Potresti aver sentito il detto ad un certo punto della tua vita: “Il Sole sorgerà ancora a est e tramonterà a ovest domani.”Ottieni il punto, significa che non è la fine del mondo. Ma vi siete mai chiesti perché il Sole si comporta in questo modo? Perché – e lo ha sempre fatto, del resto-il Sole sorge ad est e tramonta ad ovest? Quali meccanismi sono dietro questo?

Naturalmente, gli antichi prendevano il passaggio del Sole attraverso il cielo come un segno che ruotava intorno a noi. Con la nascita dell’astronomia moderna, abbiamo imparato che è in realtà il contrario. Il Sole sembra ruotare intorno a noi perché il nostro pianeta non solo lo orbita, ma ruota anche sul suo asse mentre lo sta facendo. Da questo, otteniamo il passaggio familiare del Sole attraverso il cielo e la base per la nostra misurazione del tempo.

Rotazione terrestre:

Come già notato, la Terra ruota sul suo asse mentre circonda il Sole. Se vista dall’alto del nord celeste, la Terra sembrerebbe ruotare in senso antiorario. Per questo motivo, a quelli che si trovano sulla superficie terrestre, il Sole sembra muoversi intorno a noi in direzione ovest ad una velocità di 15° all’ora (o 15′ al minuto). Questo vale per tutti gli oggetti celesti osservati nel cielo, con un “moto apparente” che li porta da est a ovest.

Questo vale anche per la maggior parte dei pianeti del Sistema Solare. Venere è un’eccezione, che ruota all’indietro rispetto alla sua orbita attorno al Sole (un fenomeno noto come moto retrogrado). Urano è un altro, che non solo ruota verso ovest, ma è inclinato così tanto che sembra essere seduto su un fianco rispetto al Sole.

Plutone ha anche un moto retrogrado, quindi per quelli in piedi sulla sua superficie, il Sole sorgerebbe a ovest e tramonterebbe a est. In tutti i casi, si ritiene che la causa sia un grande impatto. In sostanza, Plutone e Venere furono mandati a girare nella direzione opposta da un grande impatto, mentre un altro colpì Urano e lo rovesciò su un fianco!

Con una velocità di rotazione di 1.674, 4 km/h (1.040, 4 mph), la Terra impiega 23 ore, 56 minuti e 4,1 secondi per ruotare una volta sul suo asse. Ciò significa, in sostanza, che un giorno siderale è inferiore a 24 ore. Ma combinato con il suo periodo orbitale (vedi sotto), un giorno solare – cioè il tempo necessario al Sole per tornare nello stesso posto nel cielo – funziona esattamente a 24 ore.

Orbita terrestre attorno al Sole:

Con una velocità orbitale media di 107.200 km/h (66.600 mph), la Terra dura circa 365.256 giorni – aka. un anno siderale-per completare una singola orbita del Sole. Ciò significa che ogni quattro anni (in quello che è noto come un anno bisestile), il calendario della Terra deve includere un giorno in più.

Visto dal nord celeste, il moto della Terra sembra orbitare intorno al Sole in senso antiorario. Combinato con la sua inclinazione assiale – cioè l’asse terrestre è inclinato di 23,439° verso l’eclittica – questo si traduce in cambiamenti stagionali. Oltre a produrre variazioni in termini di temperatura, ciò si traduce anche in variazioni nella quantità di luce solare che un emisfero riceve nel corso di un anno.

Fondamentalmente, quando il Polo Nord punta verso il Sole, l’emisfero settentrionale sperimenta l’estate e l’emisfero meridionale sperimenta l’inverno. Durante l’estate, il clima si riscalda e il sole appare prima nel cielo del mattino e tramonta in un’ora successiva la sera. In inverno, il clima diventa generalmente più fresco e le giornate sono più brevi, con l’alba che arriva più tardi e il tramonto che accade prima.

Sopra il Circolo Polare artico, si raggiunge un caso estremo in cui non c’è affatto luce diurna per una parte dell’anno – fino a sei mesi al Polo Nord stesso, che è noto come “notte polare”. Nell’emisfero australe, la situazione è esattamente invertita, con il Polo Sud che sperimenta un “sole di mezzanotte” – cioè un giorno di 24 ore.

E, ultimo, ma non meno importante, i cambiamenti stagionali provocano anche cambiamenti nel moto apparente del Sole attraverso il cielo. Durante l’estate nell’emisfero settentrionale, il Sole sembra spostarsi da est a ovest direttamente sopra la testa, mentre si avvicina all’orizzonte meridionale durante l’inverno. Durante l’estate nell’emisfero australe, il Sole sembra muoversi sopra la testa; mentre in inverno, sembra essere più vicino all’orizzonte settentrionale.

In breve, il Sole sorge a est e tramonta a ovest a causa della rotazione del nostro pianeta. Nel corso dell’anno, la quantità di luce che sperimentiamo è mitigata dall’asse inclinato del nostro pianeta. Se, come Venere, Urano e Plutone, un asteroide o un oggetto celeste abbastanza grande dovesse colpirci nel modo giusto, la situazione potrebbe cambiare. Anche noi potremmo sperimentare cosa vuol dire guardare il sole sorgere a ovest e tramontare a est.

Abbiamo scritto molti articoli interessanti sul pianeta Terra qui a Universe Today. Ecco perché la Terra gira?, La rotazione della Terra, Quanto velocemente la Terra ruota?, e Perché ci sono stagioni?

Ecco un articolo di Cornell Ask an Astronomer su questa stessa domanda. Ed ecco un articolo da Come funziona roba che spiega l’intero sistema solare.

Astronomia Cast ha anche episodi sul tema, come Episodio 30: Il sole, macchie e tutti, e Episodio 181: Rotazione.