell attrito delle masse dacqua che si spostano durante le maree, il movimento di rotazione terrestre risulta essere leggermente rallentato ciclicamente

I moti nella Via LatteaLa Via Lattea compie una rotazione su se stessa in circa 240 milioni di anni. A causa di ci il cielo stellato visto dalla Terra cambia continuamente nel corso dei millenni Il Sole, oltre a ruotare con la galassia, possiede un proprio moto in direzione della stella Mu della costellazione Ercole probabilmente dovuto alla presenza di materia oscura che lo attira verso sGli ammassi globulari ruotano come satelliti attorno al disco galattico e data la loro densit non perdono alcuna stella durante questo motoGli ammassi aperti compiono movimenti attorno alla galassia durante i quali, a causa della loro scarsa compattezza, tendono ad abbandonare alcune stelle, attratte da altri oggetti durante questo movimento.

FINE