Le fotografie ritraggono lo stesso luogo ad alcune ore di differenza. Esse testimoniano il fenomeno delle maree, che consistono nell’alternarsi di un sollevamento (alta marea o flusso) e di un abbassamento (bassa marea o riflusso) dell’acqua del mare; questo fenomeno avviene ogni 6 ore circa.
28 L’isolotto di Mont Saint-Michel, nel nord della Francia, è collegato alla terraferma da una banda sabbiosa che durante l’alta marea scompare.
Come avvengono le maree? Da che cosa sono causate?
La Luna e il Sole esercitano una forza di attrazione gravitazionale sulla Terra. A causa della lontananza tali forze sono molto deboli, ma riescono comunque a sollevare di un po’ le acque di mari e oceani. La Luna esercita una forza di attrazione più che doppia rispetto a quella del Sole perché, pur essendo più piccola, è più vicina alla Terra.
Per capire come avvengono le maree, osserva i disegni della Terra durante la sua rotazione.
a Nel punto P si verifica un’alta marea perché esso è perfettamente allineato con la Luna e il centro della Terra.
b Dopo 6 ore, la Terra ha ruotato di 90° su se stessa: il punto P forma un angolo retto con il centro della Terra e la Luna. In P si ha bassa marea.
c Dopo altre 6 ore il punto P è di nuovo allineato con la Luna e il centro della Terra, ma esattamente nella posizione opposta rispetto ad a . In P si ha di nuovo alta marea. Il fenomeno si verifica a causa della forza centrifuga dovuta al moto di rivoluzione terrestre che in questo punto è opposta alla forza di attrazione lunare.
d Dopo altre 6 ore si ha di nuovo bassa marea nel punto P, che forma con il centro della Terra e la Luna di nuovo un angolo retto.
L’effetto del Sole sulle maree è diverso a seconda della sua posizione rispetto alla Terra e alla Luna: se Sole, Terra e Luna sono allineati, l’innalzamento delle acque sarà maggiore perché le forze si sommano; se invece non sono allineati l’innalzamento delle acque sarà minore.
L’ampiezza delle maree, cioè la differenza tra i livelli raggiunti durante l’alta e la bassa marea, varia da luogo a luogo: nel Mediterraneo è nell’ordine di qualche decina di centimetri, lungo le coste degli oceani può essere anche di 3 metri, nei golfi e negli stretti può arrivare a 15-18 metri.
7.2 Le eclissi
Quando Terra, Luna e Sole sono perfettamente allineati avvengono dei fenomeni di oscuramento detti eclissi, dovuti al fatto che la Terra e la Luna sono corpi opachi che, illuminati dal Sole, proiettano un cono d’ombra dalla parte opposta.
Quando si oscura la Luna
Queste fotografie sono state scattate durante un’eclissi di Luna in una notte di plenilunio.
29 Le varie fasi di un’eclissi lunare.
Perché la Luna durante un’eclissi scompare gradatamente? Perché nella fase in cui non dovrebbe essere visibile appare invece rossastra?
Per capire come avviene un’eclissi di Luna, osserva la simulazione (30): la ragazza che regge la torcia (Sole) indirizza i raggi sulla nuca del ragazzo, che rappresenta la Terra. La palla, tenuta allineata con la torcia e la testa del ragazzo, rappresenta la Luna. Si ha un’eclissi di Luna quando la Terra si interpone tra il Sole e la Luna e proietta il suo cono d’ombra su di essa. Osserva la figura 31 : la Luna può essere oscurata del tutto, se si trova completamente nel cono d’ombra della Terra (eclissi totale), o può essere oscurata solo in parte (eclissi parziale). Prima di entrare nel cono d’ombra della Terra, la Luna entra nella zona di penombra, perciò la sua scomparsa è graduale. L’eclissi di Luna può avvenire solo quando la Luna è in posizione di plenilunio, cioè dalla parte opposta al Sole rispetto alla Terra, e perfettamente allineata con Terra e Sole. La durata dell’eclissi di Luna è al massimo di 1h 40m, il tempo che impiega la Luna ad attraversare il cono d’ombra della Terra. La Luna, nella fase in cui risulta completamente coperta dall’ombra della Terra, appare come un disco rossastro perché risulta debolmente illuminata dai raggi del Sole rifratti dall’atmosfera terrestre, che solitamente non vediamo. L’eclissi di Luna è visibile dall’emisfero terrestre non illuminato dal Sole, dove la Luna è alta sull’orizzonte.
Quando si oscura il Sole
Nelle fotografie puoi osservare due eclissi di Sole. Se hai assistito personalmente a un fenomeno di questo tipo, hai potuto notare come, nonostante fosse giorno, sia diventato velocemente buio e si sia abbassata subito la temperatura.
A che cosa sono dovute le eclissi di Sole?
Per capire come avviene un’eclissi solare, osserva la simulazione (32): la ragazza che regge la torcia (Sole) indirizza i raggi verso il viso del ragazzo, che rappresenta la Terra. La palla (Luna) intercetta i raggi di luce e oscura il viso del ragazzo-Terra. Si ha una eclissi di Sole quando la Luna si interpone tra la Terra e il Sole e proietta la sua ombra sulla Terra, oscurando in tal modo il disco solare. Tale fenomeno può avvenire soltanto nella posizione di novilunio con Sole-Luna-Terra perfettamente allineati. Osserva la figura 33: l’eclissi di Sole può essere totale per tutti i punti della Terra che si trovano nella zona d’ombra e parziale per quelli che si trovano nella zona di penombra. Talvolta può verificarsi un particolare tipo di eclissi solare, nella quale il disco lunare non riesce a coprire completamente il Sole e ne lascia visibile un anello esterno luminoso: l’eclissi anulare (34). Si verifica un’eclissi anulare quando la Terra si trova alla minima distanza dal Sole e la Luna alla massima distanza dalla Terra; in questa posizione il disco lunare appare più piccolo di quello del Sole. La durata di un’eclissi totale di Sole è al massimo di 7m 40s. Poiché le eclissi sono fenomeni regolari e periodici, gli astronomi sanno prevedere con precisione le date e l’ora in cui si verificheranno: le eclissi di Sole sono comunque più frequenti di quelle di Luna. In un anno sulla Terra avvengono almeno due eclissi solari; al massimo possono avvenire sette eclissi, di cui due lunari e cinque solari. Le eclissi solari sono visibili solo in zone limitate della Terra: la prossima eclissi totale di Sole sarà visibile in Italia nel 2081.
HAI CAPITO CHE...
Le eclissi lunari e solari si verificano quando Terra, Luna e Sole sono perfettamente allineati. L’eclissi di Luna si ha quando la Terra si interpone tra Sole e Luna. L’eclissi di Sole si ha quando la Luna si interpone tra Terra e Sole.
Perché le eclissi sono fenomeni rari?
Hai già imparato che la Luna impiega circa 28 giorni per compiere un’orbita intorno alla Terra e quindi ritornare nelle fasi di Luna piena e di Luna nuova, posizioni tipiche delle eclissi. Dovremmo allora assistere a ben due eclissi al mese? Osserva la figura 36: Luna, Terra e Sole non sono sempre perfettamente allineati, perché il piano dell’orbita lunare e quello terrestre non coincidono, ma sono inclinati tra loro di circa 5°. Le eclissi avvengono dunque solo quando Luna, Terra e Sole si trovano sulla linea di intersezione tra i due piani (linea dei nodi).
