L'inclinazione della Terra

Pianeta

Non ho trovato la spiegazione del perché l'asse terrestre è inclinata. Per esempio l'asse di Mercurio è inclinato di 72°, di Venere di 60°, della Terra di 23½°, di Marte di 25°, di Giove di 3°, di Saturno di 26°, di Urano di 102° e di Nettuno di 155°. L'inclinazione di Plutone è sconosciuta. L'inclinazione dell'asse del sole rispetto al piano dell'orbita della terra è di circa 7°. Ma perché sono inclinati? È il Sole con il suo magnetismo che li inclina. Ringrazio anticipatamente per la vostra cortesia.

Fernando Di Marzio
8 gennaio 2010

L'inclinazione dell'asse  di rotazione (detta  obliquità) dei pianeti rispetto al  loro piano  orbitale è il  risultato dell'azione  di due fattori  principali:  le fasi  terminali  del  processo di  formazione planetaria e l'evoluzione   successiva.   Questi   processi   sono profondamente diversi per i pianeti  rocciosi (Terra, Marte ecc) e per i pianeti  gassosi  (Giove,  Saturno  ecc),  dunque  anche  l'origine dell'obliquità  è  verosimilmente  diversa. Per  certi  versi, le modalità  con  cui  i  pianeti  hanno  acquisito  le  obliquità  che osserviamo sono  ancora oscure, dunque  mi limiterò a  fornire alcune considerazioni generali.

Consideriamo prima  i pianeti rocciosi.  Le ultime  fasi di formazione sono caratterizzate  dall'accrescimento di embrioni  rocciosi di massa considerevole (dell'ordine  di quella della luna). Tali  urti sono in grado di  sconvolgere completamente lo stato di  rotazione del pianeta precedente al momento dell'impatto. Sarebbero quindi questi rari, ma energetici  urti i  responsabili  delle obliquità  non  nulle che  si osservano.   Successivamente,  quando   il  pianeta  è  completamente formato,  l'obliquità  può   variare  a  causa  delle  perturbazioni gravitazionali che il pianeta subisce dagli altri pianeti o satelliti.

Così, ad  esempio, attualmente  l'obliquità della Terra  oscilla (la cosidetta nutazione)  tra circa  22.6 e 24.3  gradi con un  periodo di circa 41000 anni. Tuttavia durante l'evoluzione dei pianeti nel tempo di vita  del sistema  solare (4.5 miliardi  di anni) si  possono avere frequenti   episodi   di   forte   variazione   (decine   di   gradi!) dell'obliquità. Le  obliquità   attuali   dei  pianeti rocciosi (diversamente da quanto riportato dal lettore) espresse in gradi sono: Mercurio 0.01, Venere 177.4, Terra 23.4, Marte 25.2.

Considerazioni analoghe si applicano  anche ai pianeti gassosi.  Anche in  questo  caso  collisioni  energetiche  negli  ultimi  stadi  della formazione possono essere in  grado di impartire obliquità non nulle.

Questa teoria però non trova unanime consenso, e sono stati suggeriti altri processi. Tra questi, l'incurvamento localizzato  del disco di gas dal  quale i pianeti gassosi  si sono formati,  e le perturbazioni degli altri pianeti gassosi.  Per Saturno e Giove è stato studiato un particolare effetto  perturbativo (detto risonanza)  dovuto a Nettuno, che potrebbe spiegare le obliquità  osservate. Nel caso di Urano, è stata recentemente  (qualche settimana fa!)  proposta la possibilità che la sua peculiare obliquità sia dovuta alla presenza momentanea di un satellite massiccio, che poi sarebbe stato espulso.

Le obliquità (in gradi) dei  pianeti giganti sono: Giove 3.1, Saturno 26.7, Urano  97.8, Nettuno 28.3 (Plutone, il  pianeta nano ghiacciato, ha 119.6).

Infine  il Sole. La sua  obliquità ripetto  all'eclittica  vale 7.2 gradi. Si  noti che  questa  definizione  è  diversa rispetto  alle precedenti, dove  l'inclinazione dell'asse  del corpo era  riferita al piano orbitale  del corpo stesso. In  altri termini, è  come dire che l'orbita della  terra si discosta  di 7.2 gradi del  piano equatoriale del  Sole.  Anche  questo  scostamento è  imputabile  al processo  di formazione della Terra.

Simone Marchi Observatoire de la Cote d'Azur - Nizza (Francia)

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