Qual è il significato di perielio e afelio e quali sono le conseguenze per la Terra quando si trova in questi due punti?

Il 4 gennaio la Terra ha raggiunto il punto di massima vicinanza al Sole per il 2024, con una distanza di circa 147 milioni di chilometri. Al contrario, il 6 luglio raggiungerà la massima distanza, con circa 152 milioni di chilometri che ci separano dal Sole.

È interessante notare che questo non influenza l’alternarsi delle stagioni, nonostante ciò possa sembrare strano. Ciò è dovuto al fatto che la posizione della Terra rispetto al Sole influisce sugli equinozi e sui solstizi, e non sulla distanza effettiva.

Il motivo per cui la Terra è più vicina al Sole durante l’inverno nell’emisfero nord e più lontana durante l’estate è legato all’asse di inclinazione terrestre. Questo inclinazione causa una variazione nella distribuzione della luce solare, determinando le stagioni.

È importante considerare che questa differenza nella distanza dalla Terra al Sole non ha un impatto significativo sul clima terrestre. Le variazioni climatiche sono influenzate da molti fattori, tra cui l’inclinazione dell’asse terrestre e i movimenti della Terra.

In sintesi, sebbene la Terra raggiunga la massima vicinanza e distanza dal Sole in momenti specifici dell’anno, ciò non ha un impatto diretto sulle stagioni o sul clima terrestre.

Il periodo in cui la Terra si avvicina o si allontana dal Sole: perielio e afelio

Johannes Kepler, meglio conosciuto in Italia come Giovanni Keplero, è stato uno dei più grandi astronomi di tutti i tempi. Nato in Germania nel 1571, ha sostenuto con forza la teoria eliocentrica di Copernico. Il suo contributo più importante all’astronomia è stato l’enunciazione, tra il 1609 e il 1619, delle tre leggi del moto planetario, che ancora oggi portano il suo nome.

Secondo la prima legge di Keplero, le orbite dei pianeti attorno al Sole non descrivono circonferenze come si credeva un tempo, ma ellissi, con il Sole che occupa uno dei due fuochi.

La principale conseguenza di questo fatto è che la distanza tra un pianeta e il Sole non è costante nel tempo, ma cambia continuamente. Di conseguenza, possiamo individuare due punti speciali dell’orbita di un pianeta: il perielio, cioè il punto di massima vicinanza al Sole, e l’afelio, il punto di massima lontananza.

La differenza percentuale tra la distanza all’afelio e la distanza al perielio varia da pianeta a pianeta e dipende da quanto l’orbita di ciascun pianeta è “schiacciata”. Nel caso della Terra, questa differenza è piuttosto piccola e si attesta attorno al 3,2%. In altre parole, una differenza di circa 5 milioni di chilometri, che rapportata alla distanza media di 149.600.000 chilometri (chiamata unità astronomica) è relativamente modesta.

La variazione della distanza della Terra dal Sole e il loro impatto sulle stagioni

È interessante notare che la Terra si trova più vicina al Sole durante l’inverno boreale e più lontana durante l’estate boreale. Tuttavia, questa differenza di distanza (circa il 3%) non è sufficiente a spiegare l’alternarsi delle stagioni. La vera causa delle stagioni è l’inclinazione dell’asse terrestre, che è di circa 23,5 rispetto al piano orbitale terrestre.

Durante l’estate boreale, il Polo Nord punta verso il Sole, facendo sì che i raggi solari arrivino al suolo con un inclinazione minore e quindi con un’energia più elevata. Alla latitudine di 45 (come l’Italia settentrionale), la differenza di energia dovuta all’inclinazione dell’asse terrestre è del 250%, molto superiore al 3% di differenza dovuta alla distanza dal Sole.

Altre variabili, come la distribuzione delle terre emerse nell’emisfero nord e il diverso assorbimento di energia da parte delle terre emerse rispetto alle acque, influenzano ulteriormente la temperatura terrestre. Ad esempio, durante l’estate boreale l’emisfero boreale si riscalda più rapidamente rispetto all’emisfero sud, a causa della maggior presenza di terre emerse nell’emisfero nord. Questo significa che la temperatura media del pianeta è effettivamente più alta durante l’afelio, nonostante la Terra si trovi a una maggiore distanza dal Sole.

Il valore della velocità di rotazione della Terra

La differenza di velocità nella rivoluzione della Terra attorno al Sole tra il perielio e l’afelio può sembrare impercettibile, ma in realtà è una delle conseguenze più interessanti della legge di Keplero. Questa legge ci dice che i pianeti si muovono più velocemente nella loro orbita quando sono più vicini alla stella intorno alla quale ruotano. Questo è dovuto al principio fisico della conservazione del momento angolare, che spiega anche il motivo per cui un danzatore sul ghiaccio gira più velocemente quando avvicina le braccia al petto.

Il 4 gennaio del 2024, la Terra ha raggiunto il suo perielio, il punto più vicino al Sole lungo la sua orbita. Durante questo giorno, la Terra ha viaggiato a una velocità di 30,3 km/s, mentre all’afelio, il punto più lontano dal Sole, la sua velocità scende a 29,3 km/s. Questo significa che nell’emisfero nord, l’inverno astronomico è effettivamente più corto dell’estate di 5 giorni, mentre nell’emisfero australe è il contrario: l’estate è più breve dell’inverno di 5 giorni.

Questo fenomeno può sembrare lontano dalle nostre esperienze quotidiane, ma in realtà ha un impatto sulla nostra percezione del tempo e delle stagioni. La Terra, nella sua danza intorno al Sole, ci regala un modo affascinante per comprendere il movimento dei corpi celesti e la nostra posizione nell’Universo.