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DISPENSA SCIENZE DELLA TERRA CLASSE I A

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Academic year: 2021

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(1)

L'universo intorno a noi

La sfera celeste è come un'enorme sfera cava in apparente rotazione intorno a noi. Osservando il cielo è

possibile distinguere le stelle, puntiformi; le galassie, che sembrano delle nubi ma sono aggregati di miliardi di stelle ancora più distanti; i pianeti, in alcuni casi molto ben visibili, che sono corpi celesti opòchi

appartenenti al sistema solare, e i satelliti che vi ruotano intorno. Le stelle non variano le loro distanze relative e sono perciò dette stelle fisse, mentre i pianeti, il Sole e la Luna cambiano nel tempo la loro posizione. Le costellazioni insiemi di stelle visibili a occhio nuda, apparentemente vicine tra loro per un effetto prospettico.

Come possono essere classificate le stelle?

La classificazione stellare è generalmente basata sulla temperatura superficiale delle stelle, che può essere stimata mediante la legge di Wien a partire dalla loro emissione luminosa. La temperatura superficiale è all'origine del colore dell'astro] e di diverse particolarità spettrali, che consentono di dividerle in classi, a ciascuna delle quali è assegnata una lettera maiuscola. I tipi spettrali più utilizzati sono, in ordine decrescente di temperatura: O, B, A, F, G, K, M; in lingua inglese è stata coniata una frase per ricordare facilmente questa scala: Oh Be A Fine Girl, Kiss Me. Le stelle di tipo O, di colore blu-azzurro, sono le più massicce e luminose, visibili da grandissime distanze, ma anche le più rare; quelle di tipo M, rosse e solitamente grandi appena da permettere che abbia inizio la fusione dell'idrogeno nei loro nuclei, sono invece le più frequenti. Esistono poi diversi altri tipi spettrali utilizzati per descrivere alcuni tipi particolari di stelle: i più comuni sono L e T, utilizzati per classificare le nane rosse meno massicce più fredde e scure (che emettono principalmente nell'infrarosso) e le nane brune; di grande importanza sono anche i tipi C, R e N, utilizzati per le stelle al carbonio, e W, utilizzato per le caldissime ed evolute stelle di Wolf-Rayet.

Ogni tipo spettrale è ulteriormente suddiviso in dieci sottoclassi, da 0 (la più calda) a 9 (la meno calda). Per esempio, il tipo A più caldo è l'A0, che è molto simile al B9, il tipo B meno caldo. Questo sistema dipende strettamente dalla temperatura superficiale della stella, ma perde valore se si considerano le temperature più alte; tant'è che non sembrano esistere stelle di classe O0 e O1.[51] Tale classificazione è detta

classificazione spettrale di Morgan-Keenan-Kellman.

Caratteristiche delle differenti classi spettrali nella sequenza principale [52] ClasseTemperatura (K) Colore Massa (M☉) Raggio (R☉) Luminosità (L☉) Linee di assorbimento Esempio O 28 000 - 50 000 Blu-azzurro 16 - 150 15 fino a 1 400 000 N, C, He e O 10 Lacertae B 9 600 - 28 000

Bianco-azzurro 3,1 - 16 7 20 000 He, H Regolo

A 7 100 - 9 600 Bianco 1,7 - 3,1 2,1 80 H Altair

F 5 700 - 7 100

Bianco-giallastro 1,2 - 1,7 1,3 6

Metalli: Fe, Ti, Ca, Sr

e Mg Procione G 4 600 - 5 700 Giallo 0,9 - 1,2 1,1 1,2 Ca, He, H e altri Sole

(2)

K 3 200 - 4 600 Arancione 0,4 - 0,8 0,9 0,4 Metalli + TiO2 α Centauri B M 1 700 - 3 200 Rosso 0,08 - 0,4 0,4 0,04 Come sopra Stella di

Barnard Le stelle possono essere anche suddivise in gruppi in base agli effetti, strettamente dipendenti dalle dimensioni spaziali dell'astro e dalla sua gravità superficiale, che la luminosità sortisce sulle linee spettrali. Identificate da numeri romani, le classi di luminosità sono comprese tra la 0 (ipergiganti) e la VII (nane bianche), passando per la III (giganti) e la V (la sequenza principale, che comprende la maggior parte delle stelle, tra cui il Sole); tale classificazione è detta classificazione spettrale di Yerkes.[La classificazione di certe

stelle richiede l'uso di lettere minuscole per descrivere alcune situazioni particolari rilevate nei loro spettri: ad esempio, la "e" indica la presenza di linee di emissione, la "m" indica un livello straordinariamente alto di metalli e "var" indica una variabilità nel tipo spettrale.[ Le nane bianche godono di una classificazione a parte. Indicate genericamente con la lettera D (che sta per l'inglese dwarf, nano), sono a loro volta suddivise in sottoclassi che dipendono dalla tipologia predominante delle linee riscontrate nei loro spettri: DA, DB, DC, DO, DZ e DQ; segue poi un numero che identifica la temperatura del corpo celeste.[

Quali sono le fasi della vita di una stella?

