presentazione scienze spazio

La Luna e la Terra

Le placche tettoniche

Gli strati della Terra

La Terra è costituita da sfere concentriche diverse in spessore, caratteristiche fisiche e composizione chimica. Immaginando di sezionarla è possibile riconoscere:

• La crosta terrestre (lo strato più esterno e sottile)
• Il mantello (superiore e inferiore)
• Il nucleo (esterno e interno)

La Terra e le sue dimensioni

La Terra ha una forma praticamente sferica e gira intorno al proprio asse che è un po’ inclinato; quindi i raggi del Sole arrivano per lo più obliqui, scaldando e illuminando le zone della Terra in periodi diversi chiamati stagioni.

Come detto, la Terra non è perfettamente sferica. Il suo raggio, infatti, non ha una lunghezza costante, ma è più lungo all’Equatore, mentre ai poli è più corto. La superficie, inoltre, presenta avvallamenti e sporgenze che non corrispondono alle valli e alle montagne, ma sono dovuti alla forza di attrazione esercitata dal centro della Terra sulla crosta terrestre che ha diverso spessore lungo la sua superficie. Tutte queste caratteristiche fanno in modo che la Terra abbia una forma particolare, detta geoide.

La posizione di un punto sulla Terra

Il meridiano di Greenwich e i paralleli formano una rete con cui si ricavano le coordinate geografiche.

Per sapere la posizione di un punto sullla Terra si usano le coordinate geografiche.

Punti di riferimento più importanti sono: il Polo Sud, il Polo Nord e l'Equatore.

La posizione di un punto sulla Terra

Meridiani e paralleli disegnano sulla superficie terrestre un reticolo immaginario che ci permette di localizzare qualsiasi punto su di esso, attraverso le sue coordinate geografiche: •La latitudine è la distanza tra l’Equatore e il parallelo su cui si trova il punto, specifica se è a Nord o a Sud dell’Equatore stesso. • La longitudine è la distanza del meridiano in cui si trova il punto e il meridiano fondamentale di Greenwich, specifica se è a Est o ad Ovest di esso.

Il movimento di rotazione

Il movimento che la Terra compie intorno al proprio asse si chiama rotazione e avviene da Ovest verso Est, in senso antiorario. Il periodo di rotazione medio è di circa 24 ore (giorno).

I raggi del Sole colpiscono circa metà della superficie terrestre in un periodo detto dì, mentre lasciano al buio l’altra metà, notte. L’alternarsi del dì e della notte, conseguenza della rotazione terrestre, è intervallato da zone di semi-illuminazione che corrispondono a tramonto e alba.

Movimento di rivoluzione

Il movimento di rivoluzione è il movimento che la Terra compie intorno al Sole, con un’orbita ellittica, chiamata eclittica, da Ovest verso Est. Il punto in cui il Sole è più vicino alla Terra si chiama perielio, quello in cui è più lontano afelio. Il tempo impiegato dalla Terra, ad una velocità media di circa 30 km/sec, per compiere un’orbita completa, si chiama anno solare ed è di 365 giorni.

La Luna

La Luna è l’unico satellite della Terra. Quasi sferica, il suo raggio è circa un quarto di quello della Terra e la sua massa è 81 volte più piccola. Non ha atmosfera perché la sua forza di gravità non è sufficiente e trattenere le molecole gassose.

Sulla sua superficie si possono vedere zone chiare, le terre (pianure, catene montuose e crateri creati da meteoriti) ed altre più scure, i mari.

Come si è formata la Luna?

La Luna ha la stessa età della Terra, ma le teorie sulla sua formazione sono diverse: • Distacco di materiale più esterno dalla Terra in formazione per la maggiore velocità di rotazione. Ad oggi questa teoria è superata.• Aggregazione di materiale cosmico, attratto dalla gravità terrestre. • Cattura della Luna stessa, formatasi in modo indipendente, dal campo gravitazionale terrestre. • Collisione di un corpo celeste, a contatto con la Terra, che ne avrebbe proiettato una porzione nello spazio dando origine al nostro satellite.

