03 - Il pianeta Terra - Forma e dimensioni

Nell’antichità la forma della Terra è stata oggetto di
numerose ipotesi.

La forma della Terra

Gainotti, Modelli Incontro con le scienze della
Terra.blu con chimica ©Zanichelli editore 2015

Il pensiero più diffuso
tra i popoli del passato
era che la Terra fosse
piatta. Per alcuni, essa
galleggiava sull’acqua,
considerata l’elemento
primordiale; secondo
altri, essa era
sostenuta da figure
mitologiche zoomorfe.

La forma della Terra

Nonostante la limitatezza degli strumenti di osservazione di
allora, già gli antichi svilupparono l’idea che la Terra non
fosse piatta.

Gainotti, Modelli Incontro con le scienze della
Terra.blu con chimica ©Zanichelli editore 2015

Per esempio il filosofo
Anassimandro, per giustificare
le osservazioni dei naviganti,
riteneva che la Terra fosse di
forma cilindrica.

La forma della Terra

Pitagora, partendo dall’idea che tutto il mondo dovesse
essere descritto in termini matematici, dedusse che il nostro
pianeta dovesse avere una forma geometrica perfetta, ossia
una forma sferica. La supposizione fu confermata in seguito
tramite vere e proprie dimostrazioni geometriche.

Gainotti, Modelli Incontro con le scienze della
Terra.blu con chimica ©Zanichelli editore 2015

Gli indizi a favore di questa ipotesi erano:
1.

l’ombra che la Terra proietta sulla Luna
durante le eclissi ha sempre forma
circolare;

2.

un viaggiatore che si sposta verso sud
osserva stelle sempre differenti;
l’altezza sull’orizzonte della Stella
Polare diminuisce a mano a mano che
ci si sposta più a sud.

La forma della Terra

Eratostene da Cirene, matematico e astronomo vissuto ad Alessandria
d’Egitto nel III secolo a.C. fu il primo a calcolare, con ottima
approssimazione e per via matematica, le dimensioni del nostro pianeta.

Gainotti, Modelli Incontro con le scienze della
Terra.blu con chimica ©Zanichelli editore 2015

Usando l’inclinazione dei
raggi solari a Siene ed
Alessandria calcolò la
distanza tra le due città.
Fatta una proporzione,
risultò che la circonferenza
terrestre era di
250.000 stadi, cioè 39.000
km, un valore che si
discosta di poco da quello
attuale, pari a 40.009 km.

La forma della Terra

La forma sferica della Terra fu provata concretamente nel 1522,
quando la nave di Magellano fece ritorno in Spagna dopo la prima
circumnavigazione del globo e, successivamente, dopo più di 400
anni, quando con le esplorazioni spaziali abbiamo finalmente
potuto vedere il nostro pianeta dall’esterno.

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La prima foto della Terra dalla luna è
stata scattata il 23 agosto 1966 dal
Lunar orbiter, una sonda della NASA.

La forma della Terra

La Terra non è perfettamente sferica: è leggermente
schiacciata ai Poli e rigonfia all’Equatore.

Il raggio polare misura 6.357 km,
quello equatoriale 6.378 km: tra i due
valori c’è una differenza di soli 21 km.

La figura geometrica regolare che più
si avvicina alla forma della Terra è
l’ellissoide di rotazione, il solido
geometrico che si ottiene facendo
ruotare un’ellissi attorno all’asse
passante per i Poli.

Gainotti, Modelli Incontro con le scienze della
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La forma della Terra

La causa dello schiacciamento polare è il moto di rotazione
della Terra attorno al suo asse, che genera la forza centrifuga.

Gainotti, Modelli Incontro con le scienze della
Terra.blu con chimica ©Zanichelli editore 2015

La forma della Terra

Ma anche immaginando di smussare i continenti e i fondali degli oceani,
la superficie terrestre non è perfettamente geometrica. La forma della
Terra ottenuta sulla base dei valori di gravità appare deformata.

Gainotti, Modelli Incontro con le scienze della
Terra.blu con chimica ©Zanichelli editore 2015

I valori aumentano in corrispondenza degli
ammassi montuosi sia in superficie sia
sottomarini (in rosso) e diminuiscono in
corrispondenza delle fosse oceaniche (in blu).
La superficie non geometrica che si ottiene da
questi valori “gravimetrici” è il geoide,