Perché la notte e il giorno al polo durano sei mesi? (Luca Sciocchetti)
Occorre innanzitutto mettersi d’accordo sulla definizione di giorno e di notte. Se per giorno si intende non l’intera rotazione della terra (24 ore) ma il tempo che il sole impiega a percorrere l’arco di cerchio, dal punto del sorgere dell’orizzonte dell’osservatore al punto del tramonto, allora la durata del giorno e della notte sono differenti per i vari osservatori terrestri e per gli stessi nei vari periodi dell’anno. Ciò dipende dal fatto che nel corso dell’anno la terra percorre attorno al sole un’orbita ellittica (1° legge di Keplero) inclinata rispetto al piano equatoriale di 23°27’. In effetti l’osservatore terrestre percepisce questo movimento come posseduto dal sole, che in un anno sembra percorrere quella linea chiamata eclittica, il cui piano è inclinato rispetto al piano equatoriale di 23°27’.
Questa inclinazione produce la differente durata del giorno e della notte (Fig 1). Se il piano dell’ eclittica fosse complanare con il piano equatoriale allora l’asse terrestre risulterebbe perpendicolare a questo e il circolo di illuminazione del sole o terminatore sarebbe perpendicolare all’equatore e passerebbe per i due poli. In questo caso il giorno e la notte sarebbero uguali su tutta la terra (fig 2). Osservando la fig 1 che riproduce la durata del giorno e della notte nel momento in cui il sole si trova al solstizio d’estate (I raggi del sole sono perpendicolari al Tropico del Cancro), si può notare come mano a mano che ci si allontana dall’equatore verso nord o verso sud i paralleli sono tagliati dal terminatore in diagonale (cresce la parte illuminata verso nord, diminuisce verso sud). Solo all’ equatore giorno e notte sono uguali. Si può inoltre notare come le due calotte polari siano completamente illuminate a nord e completamenta in ombra a sud. Poiché il sole per spostarsi dall’equatore al tropico e viceversa impiega sei mesi ( 21 marzo , 21 settembre), in tutto questo periodo al polo nord è sempre giorno, al polo sud è sempre notte. Nei sei mesi successivi la situazione è invertita, giorno al polo sud, notte al polo nord.
Questo articolo è stato pubblicato sul giornalino Pulsar (numero 3, anno 2001)