Perielio e Afelio

 

La figura è un po' esagerata, perchè l'eccentricità vera è molto minore, ma è giusto didattica. Emoticon wink

Alle 00:03 del 22 dicembre abbiamo assistito al giorno del Solstizio invernale e c'è molta confusione tra il solstizio d'inverno, le stagioni e le distanze orbitali principali, perielio (punto della Terra lungo l'orbita ellittica di rivoluzione più vicino al Sole) e afelio (punto della Terra più distante), ed è appunto il 4 gennaio 2015 (ore 07:00 UTC) che la Terra raggiunge il punto più vicino al Sole, il perielio (147 mln di km), circa 5 milioni di km più vicino rispetto all'afelio dei primi di luglio (152 mln di km). 
E' solo una coincidenza che il giorno del solstizio invernale avvenga qualche settimana prima del perielio e non sono in relazione, tanto è vero che dovremmo chiederci perchè nel punto più vicino al Sole siamo in inverno, ma il perchè delle stagioni (influenzato dall'inclinazione dell'asse terrestre di 23°27') non è in discussione oggi!
La parola Solstizio, dal latino solis statio, significa “Sole Stazionario”, e il suo significato è legato al non abbassarsi o non alzarsi del Sole rispetto all’equatore celeste.
Il Sole, raggiunge, durante il solstizio d’inverno, lo zenit nelle località del Tropico del Capricorno, ovvero la nostra stella sarà perpendicolare rispetto al terreno e non produrrà ombra, fenomeno che avviene all’equatore durante gli equinozi e sulle località del Tropico del Cancro durante il solstizio d’Estate....perchè ovviamente sapete che le stagioni sono invertite fra i due emisferi, vero? 
La data del perielio della Terra slitta al passare dei secoli. Le date del perielio e del solstizio che ora sono separati da circa due settimane, erano più vicini pochi secoli fa ed infatti sono coincisi nel 1246 dC.

Ma nel corso dei secoli queste distanze sono anche aumentate, per motivi geometrici derivanti dalla figura e che tralasciamo analiticamente in questa sede. In media, una rivoluzione della Terra rispetto al perielio, è di circa 25 minuti più lunga di una rivoluzione rispetto al solstizio di dicembre, di modo che il perielio avanza di un giorno di calendario pieno ogni 60 anni o multipli di 60. Di questo passo il perielio coinciderà con l'equinozio di marzo il prossimo 6000 d.C.! 

Altra cosa importante della rivoluzione terrestre che molti dimenticano è l'orbita ellittica di rivoluzione della Terra intorno al Sole. Ricordando la II legge di Keplero ("le aree descritte dai raggi vettori sono proporzionali ai tempi impiegati a percorrerle") dalla figura possiamo osservare che il raggio vettore, nel caso di orbite ellittiche, è la distanza tra il pianeta e il Sole che varia essendo massima all'afelio e minima al perielio; se consideriamo i settori di ellisse con il vertice nel sole, vediamo che questi rimangono proporzionali al tempo di percorrenza, ma non più all'arco corrispondente. Si fa notare che a parità di area del settore, l'arco all'afelio è più corto dell'arco al perielio, pertanto , a parità di tempo impiegato, la velocità all'afelio sarà minima, quella al perielio sarà massima. Quindi il moto dei pianeti è un moto vario, a partire dall'afelio il pianeta comincia ad accelerare verso il sole, raggiunge la massima velocità al perielio. Che succede allora. 
Anche se non responsabili per le stagioni, i punti più vicini e i punti più lontani della Terra al Sole influenzano le lunghezze delle stagioni. Quando la Terra è più vicino al sole, come ora, il nostro mondo si sta muovendo più veloce nell'orbita intorno al Sole. La Terra sta correndo ora a 30,3 chilometri al secondo, circa 1 km/s più veloce rispetto a quando la Terra è più lontana dal sole ai primi di luglio (afelio). In questo modo l'inverno boreale (estate australe ) è la stagione più breve, perchè la Terra corre più veloce dal solstizio d'inverno di dicembre fino l'equinozio di marzo!!! 
Nell'emisfero settentrionale, la stagione estiva (dal solstizio di giugno all'equinozio di settembre) dura quasi 5 giorni in più rispetto alla stagione invernale. E, naturalmente, le corrispondenti stagioni nell'emisfero australe sono opposte, cioè l'inverno nell'emisfero australe è quasi 5 giorni in più della sua estate.

Global warming sceptics