Moto di rivoluzione della Terra: durata e stagioni

Che cos’è il moto di rivoluzione della Terra

Il moto di rivoluzione è il movimento che la Terra compie intorno al Sole lungo un’orbita. La Terra non è ferma nello spazio: mentre ruota su sé stessa, si sposta anche lungo il proprio percorso orbitale.

L’orbita terrestre ha una forma leggermente ellittica, ma è molto simile a una circonferenza. La distanza tra la Terra e il Sole, quindi, varia solo in misura limitata durante l’anno e non è questa variazione a causare l’alternanza delle stagioni.

Quanto dura il moto di rivoluzione

La Terra completa un’orbita intorno al Sole in circa 365 giorni e 6 ore. Questo intervallo di tempo costituisce l’anno solare.

Le circa sei ore che avanzano ogni anno vengono compensate, ogni quattro anni, con l’aggiunta di un giorno al mese di febbraio: è l’anno bisestile, che dura 366 giorni.

Durante il moto di rivoluzione, l’asse terrestre mantiene pressoché costante la propria inclinazione, pari a circa 23,5° rispetto alla perpendicolare al piano dell’orbita. Inoltre, l’asse conserva quasi la stessa direzione nello spazio, puntando approssimativamente verso il polo nord celeste, vicino alla Stella Polare.

Rotazione e rivoluzione: qual è la differenza

La rotazione è il movimento con cui la Terra gira su sé stessa. Un giro completo dura circa 24 ore e determina l’alternanza del giorno e della notte.

La rivoluzione, invece, è il movimento della Terra intorno al Sole. Un’orbita completa dura circa 365 giorni e 6 ore e, insieme all’inclinazione dell’asse terrestre, determina l’alternanza delle stagioni.

I due movimenti avvengono contemporaneamente:

la rotazione produce il succedersi del giorno e della notte;
la rivoluzione, combinata con l’inclinazione dell’asse terrestre, produce il ciclo annuale delle stagioni.

Perché l’inclinazione dell’asse terrestre causa le stagioni

Le stagioni dipendono soprattutto dall’inclinazione dell’asse terrestre, non dalla distanza tra la Terra e il Sole.

Durante il moto di rivoluzione, l’asse terrestre mantiene pressoché costante la propria inclinazione. Di conseguenza, nel corso dell’anno, i due emisferi ricevono la luce solare con inclinazioni e per durate diverse.

Quando l’emisfero boreale, cioè quello settentrionale, è inclinato verso il Sole:

i raggi solari arrivano più direttamente;
le ore di luce sono più numerose;
le temperature tendono a essere più elevate;
nell’emisfero Nord è estate.

Nello stesso momento, l’emisfero australe riceve i raggi solari più obliquamente e per un numero minore di ore: lì è inverno.

Se invece è l’emisfero australe a essere inclinato verso il Sole, la situazione si inverte: nell’emisfero Sud è estate e in quello Nord è inverno.

I raggi solari più diretti concentrano la stessa quantità di energia su una superficie più piccola. I raggi obliqui, invece, distribuiscono l’energia su una superficie più ampia e riscaldano meno efficacemente il suolo.

Per questo le stagioni sono opposte nei due emisferi.

Solstizi ed equinozi

Nel corso dell’anno si verificano due solstizi e due equinozi.

I solstizi si verificano intorno al 20-21 giugno e al 21-22 dicembre.

Intorno al 20-21 giugno si verifica il solstizio d’estate nell’emisfero Nord: è il periodo con il giorno più lungo e la notte più breve dell’anno.
Intorno al 21-22 dicembre si verifica il solstizio d’inverno nell’emisfero Nord: è il periodo con il giorno più breve e la notte più lunga dell’anno.

Nell’emisfero Sud avviene il contrario.

Gli equinozi si verificano intorno al 20-21 marzo e al 22-23 settembre. In questi momenti nessuno dei due emisferi è inclinato verso il Sole in modo prevalente e la durata del giorno e della notte è quasi uguale in gran parte della Terra.

L’equinozio di marzo segna convenzionalmente l’inizio della primavera nell’emisfero Nord e dell’autunno nell’emisfero Sud. L’equinozio di settembre segna invece l’inizio dell’autunno nell’emisfero Nord e della primavera nell’emisfero Sud.

Come spiegare le stagioni ai bambini

Si può iniziare con alcune domande semplici:

Perché d’inverno fa più freddo e d’estate fa più caldo?

Il Sole si avvicina davvero alla Terra durante l’estate?

La risposta è che le stagioni non dipendono principalmente dalla distanza tra la Terra e il Sole, ma dall’inclinazione dell’asse terrestre.

Durante il percorso intorno al Sole, prima un emisfero e poi l’altro risulta maggiormente rivolto verso la nostra stella. L’emisfero rivolto verso il Sole riceve più luce e più energia e vive l’estate; l’altro riceve meno energia e vive l’inverno.

Per rendere il concetto più chiaro si può organizzare una semplice dimostrazione in classe:

una lampada può rappresentare il Sole;
un mappamondo o una palla può rappresentare la Terra;
un bastoncino infilato nella palla può rappresentare l’asse terrestre.

Si fa muovere il mappamondo intorno alla lampada mantenendo l’asse sempre inclinato nella stessa direzione. In questo modo i bambini possono osservare che, in alcune posizioni, l’emisfero Nord riceve più luce, mentre in altre è l’emisfero Sud a essere maggiormente illuminato.

È importante sottolineare che il mappamondo deve mantenere la stessa inclinazione durante tutto il percorso: non bisogna inclinarlo ogni volta verso la lampada.

Attività con la scheda da colorare

Si può distribuire una scheda dedicata al moto di rivoluzione della Terra e alle stagioni.

Durante l’attività si può spiegare che:

la Terra compie un’orbita intorno al Sole;
l’asse terrestre rimane inclinato nella stessa direzione;
quando l’emisfero Nord è inclinato verso il Sole, riceve raggi più diretti e più ore di luce: nell’emisfero Nord è estate;
nello stesso periodo, nell’emisfero Sud è inverno;
durante gli equinozi, la durata del giorno e della notte è quasi uguale;
i solstizi si verificano generalmente intorno al 20-21 giugno e al 21-22 dicembre.

Nella scheda si possono colorare:

il Sole al centro, con il giallo;
la Terra nelle quattro posizioni principali lungo l’orbita;
le stagioni con colori diversi: arancio per l’autunno, blu per l’inverno, verde per la primavera e giallo per l’estate.

Si può anche chiedere ai bambini di indicare, per ogni posizione della Terra, quale emisfero è inclinato verso il Sole e quale stagione si verifica nell’emisfero Nord e nell’emisfero Sud.

Domande guida per l’insegnante

- Che cos’è il moto di rivoluzione?
- Quanto dura un’orbita completa della Terra intorno al Sole?
- Qual è la differenza tra rotazione e rivoluzione?
- Che cosa determina l’alternanza del giorno e della notte?
- Perché l’inclinazione dell’asse terrestre causa le stagioni?
- Perché la distanza dal Sole non è la causa principale delle stagioni?
- Che cos’è un equinozio?
- Che cos’è un solstizio?
- Perché le stagioni sono opposte nei due emisferi?
- In quale emisfero è estate quando nell’emisfero Nord è inverno?
- Che cosa succederebbe se l’asse terrestre non fosse inclinato?
Scarica la scheda didattica sul moto di rivoluzione della Terra (PDF)