Mentre abbiamo tutti familiarità con l'asse della terra che punta verso la stella polare (Polaris) con un angolo di 23,45 ° e che la terra si trova a circa 91-94 milioni di miglia dal sole, questi fatti non sono assoluti o costanti. L'interazione tra terra e sole, nota come variazione orbitale, cambia ed è cambiata nel corso dei 4,6 miliardi di anni di storia del nostro pianeta.
Eccentricità
L'eccentricità è il cambiamento nella forma dell'orbita terrestre attorno il Sole. Attualmente, l'orbita del nostro pianeta è quasi un cerchio perfetto. C'è solo una differenza del 3% circa nella distanza tra il tempo in cui siamo più vicini al sole (perielio) e il tempo in cui siamo più lontani dal sole (afelio). Perielio si verifica il 3 gennaio e in quel momento la terra è a 91,4 milioni di miglia di distanza dal sole. Ad Afelion, il 4 luglio, la terra è a 94,5 milioni di miglia dal sole.
In un ciclo di 95.000 anni, l'orbita terrestre attorno al sole cambia da una sottile ellisse (ovale) a un cerchio e viceversa. Quando l'orbita attorno al sole è più ellittica, c'è una differenza maggiore nella distanza tra la terra e il sole nel perielio e nell'afelio. Sebbene l'attuale differenza di tre milioni di miglia in distanza non cambi la quantità di energia solare che riceviamo molto, una maggiore la differenza modificherebbe la quantità di energia solare ricevuta e renderebbe il perielio un periodo dell'anno molto più caldo rispetto a afelio.
Obliquità
Su un ciclo di 42.000 anni, la terra oscilla e l'angolo dell'asse, rispetto al piano di rivoluzione attorno al sole, varia tra 22,1 ° e 24,5 °. Meno di un angolo rispetto ai nostri attuali 23,45 ° significa meno differenze stagionali tra il Nord e il Sud emisferi mentre un angolo maggiore significa maggiori differenze stagionali (cioè un'estate più calda e un inverno più freddo).
precessione
Tra 12.000 anni, l'emisfero nord vivrà l'estate a dicembre e l'inverno a giugno perché il l'asse terrestre indicherà la stella Vega invece del suo attuale allineamento con la stella polare o Polaris. Questa inversione stagionale non avverrà all'improvviso, ma le stagioni cambieranno gradualmente nel corso di migliaia di anni.
Cicli di Milankovitch
L'astronomo Milutin Milankovitch ha sviluppato le formule matematiche su cui si basano queste variazioni orbitali. Ha ipotizzato che quando alcune parti delle variazioni cicliche si combinano e si verificano allo stesso tempo, sono responsabili di importanti cambiamenti nel clima terrestre (anche ere glaciali). Milankovitch ha stimato le fluttuazioni climatiche negli ultimi 450.000 anni e ha descritto i periodi freddi e caldi. Sebbene abbia fatto il suo lavoro nella prima metà del 20 ° secolo, i risultati di Milankovich non furono provati fino agli anni '70.
Uno studio del 1976, pubblicato sulla rivista Scienza esaminò i nuclei di sedimenti di acque profonde e scoprì che la teoria di Milankovitch corrispondeva a periodi di cambiamento climatico. In effetti, le ere glaciali erano avvenute quando la terra stava attraversando diversi stadi di variazione orbitale.
fonti
- Hays, J.D. John Imbrie e N.J. Shackleton. "Variazioni nell'orbita terrestre: pacemaker delle ere glaciali." Scienza. Volume 194, numero 4270 (1976). 1121-1132.
- Lutgens, Frederick K. e Edward J. Tarbuck. L'atmosfera: un'introduzione alla meteorologia.