La Terra e le sue misure

La Terra è la nostra casa. Noi conosciamo le misure delle nostre stanze, delle nostre finestre... Ma conosciamo le misure della Terra? Scoprile in questa lezione! Massa, volume, densità... Scopri come misurare tutte queste grandezze e impara tutto sul nostro pianeta!

La Terra è il pianeta su cui noi abitiamo, è la nostra casa. Ma conosciamo le misure di questa casa?

Sappiamo quanto grande è o qual è la sua massa? Quanto è lunga la sua circonferenza? Ma è proprio rotonda? Gli studiosi si sono posti le stesse domande già a partire da molti secoli fa ed oggi, anche grazie alle moderne tecnologie e a strumenti sempre più sofisticati, possiamo avere delle risposte molto precise. Non senza alcune sorprese!

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La forma della Terra

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La forma della Terra non è quella di una sfera perfetta: a causa della rotazione attorno al proprio asse, infatti, la Terra non è rotonda, ma è leggermente schiacciata ai poli e più prominente all'equatore (rigonfiamento equatoriale), un po’ come un mandarancio.

Più precisamente si dice che è un geoide, solido che, per definizione, ha la forma della Terra (quindi potremmo dire che la Terra ha la forma di se stessa!). Un geoide è molto simile ad un ellissoide, ossia un solido geometrico generato dalla rotazione di un'ellisse attorno al proprio asse minore; rispetto a questo ellissoide di riferimento, il geoide si discosta al massimo di 100 metri.

La principale conseguenza della forma della Terra è che il diametro equatoriale £$ (12 \, 756{,}3 \text{ km}) $£ è leggermente maggiore di quello polare £$ (12 \, 713{,}5 \text{ km}) $£.

Il diametro medio dell'ellissoide di riferimento corrisponde, in maniera approssimativa, al rapporto tra la circonferenza terrestre lungo un meridiano e il pi greco, ossia £$ 40 \, 009 \text{ km/}\pi $£.

Eratostene, nel £$ 200 \text{ a.C.} $£, con gli strumenti a sua disposizione arrivò a calcolare un valore della circonferenza terrestre molto simile, £$ 40 \, 500 \text{ km} $£.

Caratteristiche fisiche della Terra: massa, densità, temperatura

La massa della Terra è circa di £$ 5{,}98 \times 10^{24} \text{ kg} $£, ossia quasi £$ 6000 $£ trilioni di tonnellate! (Ricorda la differenza tra peso e massa!).

Questo valore non è costante, ma varia nel tempo, aumentando di circa £$ 10^7 \text{ kg/anno} $£ (cioè £$ 10 \, 000 \, 000 $£ di chilogrammi, equivalenti a £$ 10 \, 000 $£ tonnellate ogni anno) a causa della caduta sulla superficie del pianeta di materiale cosmico.

Il volume è pari a £$ 1{,}083 \times 10^{21} \text{ m}^3 $£, equivalente al volume di una sfera con raggio £$ r = 6 \, 371 \text{ km} $£; allo stesso modo, la sua superficie è circa £$ 5{,}095 \times 10^{14} \text{ m}^2 $£, pari a oltre £$ 100 $£ miliardi di campi da calcio.

La densità media della Terra, data dal rapporto tra la sua massa e il suo volume, è di £$ 5 \, 514 \text{ kg/m}^3 $£ (ovvero circa £$ 5{,}5 \text{ g/cm}^3 $£) e questo la rende il pianeta più denso del Sistema Solare. Per fare un paragone, Saturno ha una densità di soli £$ 687 \text{ kg/m}^3 $£, inferiore a quella dell’acqua: se esistesse un oceano abbastanza grande da contenerlo, Saturno galleggerebbe.

La densità terrestre però non è un parametro costante, ma cresce all'aumentare della profondità: partendo dai £$ 2{,}2 - 2{,}9 \text{ g/cm}^3 $£ nella crosta terrestre e passando per i £$ 3 - 5{,}6 \text{ g/cm}^3 $£ nel mantello, si raggiungono nel nucleo valori compresi tra i £$ 9 $£ e i £$ 13{,}5 \text{ g/cm}^3 $£. Un metro cubo di roccia del nucleo pesa quanto £$ 3 $£ elefanti adulti!

La temperatura all'interno della Terra aumenta di circa £$ 25 ^°C $£ ogni chilometro di profondità nella crosta, mentre al di sotto (mantello e nucleo) cresce più lentamente, circa £$ 0{,}7 ^°C - 0{,}8 ^°C $£ per chilometro. Nel nucleo interno raggiunge i £$ 5 \, 270 K $£ (circa £$ 5 \, 000 ^°C $£), molto vicina a quella della superficie del Sole £$ (5 \, 778 K) $£.

Anche la pressione (detta litostatica, perché dovuta al peso delle rocce sovrastanti) aumenta al crescere della profondità, per raggiungere il valore di £$ 3\, 600 \text{ kbar} $£ nel nucleo interno, ossia £$ 3 \, 500 \, 000 $£ volte la pressione atmosferica.

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