Le stelle si originano da enormi nubi di gas e polveri che si contraggono sotto l'effetto della forza gravitazionale esercitata dai materiali che le costituiscono. Se nelle regioni centrali della nebulosa la

temperatura raggiunge i 10 milioni di gradi, hanno inizio le reazioni di fusione dell'idrogeno, che si trasforma in elio con produzione di energia: contrazione ed espansione si bilanciano e la stella è stabile. Quando la stella ha consumato tutto l'idrogeno del nucleo, comincia a contrarsi per l'effetto della gravità: in base alla sua massa può diventare alla fine una nana bianca le poi spegnersi) oppure una stella di neutroni o un buca nero.

Che cosa sono le galassie e che tipi di galassie esistono?

La Via Lattea è la galassia a cui apparteniamo, ma ne esistono miliardi nell'universo, con forme differenti (a spirale, a spirale barrata, ellittiche, irregolari).

Che cosa afferma le la teoria del Big Bang?

Si è ipotizzatoche l'universo abbia avuto origine da un piccolissimo punta dello spazio, in seguito a un'esplosione, il Big Bang, avvenuto circa 13,7 miliardi di anni fa.

Come si è formato il sistema solare? Il sistema solare deriva da una nebulosa in contrazione. Al centro si innescarono i processi di fusione nucleare e si formò il Sole, nelle zone più vicine al Sole si condensarono gli elementi e i composti più pesanti e si formarono i pianeti rocciosi/ o terrestri, nelle zone più lontane si condensarono acqua, ammoniaca e metano e si formarono i pianeti gioviani.

Come è fatto il Sole?

Il Sole è formato principalmente da idrogeno ed elio. Il nucleo è la zona centrale dove avvengono i processi di fusione nucleare. La zona radiativa assorbe l'energia prodotta dal nucleo trasmettendola verso l'esterno; nella zona convettiva il trasporto di energia avviene per mezzo di moti convettivi. La foto sfera è costituita da gas e in essa sono presenti le macchie solari. La cromosfera è visibile unicamente durante le eclissi di Sale e in essa si osservano protuberanze e avvallamenti. La corona solare, costituita da gas rarefatti, disperde nello spazio il vento solare.

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Che cosa affermano le leggi di Keplero?

I legge: i pianeti descrivono intorno al Sole orbite a forma d ellisse in cui il Sale occupa uno dei fuochi. Il legge: il segmento che unisce il centro del Sale al centro di pianeta, descrive aree uguali in tempi uguali. III legge: il quadrato del tempo impiegato da un pianeta a percor rere la sua orbita intorno al Sole è proporzionale al cubo della suc distanza media dal Sole.

Quali tipi di pianeti esistono?

Mercurio, Venere, Terra e Marte sano detti pianeti di tipo terrestre mentre Giove, Saturno, Urano e Nettuno sono pianeti di tipo gioviano. Plutone, Cerere ed Eris sono pianeti nani.

Quali ipotesi si fanno sul futuro dell'universo?

L'universo nel futuro potrà continuare a espandersi indefinitamente (universo aperto), oppure comincerà a contrarsi, per tornare a concentrarsi in un punta (universo chiuso) e dare origine a un nuovo Big Bang. Quali corpi celesti costituiscono il sistema solare?

Il sistema solare è un insieme di corpi celesti che comprende il Sole, otto pianeti, 3 pianeti nani e almeno 54 satelliti principali, migliaia di asteroidi e una grande quantità di frammenti rocciosi e ammassi di ghiaccio meteore e comete.

Che cosa sono le comete e le meteore? Le comete sono costituite da un nucleo solido di poche decine di km di diametro, contenente frammenti rocciosi, metalli, metano, acqua e anidride carbonica congelate Le meteore o "stelle cadenti" sono fenomeni luminosi provocati dall'impatto con l'atmosfera di frammenti di comete o di asteroidi che si incendiano per l'attrito, consumandosi completamente

Quali sono le proprietà ideali di una carta geografica?

