Velocità della Terra su se stessa 2020 – 2021

La velocità della Terra su se stessa non è costante: nel 2020 la velocità del nostro pianeta è aumentata di alcuni millisecondi e si prevede che potrebbe continuare ad accelerare anche nel 2021.

Nell’anno 2020 ci sono stati 28 giorni della durata più breve mai registrata negli ultimi 50 anni. Insomma, secondo le misurazioni degli orologi atomici International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) di Parigi, la Terra sta girando intorno al proprio asse più rapidamente e questo potrebbe comportare la necessità di sincronizzare gli orologi con il suo moto togliendo qualche secondo intercalare.

Cosa sono i secondi intercalari?

Il “secondo intercalare” (leap second) è una correzione periodica degli orologi atomici nel mondo che serve per sincronizzare il Tempo Coordinato Universale (UTC) con la rotazione terrestre (tempo solare GMT).

Quando la Terra tende a rallentare o ad accelerare e la differenza supera 0,4 – 0,6 secondi, si provvede ad un aggiustamento di un secondo nella data del 30 giugno o del 31 dicembre (si aggiunge o si toglie un secondo nell’ultimo minuto).

Dal 1972 ad oggi sono stati aggiunti un totale di 27 secondi intercalari (l’ultimo era stato aggiunto nel 2016), e serviva per riallineare gli orologi con la rotazione più lenta della Terra. Ora la tendenza è cambiata e misurare con precisione questi valori è importante per il funzionamento di satelliti e telecomunicazioni che si basano su orologi estremamente precisi e sincronizzati.

Tuttavia, è difficile fare previsioni sulla velocità di rotazione considerando tutti i fattori influenti, pertanto ogni circa 18 mesi si eseguono degli aggiustamenti temporali. I tecnici dell’IERS (International Earth Rotation and Reference Systems Service) hanno un protocollo per tenere sotto monitoraggio il tempo in accordo alla luce proveniente dalle galassie.

Perchè la Terra cambia la velocità di rotazione?

Sulla velocità di rotazione della Terra interferiscono diversi fattori: i movimenti del nucleo terreste, le correnti oceaniche, le variazioni della pressione atmosferica, i venti.

Tutti questi fattori possono far variare di qualche millisecondo la velocità della Terra su se stessa e influire sulla durata media di un giorno che è pari a 86.400 secondi, cioè 24 ore.

Con il tempo infatti, la velocità della Terra è gradualmente diminuita. Si stima che agli albori del nostro pianeta il giorno durava poche ore e che 350 milioni di anni fa un giorno aveva una durata di meno di 23 ore.

Un altro esempio è nell’era del Cretaceo (70 milioni di anni fa), in cui il giorno era di 23 ore e 31 minuti. Non si sa dunque in futuro l’esatta durata che potrà raggiungere.

In particolare, il rallentamento della rotazione della Terra attorno al suo asse è determinato dall’azione frenante esercitata dalle maree indotte dalla Luna e dal Sole. Come si è visto però, l’andamento non è sempre lineare ed infatti dal 2020 si sta assistendo all’effetto contrario.

Questa alternanza di variazioni accade perché incidono anche le masse d’aria, che in base alla loro distribuzione possono accelerare o rallentare la rotazione. Perfino le correnti oceaniche hanno un ruolo in funzione della loro velocità e densità ed infine, il riscaldamento globale che causa la dilatazione dell’atmosfera, può anch’esso influire.

Questi fattori possono modificare la velocità in tempi brevi (settimane, mesi o anni), ma ci sono anche altri fenomeni che esercitano la loro influenza nei secoli o nei millenni: si parla delle variazioni nella rotazione del nucleo terrestre o della crescita o erosione delle montagne.

Qual’è stato il giorno più breve registrato?

Il giorno più breve registrato dal 1973 al 2019 è stato il 5 luglio 2005: la Terra ha impiegato 1,0516 millisecondi in meno del solito per ruotare su se stessa. Ma, nel 2020 questo record è stato superato 28 volte ed il giorno più corto è stato il 19 luglio 2020, in cui la rotazione terreste ha impiegato 1,4602 millisecondi in meno del consueto.

Nel 2021 potrebbe continuare questo andamento e se così fosse diventerebbe l’anno più breve degli ultimi decenni, in cui i giorni durerebbero in media 0,05 millisecondi in meno. Questo comporterebbe un ritardo di 19 millisecondi negli orologi atomici per fine anno.

Perchè bisogna sincronizzare gli orologi atomici?

Gli orologi atomici sono estremamente precisi e regolari; essi danno la misura del Tempo Coordinato Universale (UTC). Grazie a questa precisa sincronizzazione abbiamo l’ora esatta e i GPS riescono a localizzarci.

Con un accumulo nella differenza di millisecondi, i servizi che si basano su misure ultra precise avrebbero dei problemi a funzionare in modo esatto. Perciò se l’ora astronomica (il tempo che la Terra impiega per una rotazione completa su se stessa) varia di oltre 0,4 secondi, nasce la necessità di aggiustare gli orologi atomici.  

Qual’è la velocità della Terra?

La Terra gira attorno al suo asse ad una velocità che varia da un massimo di 465m/s all’equatore fino a un minimo di 0m/s ai poli. Tutto ciò che si trova all’equatore si muove alla velocità di circa 1670km/h ben più di quella del suono (1237km/h).

Un po’ di numeri per renderci conto: “Considerando che il raggio equatoriale è 6378 km, un punto sull’equatore compie un intero giro, pari a 2 π r = 40053 km, in 24 ore e questo corrisponde a 1670 km/h. Ma avvicinandoci ai poli il raggio compiuto si riduce progressivamente, finché la velocità dei poli, dovuta alla rotazione terrestre, è nulla. L’Italia, più o meno a metà strada, viaggia a circa 1180 km/h, pari a 0.33 km/s (con Reggio Calabria un po’ più veloce di Bolzano).”

Nessuno se ne accorge perché tutto attorno a noi ruota a quella velocità e questo trova riscontro in una legge della fisica conosciuta come “principio di inerzia“: “un corpo non sottoposto a forze permane nel proprio stato di quiete o di moto rettilineo uniforme finché non interviene una forza esterna ad interromperlo”. La Terra, l’atmosfera e tutte le cose poste in superficie sono animate dallo stesso moto rettilineo uniforme. Prendendo a termine di paragone un qualunque oggetto fisso terrestre, essendo animato dello stesso moto della Terra, si muove come noi (se stiamo fermi), alla medesima velocità, nella medesima direzione. In quanto corpi fisici tutte le cose sono quindi sensibili alle accelerazioni, ma del tutto indifferenti alle velocità. Ci accorgiamo quando parte o si ferma un ascensore, ma senza guardare fuori del finestrino non potremo dare neanche l’ordine di grandezza della velocità di un’auto sulla strada o dell’aereo nel quale voliamo.

(Fonti: 
- Focus.it 
- La terra gira su se stessa ad una velocità di circa 1700 km/h: perché non ce ne accorgiamo?)