Le stagioni sulla Terra
Le stagioni sulla Terra cambiano ogni pochi mesi, più o meno nello stesso periodo ogni anno. Non tutti i pianeti hanno un cambiamento regolare delle stagioni. Quindi, perché la Terra ha stagioni regolari mentre gli altri pianeti no?
Studiando il movimento dei pianeti e le cause delle stagioni, ho scoperto che il modello regolare delle stagioni sulla Terra è unico. L’asse di rotazione della Terra è inclinato rispetto all’asse verticale perpendicolare all’orbita della Terra intorno al Sole.
Questa inclinazione, chiamata obliquità, ha grandi implicazioni per tutto, dalle stagioni ai cicli dei ghiacciai. La magnitudine di quell’inclinazione può persino determinare se un pianeta è abitabile per la vita.
Quando un pianeta ha un allineamento perfetto tra l’asse su cui orbita e l’asse di rotazione, non avrebbe stagioni. Ma la Terra non è perfettamente allineata sul suo asse.
Questa piccola disallineamento, chiamato obliquità, è ciò che causa le stagioni sulla Terra. Durante l’estate, l’emisfero settentrionale sperimenta una luce solare più intensa, mentre durante l’inverno la quantità di luce solare diminuisce gradualmente.
I pianeti che ruotano sui loro assi e orbitano intorno al Sole possono oscillare leggermente a causa della forza di gravità del Sole. Questa oscillazione è chiamata nutazione.
Le variazioni nell’inclinazione e nella forma dell’orbita terrestre possono cambiare la quantità e la distribuzione della luce solare che raggiunge la Terra. Questi piccoli cambiamenti contribuiscono alle maggiori variazioni di temperatura del pianeta nel corso di migliaia o centinaia di migliaia di anni.
Tradurre l’obliquità in stagioni
Le variazioni dell’obliquità influenzano le stagioni di un pianeta. Un’obliquità bassa significa che l’asse di rotazione è allineato con l’orientamento del pianeta mentre orbita intorno al Sole, simile alla Terra.
Un’obliquità alta, invece, significa che l’asse di rotazione del pianeta punta verso o lontano dal Sole, portando a poli estremamente caldi o freddi. Allo stesso tempo, l’equatore si raffredda, poiché il Sole non splende sopra l’equatore tutto l’anno.
Quando un pianeta ha un’obliquità superiore a 54 gradi, l’equatore di quel pianeta diventa ghiacciato e inospitale. Questo è chiamato obliquità estrema, ed è l’opposto di ciò che accade sulla Terra.
Se un’obliquità ha variazioni grandi e imprevedibili, le variazioni stagionali sul pianeta diventano selvagge e difficili da prevedere. Una variazione drammatica e ampia dell’obliquità può trasformare l’intero pianeta in una palla di neve.
Risonanze spin-orbita
I pianeti in orbita possono essere influenzati dagli altri pianeti nel loro sistema solare, portando a variazioni nella forma delle loro orbite e nella loro inclinazione orbitale.
Le risonanze spin-orbita possono causare variazioni dell’obliquità, che è quando un pianeta oscilla sul suo asse. Questo fenomeno è simile a spingere un bambino su un’altalena.
Marte oscilla di più sul suo asse rispetto alla Terra, anche se i due sono inclinati più o meno nella stessa misura. Questo è dovuto alla Luna che orbita intorno alla Terra.
La Terra ha una Luna massiccia che stabilizza la sua obliquità, impedendo oscillazioni significative sul suo asse.
Stagioni degli esopianeti
Gli esopianeti, o pianeti al di fuori del nostro sistema solare, sono stati scoperti negli ultimi decenni. Gli scienziati stanno cercando di capire come sono le stagioni su questi pianeti.
Abbiamo studiato Kepler-186f, il primo pianeta delle dimensioni della Terra scoperto in una zona abitabile. Questo pianeta si trova lontano dagli altri pianeti nel suo sistema solare, quindi non ha stagioni che cambiano in modo selvaggio o imprevedibile come Marte.
Ulteriori ricerche sugli esopianeti aiuteranno gli scienziati a comprendere meglio le stagioni in tutto l’universo.
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