Le carte geografiche sono rappresentazioni ridotte, approssimate e simboliche di una zona più o meno vasta della superficie terrestre. Una carta geografica ideale ("esatta") dovrebbe possedere tre requisiti: equidistanza (rapporto

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inalterato tra le distanze reali e quelle sulla carta), equivalenza (rapporto costante tra le aree reali e quelle rappresentate graficamente), isogonia (conservazione della forma delle figure proiettate).

Quali sono i due tipi di scala?

La scala numerica esprime il rapporto tra l'unità di lunghezza della corto (01 numeratore) e la

corrispondente lunghezza reale sulla superficie terrestre (a) denominatore). La scala grafica è costituita da un segmento, a sua volta suddiviso in altri segmenti minori di uguale lunghezza, che corrispondono, singolarmente o sommati, a una particolare distanza reale, riportata sopra di essi.

Quali sono i diversi tipi di carte (in base alla scala e al contenuto)?

In base alla scala distinguiamo tra piante e mappe (con scala superiore a 1: 10 000), carte topografiche (tra 1: 10 000 e 1: 150 000), carte corografiche (tra 1: 150 000 e 1:1 000 000, raffigurano regioni o piccoli Stati), carte geografiche (scala minore di1:1 000000).

In base al contenuto distinguiamo carte generali ("fisiche" o "politiche"), carte speciali (nautiche, stradali o turistiche, aeronautiche), carte tematiche (antropiche, come le carte demografiche ed etniche, della vegetazione, economiche). Qual è la differenza tra proiezioni pure (prospettiche e di sviluppo), modificate e convenzionali?

Le proiezioni geografiche permettono di trasferire su di un piano una superficie curva, come quella terrestre. Si

distinguono proiezioni pure (prospettiche e di sviluppo, che seguono fedelmente i principi geometrici della proiezione), proiezioni modificate (come quella di Mercatore, che attuano correzioni della proiezione e dell'equazione cartografica, per ridurre le deformazioni che derivano dall'impossibilità di sviluppare una sfera in un piano) e proiezioni convenzionali (che non sono vere proiezioni geometriche).

Quali sono le tecniche di telerilevamento?

Per costruire le carte geografiche, nel passato 'si utilizzava il rilevamento topografico, ora sostituito dal telerilevamento per mezzo di macchine fotografiche, telecamere e altri strumenti di rilevazione montati su aerei o satelliti.

Che cos’è e a cosa serve il simbolismo cartografico?

Il simbolismo cartografico consiste nell’uso di segni convenzionali per rappresentare gli oggetti geografici presenti sul territorio (rilievi, fiumi, laghi, vie di comunicazione, costruzioni vegetazione, confini politici e amministrativi,città, ecc..). Il rilievo si rappresenta con il tratteggio, lo sfumo, le tinte altimetriche e le isoipse.

Quali sono le caratteristiche della Carta topografica d'Italia?

La Carta topografica d'Italia UTM si compone di 285 fogli cc scala 1: 100 000; ogni foglio è suddiviso in 4 quadranti con scala 1:50 000 e ogni quadrante a sua volta viene suddiviso in 4 tavolette con scala 1:25 000.

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Quali sono le prove della sfericità della Terra?

La Terra è un pianeta di forma a simativamente sferica; le prove sono: l'aumento della circonferen;

l'orizzonte in relazione all'altezza cui si trova l'osservatore, la comparsa graduale degli oggetti

all'orizzonte,la diversa altezza della Stella Polare a differenti latitudini, la forma circolare

dell'ombra della Terra durante le di Luna.

Qual è la differenza tra ellissoide e geoide?

La Terra è descrivibile matematicamente come un ellissoide di rotazione a causa dello

schiacciamento polare. Il geoide è una superficie immaginaria sempre perpendicolare al filo a

piombo. I paralleli sono e circonferenze determinate tramite intersezione tra piani perpendicolari

all'asse terrestre non passanti per il centro della Terra e la superficie terrestre; sono 180 di diversa

lunghezza. I meridiani sono semicirconferenze tracciate sulla superficie terrestre che uniscono i

poli; sono 360, tutti di uguale lunghezza.

Che cosa sono i meridiani e i paralleli?

I paralleli sono le circonferenze determinate tramite intersezione tra piani perpendicolari all'asse

terrestre non passanti per il centro della Terra e la superficie terrestre; sono 180 di diversa

lunghezza (L'equatore terrestre è, insieme a

Circolo Polare Artico

,

Tropico del Cancro

,

Tropico del

Capricorno

e

Circolo Polare Antartico

, uno dei cinque

paralleli

di riferimento.). I meridiani sono

semicirconferenze tracciate sulla superficie terrestre che uniscono i poli; sono 360, tutti di uguale

lunghezza. Il meridiano di

Greenwich

(o meridiano fondamentale o meridiano primo o meridiano

zero) è il massimo

meridiano

avente per convenzione longitudine pari a zero. È la linea di

longitudine

passante attraverso l'

Osservatorio di Greenwich

in

Inghilterra

.

