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Il giorno si allunga

articolo di Veltri Mario

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II Naval Observatory di Washington ha deciso di allungare l'anno 2008 di un secondo. Ciò per tenere conto del rallentamento del movimento di rotazione della Terra. Sappiamo che per misurare lo scorrere del tempo e stabilire l'unità di misura o campione di questa fondamentale grandezza fisica, occorre far riferimento ad un movimento base, continuo ed uniforme, possibilmente ciclico, come il moto rotatorio di un corpo rigido attorno ad un asse, il moto pendolare o alcuni movimenti atomici e molecolari.

Da sempre l'uomo ha usato la rotazione della Terra attorno al proprio asse come movimento base ritenendolo permanente e stabile. Sappiamo che tale moto rotatorio si appalesa a noi, che ne siamo partecipi, attraverso il movimento diurno della sfera celeste (sorgere, passaggio al meridiano, tramonto). L'intervallo tra due passaggi consecutivi di un astro allo stesso meridiano prende il nome di giorno dell'astro (solare, lunare, stellare o siderale) che dovrebbe rappresentare la durata della rotazione terrestre se gli astri fossero fissi.

Poiché le coordinate degli astri sulla sfera celeste (ascensione retta e declinazione) sono riferite al punto di intersezione dell'eclittica con l'equatore (punto gamma), il passaggio di tale punto al meridiano di riferimento è stato adottato come origine del tempo siderale. Ma sappiamo anche che il punto gamma possiede piccoli movimenti sulla sfera celeste (precessione, nutazione), per cui si rende necessario introdurre un punto gamma medio ed un tempo siderale medio, che è il tempo utilizzato in astronomia e che noi semplicemente chiamiamo tempo siderale.

Per gli usi civili però, essendo la vita dell'uomo legata al Sole, non possono essere adoperati orologi regolati sul tempo siderale, poiché, all'inizio del giorno, il Sole, nelle varie epoche dell'anno, si troverebbe in posizioni diverse. D'altro canto, volendo adoperare il Sole come astro di riferimento si deve tener conto che l'intervallo di tempo tra due suoi passaggi consecutivi allo stesso meridiano (giorno solare vero) durante il corso dell'anno non rimane costante, e ciò per la seconda legge di Keplero. Per rimanere legati al Sole come astro di riferimento ed avere una durata costante del giorno è stato introdotto un astro fittizio detto sole medio. Il giorno riferito a tale astro prende il nome di giorno solare medio. La 86400-esima parte di tale giorno è stata adottata come unità di misura del tempo.

La rotazione della Terra attorno al proprio asse però non è stabile. Essa tende a rallentare a causa delle maree lunisolari o di eventi straordinari come lo tsunami. Nel 1948 vennero costruiti i primi orologi atomici prendendo come movimento base dapprima la frequenza di risonanza della molecola di Ammoniaca, poi quella dell'atomo di Cesio. Nel 1964 il Comitato Consultivo del secondo propose una nuova unità di tempo basata non più sulla definizione astronomica prima detta, ma sulla definizione fisica della frequenza di transizione dell'atomo di Cesio. Venne così realizzata una nuova scala di tempo chiamata Tempo Atomico Internazionale (TAI).

Mediante gli orologi atomici è stato possibile mettere per la prima volta in evidenza le fluttuazioni della velocità di rotazione della Terra e misurarne con molta precisione l'entità. Ecco perché a partire dal 1972 per tenere conto del rallentamento e mantenere in sintonia la rotazione della Terra con il battito degli orologi atomici si è reso necessario compensare gli scostamenti tra il Tempo Universale rotazionale e il Tempo Atomico con l'aggiunta o la diminuzione di un secondo ogni volta che lo scostamento avesse superato 0,7 secondi. Tale scala di tempo prese il nome di Tempo Universale Coordinato (UTC). Fino al 2008 compreso gli interventi sono stati ben 24. Da studi effettuati su residui mareali di varie località, risulta che nel passato la durata del giorno era più corta di quella attuale. Se la Terra continua a rallentare con lo stesso ritmo (24 secondi in 36 anni) tra qualche centinaia di migliaia di anni, avremo un giorno ben più lungo di quello attuale.


 
La Terra ripresa...
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osservatorio
Questo articolo è stato pubblicato sul giornalino Pulsar (numero 26, anno 2009)

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