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I moti della Luna

La Luna compie un moto di rivoluzione intorno alla Terra seguendo un’orbita ellittica in cui la Terra occupa uno dei fuochi; l’apogeo è il punto più lontano, il perigeo quello più vicino. Contemporaneamente al moto di rivoluzione, la Luna compie un moto di rotazione intorno al proprio asse e un moto di traslazione seguendo l’orbita della Terra intorno al Sole.

Le fasi lunari

La Luna non emette luce propria, ma riflette quella del Sole perciò, in base alla sua posizione rispetto alla Terra e al Sole, la vediamo completamente, in parte oppure per nulla. Questi cambiamenti di aspetto si chiamano fasi lunari. • Novilunio o Luna nuova, quando la Luna si trova tra Sole e Terra (congiunzione); quindi non la vediamo. • Primo quarto quando il Sole ne illumina una porzione crescente (quadratura). • Plenilunio o Luna piena, in cui la Luna si trova dalla parte opposta della Terra rispetto al Sole e quindi la vediamo completamente illuminata. • Ultimo quarto, in cui solo metà faccia è illuminata (quadratura).

Eclissi e eclissi di Luna

Il piano dell’orbita lunare è inclinato rispetto a quello della Terra e quindi i due piani si incontrano solo in due punti, detti nodi. Quando Luna, Terra e Sole si trovano allineati lungo un asse immaginario, la linea dei nodi, si può verificare il fenomeno dell’eclissi.

Nell’eclissi di Luna, la Terra si trova tra Sole e Luna che è in fase di plenilunio. La Luna è oscurata dal cono d’ombra proiettato dalla Terra. La Luna non è completamente invisibile dalla Terra, ma viene illuminata debolmente dai raggi solari rifratti dall’atmosfera terrestre, assumendo una colorazione rossastra.

Eclissi di sole

Nell’eclissi di Sole la Luna, in fase di novilunio, si trova tra la Terra e il Sole e proietta sulla Terra un cono d’ombra che copre il disco solare. È un fenomeno di durata limitata e di scarsa portata, considerate le piccole dimensioni della Luna rispetto al Sole e avviene mediamente due volte l’anno. Quando la Luna si trova alla distanza massima dalla Terra, questa non riesce a coprire completamente il Sole e si verifica un’eclissi anulare, in cui il Sole si presenta come un anello luminoso attorno al disco scuro della Luna che lo nasconde.

Le maree

Cosa sono? Le maree sono l’alternarsi ritmico di un’elevazione del livello marino, o flusso, e di un successivo abbassamento, o riflusso e sono l’effetto dell’attrazione gravitazionale della Luna sulla Terra. La massima elevazione è detta alta marea, la minima bassa marea.

La tettonica delle placche

Chi ha scoperto le placche?

Alfred Wegener osservando con attenzione sul planisfero il profilo delle coste e quindi dei continenti, si accorse che i contorni di alcune terre emerse, se immaginati vicini, avrebbero potuto combaciare tra loro.In particolare il profilo del Sudamerica si accorderebbe con quello dell'Africa in corrispondenza dell'ampio golfo di Guinea. L'insieme di queste osservazioni, allargate anche ad altre terre emerse, portò Wegener a proporre,nel 1912, la teoria nota come la deriva dei continenti.

Le placche tettoniche

Come erano le placche tettoniche e come sono adesso?

Oltre 4 miliardi di anni fa esisteva solo una enorme placca tettonica chiamata Pangea ed era circondata da un enorme bacino marino chiamato panthalassa. Al giorno d'oggi invece esistono 7 grandi placche tettoniche (es: quella euroasiatica, quella americana) e un'altra dozzina di placche inferiori.

Cosa diceva Wegener

Una volta scoperte le dorsali oceaniche e compreso il loro ruolo, si capì anche che l'intuizione di Wegener sulla deriva dei continenti è la teoria corretta. Non solo i continenti un tempo erano uniti, ma il loro allontanamento (cioè la loro deriva, che continua tuttora) è stato causato dall'espansione dei fondi oceanici che si verifica in corrispenza delle dorsali.