Che cosa sono la latitudine e la longitudine?

La latitudine e la longitudine sono definite coordinate giografiche.

La latitudine di un punto P è la distanza angolare tra il parallelo passante per P e il piano

equatoriale: si misura in gradi, primi e secondi e varia da 0° a 90° , indicando con N il nord e S il

sud.

(6)

La longitudine di un punto p è distanza angolare tra il meridiano passante per P e il meridiano

fondamentale (Il meridiano di

Greenwich

); corrisponde all’angolo che sottende l’arco di parallelo

che congiunge con il meridiano di

Greenwich

.

Quali sono le caratteristiche del moto di rotazione terrestre?

La Terra ruota intorno al proprio asse in senso antiorario, a velocità sostanzialmente uniforme, in un

tempo di 23h 56min 4s, definito giorno sidereo. Il giorno solare corrisponde al tempo che intercorre

tra due successive culminazioni solari (mezzogiorni veri), ossia i momenti della giornata in cui il

Sole tocca il punto traiettoria nel cielo, e dura circa 24 ore. Tutti i possiedono la medesima velocità

angolare, mentre la velocità lineare di rotazione è massima all'equatore e nulla ai poli.

Quali sono le prove e le conseguenze del moto di rotazione?

Le prove e le conseguenze del moto di rotazione parente della sfera celeste, l'esperienza di

Guglielmini ( deviazione verso ovest dei corpi in caduta libera), l 'esperienza di Foucault (rotazione

apparente giornaliera del piano d'oscdazione di un pendolo), esistenza della forza apparente di

Coriolis, Volternonzo del dì e della notte. Il graduale passaggio da dì a notte (e viceversa) è detto

crepuscolo.

Quali sono le caratteristiche del moto di rivoluzione?

Il nostro pianeta impiega 365d 6h 9min 1 O a compiere una completa rotazione e tale periodo è

detto anno sidereo. Il punto di massima distanza tra Terra e Sole è detto afelio, i) punto di

mas-sima vicinanza al Sole è detto perielio. La distanza media Terra~ Sole è di circa 149 600 000 km

(Unità Astronomica).

» Quali sono le conseguenze del moto di rivoluzione?

Le conseguenze del moto di rivoluzione sono: alternanza delle stagioni, diversa durata del dì e della

notte durante l'anno, esistenza delle zone astronomiche. Agli equinozi di primavera e d'autunno (21

marzo e 23 settembre) il Sole in culminazione raggiunge lo zenit all'equatore; al solstizio d'estate

(21 giugno) il Sole in culminazione è allo zenit sul parallelo situato a 23° 27 a nord dell'equatore,

definito come tropico del Cancro, mentre al solstizio d'inverno (22 dicembre) i raggi del Sole in

culminazione arrivano perpendicolari al tropico del Capricorno situato a 23° 27 a sud dell'equatore.

(7)

Quali sono le caratteristiche dello Luna?

La Luna è un astro solido, privo di luce propria, in cui mancano sia l'atmosfera sia l'acqua. La

considerevole durata del dì e della notte (14 giorni) provoca una notevole escursione termica. Sulla

superficie lunare si individuano vaste depressioni (mari), aree molto irregolari ricche di rilievi (terre

alte), crateri prodotti da meteoriti e solchi, fratture del suolo.

LEGENDA:

1)

Petavius : Antico Circo d 160 km , pareti di 2000-3500m, massiccio

al centro 1700m.

2)

Mare Smythii : si rende visibili solo con librazione favorevole (59%).

3)

Mare Marginis : si rende visibile solo con librazione favorevole

(59%).

4)

Mare Crisium : bacino vagamente esagonale, d 500km , cont. Picard

d 33km, pareti 1500m.

5)

Mare Fecunditatis : d 1000 km N/S, d 700 km E/O disseminata di

Strie e Craterini.

6)

Messier : d 15 km, profondo, reso celebre dalle osservazioni di W.

Pickering.

7)

Mare Nectaris.

(8)

solo con librazione favorevole.

9)

Piccolomini : profondo, d 90km, pareti a gradini di 4500m, cime

centrali.

10)

Hyginus : Solco zona fortemente accidentata, gole profonde e

scoscese.

