Periodo di rotazione
Il periodo di rotazione è il tempo impiegato da un astro (stella, pianeta, asteroide) per fare un giro su sé stesso. Per esempio, la Terra ha un periodo di rotazione di circa 24 ore.
Periodi di rotazione
Il periodo di rotazione corrisponde alla durata del giorno. Per gli oggetti in orbita attorno al Sole, si distinguono:
- il giorno siderale o periodo di rotazione siderale, il tempo che un pianeta impiega per ritrovarsi nella stessa posizione rispetto alle stelle.
- il giorno solare, il tempo che un pianeta impiega per ritornare nella stessa direzione rispetto al Sole.
Per i pianeti che ruotano nello stesso senso della loro rivoluzione intorno alla stella, il giorno solare è più lungo del giorno siderale.
Per esempio, il periodo di rotazione siderale della terra è di 23 h 56 m 4 s e il suo giorno solare è in media di 24 ore, circa 4 minuti più lungo. Nel sistema solare Venere costituisce un'eccezione perché ha una rotazione retrograda, cioè ruota nel senso inverso alla sua rivoluzione. Per questo Venere ha un giorno solare di 117 giorni terrestri, più corto del giorno siderale che è di 243 giorni terrestri.
Nel sistema solare, con periodo siderale si indica il periodo di rivoluzione siderale, che non va confuso col periodo di rotazione siderale più sopra descritto.
Evoluzione del periodo di rotazione
Il pianeta si deforma leggermente sotto l'effetto della marea e, a causa della rotazione, l'allungamento è sbilanciato rispetto al satellite. Le due estremità del pianeta sono attirate con forza differente a causa della differente distanza dal satellite; ne risulta una coppia che tende a modificare la velocità di rotazione.
Le forze di marea esercitate su un pianeta dal Sole o dai suoi satelliti mutano la velocità di rotazione del pianeta. Si tratta generalmente di un rallentamento, salvo quando il satellite ha una rivoluzione più veloce della rotazione e l'effettua nello stesso senso.
In particolare, il periodo di rotazione siderale della terra aumenta a causa delle forze di marea del Sole e della Luna.
Anche il cambiamento di ripartizione della materia sul pianeta (sollevamento di massicci montuosi, scioglimento dei ghiacciai continentali), può modificare la velocità di rotazione.
La variazione del periodo di rotazione della Terra influisce sulla durata del giorno che attualmente supera le 24 ore medie di alcune frazioni di secondo. È così necessario aggiungere periodicamente un secondo, detto secondo intercalare, affinché il tempo universale resti sincronizzato col ciclo diurno.
Moto di Rotazione nella Terra
Il moto di rotazione che la Terra compie attorno al proprio asse, da Ovest verso Est. Questo movimento, in senso inverso rispetto all’apparente moto della sfera celeste e del Sole, dura 23h 56m 04s, cioè un giorno sidereo. Poiché ogni punto della Terra compie in un giorno lo stesso giro (di 360°), la velocità angolare è identica a tutte le latitudini. La velocità lineare (distanza percorsa da un punto nell’unità di tempo), invece, varia con la latitudine: è massima all’Equatore (circa 460m al secondo) e nulla ai poli. Con il diminuire della velocità lineare diminuisce anche la forza centrifuga. Tale movimento subisce piccole variazioni, per cui la sua durata si allunga di 2 millesimi di secondo ogni secolo. Ciò sarebbe dovuto all’attrito delle maree: la Luna, infatti, esercita un’azione frenante sulla Terra, perché questa ruota su se stessa più velocemente di quanto non faccia la Luna nel suo moto di rivoluzione intorno alla Terra. Nella sua rotazione, la Terra tende a trascinarsi dietro i rigonfiamenti delle maree, mentre la Luna proprio su di essi esercita attrazione, rallentando la rotazione terrestre: come ulteriore conseguenza si ha anche un’accelerazione della Luna sulla sua orbita ed un aumento della forza centrifuga che tende ad allontanare la Luna dalla Terra. Questo fenomeno, però, dovrebbe durare solo fino a quando i due moti non saranno parificati: la Luna presenterà alla Terra sempre la stessa faccia e non ci saranno più le maree. Altre variazioni sono dovute a modificazioni nella struttura interna della Terra.