Una giostra gigante

Ricordi la rotazione apparente delle costellazioni ?

Il punto attorno al quale esse sembrano ruotare si chiama polo celeste (nel nostro caso è il polo celeste Nord). La direzione del polo celeste non è nient'altro che il prolungamento dell'asse di rotazione terrestre. Dalla parte opposta della sfera celeste si trova il polo celeste Sud.
Il piano perpendicolare all'asse di rotazione terrestre e passante per il centro della Terra è il piano equatoriale. Come ben sai, esso interseca la superficie della Terra in un cerchio, detto equatore. Allo stesso modo, il piano perpendicolare alla direzione dei poli celesti e passante per il centro della Terra prende il nome di piano equatoriale celeste. Esso è il prolungamento fino all'infinito del piano equatoriale terrestre, ed interseca la sfera celeste in un circolo detto equatore celeste.

Nelle due immagini qui sotto puoi vedere meglio la relazione tra i punti di riferimento che hai sulla Terra e quelli celesti.

Tutti i corpi celesti, come vedremo più avanti, sono dotati di un moto di rotazione attorno ad un asse. La rotazione avviene mentre il corpo si muove nello spazio, cioè non è incompatibile con il moto di traslazione.
È come quando un pallone viene calciato: avrai notato che mentre si muove verso la sua meta, esso ruota rapidamente su se stesso.

Abbiamo detto che le stelle e il Sole sembrano compiere un giro completo attorno a noi in 24 ore. La Terra, quindi, ruota intorno al proprio asse alla velocità di 15 gradi ogni ora. La rotazione avviene da ovest verso est, cioè se osservassimo la Terra da sopra il Polo Nord, la vedremmo ruotare in senso antiorario.

Il raggio della Terra all'equatore è pari a 6.378 Km, mentre ai poli è di 6.357 Km. Ciò significa che ogni ora, un punto fisso A sull'equatore percorre ben 1670 chilometri (vedi figura). Naturalmente, un altro punto B che non si trovi sull'equatore percorre un arco BB' più breve di AA', nello stesso intervallo di tempo. Per esempio, un punto nel Nord Italia percorre in un'ora all'incirca 1.180 Km a causa della rotazione terrestre. Anche se non te ne accorgi, nel tempo che hai impiegato per leggere queste righe, anche tu hai compiuto una rotazione insieme alla Terra, spostandoti di oltre 140 Km !

A causa della rotazione terrestre, dunque, notte e dì si alternano sulla sua superficie; essa risulta sempre illuminata per metà dal Sole, mentre l'altra metà si trova in ombra. Le due parti sono separate dal circolo di illuminazione.

Quando la superficie terrestre entra nella zona d'ombra, incomincia la notte. Questa è preceduta però da un periodo di penombra, così come lo è il sorgere del Sole.

Ciò avviene a causa dell'atmosfera terrestre: le particelle che compongono l'atmosfera diffondono i raggi della luce solare in tutte le direzioni, quindi anche verso la zona buia, creando una zona di penombra: l'alba (prima che il Sole sorga) e il crepuscolo (dopo il tramonto del sole). Se la terra non avesse atmosfera, passeremmo improvvisamente dal pieno giorno alla notte fonda e viceversa.