11)

Mare Tranquilitatis.

12)

Mare Serenitatis : d 700km.

13)

Maris Serenitatis Stria : lunga, con picchi di 200m.

14)

Deslandres : Anfiteatro di d 200km, con sovrapposizione di Lexell e

Ball a Sud.

15)

Mare Nubium.

16)

Mare Vaporum.

17)

Montes Appennines : Catena che cinge a S/O il mare delle piogge,

cime più elevate Wolff 3500m, Ampère 3000m, Huygens 5500m,

Hadley 4800m.

18)

Archimedes : Circo d 75km, molto profondo.

19)

Aristoteles : Circo d 95km.

20)

Plato : Anfiteatro d 100km, muraglia di 1000m, cime di 2000m.

21)

Mare Frigoris.

22)

Alps : Catena che cinge il Nord del Mare Imbrium, cime elevate tra

cui la più importante è il Monte Bianco 4000m

23)

Mare Imbrium.

24)

Copernicus : Cratere con netti getti di materiale da impatto.

25)

Kepler : Circo d 35km con cime di 3000m, presenza di getti di

materiale da impatto.

26)

Aristarcus : d 45km, giovane, bastioni di 650m, cima centrale di

300m.

27)

Oceanus Procellarum.

28)

Fra Mauro : Altopiano dove presumibilmente sarebbe dovuto allunarel’Apollo 13, cratere antichissimo ricoperto di lava quindi adatto all’allunaggio.

29)

Mare Humorum.

(9)

I principali movimenti della Luna sono il moto di rotazione intorno al proprio asse, il moto di

rivoluzione intorno alla Terra e il moto di traslazione, insieme alla Terra, intorno al Sole.La Luna

compie una completa rotazione in senso antiorario intorno alproprio asse, in un giorno lunare )27d

7h 43min 1 2s) e una ri- voluzione intorno alla Terra in un mese sidereo della medesima durata: per

questo rivolge sempre la stessa faccia verso la Terra. Il punto di minima distanza Terra-Luna è detto

perigeo (363 000 km circa) e quello di massima distanza apogeo (405 000 km circa). L'orbita della

Luna è inclinata di circa 5° rispetto all'eclittica e si interseca con essa nei due nodi. La Luna segue

la Terra nella sua rivoluzione intorno al Sole, percorrendo una traiettoria solo leggermente sinuosa

detta epicicloide.

Che cosa sono le fasi lunari e come si alternano?

Le fasi lunari consistono nel cambiamento delle condizioni di illuminazione della Luna nel corso

del mese e sono il novilunio( Luna è in congiunzione, interposta tra Sole e Terra), il plenilunio (la

Terra è interposta tra Sole e Luna, che è in opposizione primo quarto e l'ultimo quarto, Sole, Terra e

Luna sono di a 90°). Un completo ciclo delle fasi lunari si compie in un anno lunare (29d 1 2h

44min 3s) ossia l'intervallo di tempo che intercorre tra due successivi noviluni.

Che cos'è un eclissi? Quando avviene?

Un'eclissi di Sole avviene quando la Luna si interpone tra Ter Sole; un'eclissi di Luna avviene

quando la Terra si interpon€ Sole e Luna

(10)

L'est indica il punto nel quale sorge il Sole i giorni degli equinozi, l'ovest corrisponde al punto in

cui il Sole tramonta i giorni degli equinozi, il sud è indicato dal Sole in culminazione e il nord

posizione opposta. Di notte, nell'emisfero boreale, è possibile orientarsi con la Stella Polare e

nell'emisfero australe con la Croce del Sud.

Croce del Sud Stella Polare

Che cos'è la declinazione magnetica?

La bussola si dispone secondo le linee del campo magneti' terrestre. La declinazione magnetica è

l'angolo tra la direzio de) meridiano geografico e la direzione indicata dall'ago magnetico.

Quali sono le caratteristiche dei fusi orari?

I fusi orari sono 24 spicchi di superficie terrestre, ognuno con un'ampiezza di 15°. Tutti i luoghi

situati nel medesimo fuso assumono come propria l'ora del meridiano centrale del fuso stesso: è

l'ora convenzionale o tempo civile. L'ora del meridiano di Greenwich è assunta come tempo

universale.

(11)

Il calendario giuliano suddivise l'anno in 365 giorni (366 p l'anno bisestile, ogni 4 anni). Papa

Gregorio XIII istituì il cale dario gregoriano, ora utilizzato in tutto il mondo, in cui n sono

considerati bisestili gli anni secolari non divisibili per 401

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