Il motore del movimento dei continenti sono i moti convettivi del mantello

La soluzione giunse nel 1967, quando i geofisici statiunitensi Williams Morgan e Dan Meckenzie formularono la teoria della tettonica delle placche litosferiche. Secondo tale teoria la litosfera non forma un guscio continuo, ma si presenta fratturata, divisa in numerosi blocchi rigidi, le placche. Le placche galleggiano sulla sottostante astenosfera, e qundi sono mobili.

La causa principale del movimento delle placche, e quindi dei continenti e degli oceani, va ricercata nel mantello. Il suo livello superiore è in parte composto da materiale fluido, il magma, riscaldato dal calore proveniente dal nucleo terrestre. Nel magma, come in tutti i fluidi che vengono riscaldati, si verificano dei moti convettivi, ossia movimenti circolari di materiale provocati dal calore.

Il motore del movimento dei continenti sono i moti convettivi del mantello

1 All'interno del mantello si creano correnti ascendenti e discendenti di materia 2 Le correnti ascendenti provocano la risalita del magma in corrispondenza delle dorsali oceaniche; risalendo, il magma preme sulla litosfera, che si frattura. 3 Il magma che furiesce forma continuamente nuova crosta che, espandendosi lateralmente, trascina con sè le placche. 4 Le correnti discendenti causano la distruzione della crosta, perchè la spingono in profondità verso l'astenosfera in corrispondenza delle fosse oceaniche: qui il fondale oceanico che trascina una placca sprofonda nell'astenosfera sotto la placca adiacente, andando a fondersi e ridiventando magma.

Si forma un continuo ciclo delle rocce basaltiche dei fondali oceanici.

I movimenti delle placche si svolgono lungo grandi fratture

Due placche a contatto possono: Allontanarsi l'una rispetto all'altra (divergere) Scorrere l'una accanto all'altra in direzioni opposte Entrare in collisione (convergere)

I movimenti delle placche si svolgono lungo grandi fratture

I movimenti delle placche si svolgono lungo grandi fratture

Le placche scorrono una affianco all'altra

In alcuni casi due placche scivolano l'una accanto all'altra lungo grandi sistemi di frattura chiamate faglie trascorrenti. Poichè lungo i margini di scorrimento la crosta terrestre non si accresce nè viene distrutta, ma solo modificata, si parla di margini conservativi. L'esempio più noto è lo scorrimanto della placca del pacifico rispetto a quella nordamericana.

I movimenti delle placche si svolgono lungo grandi fratture

Placche divergenti

I margini di queste placche sono costellati di bocche vulcaniche; sono definiti divergenti, poichè le placche si allontanano, e costruttivi, perchè qui si forma nuova crosta terrestre. Per esempio, la placca sudamericana da decine di milioni di anni si sta allontanando dalla placca africana per espansione dell'oceano atlantico.

I movimenti delle placche si svolgono lungo grandi fratture

Le placche si avvicinano

L'avvicinamento e la collisione tra due placche si veificano lungo margini convergenti; si possono verificare tre situazioni.

I movimenti delle placche si svolgono lungo grandi fratture

Le placche si avvicinano

1 Placca oceanica contro placca continentale

La prima è formata da litosfera più densa e dunque scivola sotto la placca continentale in corispondenza di una fossa oceanica; spinte nel mantello, dove regnano temperature elevate, fonde. Questo sprofondamento chiamato subduzione causa la distruzione di una parte della crosta terrestre: per tale motivo i margini delle placche in collisione sono anche definiti distruttivi.

I movimenti delle placche si svolgono lungo grandi fratture

Le placche si avvicinano

2 Placca oceanica contro placca oceanica

Anche se le due placche hanno densita simili, la collisione provoca la subduzione di una delle due sotto l'altra e si forma una fossa. La conseguente fusione della litosfera provoca un'intensa attività vulcanica.

I movimenti delle placche si svolgono lungo grandi fratture

Le placche si avvicinano

3 Placca continentale contro placca continentale

In tale non si può verificare subduzione, ma hanno luogo estesi sovrascorrimenti con intensi corrugamenti e formazioni di catene montuose (orogenesi). I fortissimi attriti tra le placche producono un'intensa attività sismica.

FINE

Grazie per l'attenzione

Cattaneo Luca, Martino Sebastian, Mellari Brian, Bellini Andrea, Renna Niccolò.