Come si muove il pianeta Terra attraverso l’Universo?

Il pianeta Terra non è fermo, ma si muove continuamente nello spazio

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Questa visione della Terra ci viene per gentile concessione della navicella spaziale MESSENGER della NASA, che ha dovuto eseguire passaggi ravvicinati della Terra e di Venere per perdere abbastanza energia per raggiungere la sua destinazione finale: Mercurio. La Terra rotonda e rotante e le sue caratteristiche sono innegabili, poiché questa rotazione spiega perché la Terra si gonfia al centro, è compressa ai poli e ha diametri equatoriali e polari diversi. ( Credito : NASA/MESSENGER)
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La Terra, muovendosi nella sua orbita attorno al Sole e ruotando sul suo asse, sembra compiere un’orbita chiusa, immutabile, ellittica. Ma se osserviamo con una precisione sufficientemente alta scopriremo che il nostro pianeta si sta effettivamente allontanando a spirale dal Sole di circa 1,5 cm all’anno e procede nella sua orbita su scale temporali di decine di migliaia di anni. ( Credito : Larry McNish/RASC Calgary)
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Solo 800 anni fa, il perielio e il solstizio d’inverno si allinearono. A causa della precessione dell’orbita terrestre, si stanno ora lentamente allontanando, completando un ciclo completo ogni 21.000 anni. Nel tempo, la Terra si allontana leggermente dal Sole, il periodo di precessione aumenta e anche l’eccentricità varia. ( Credito : Greg Benson/Wikimedia Commons)


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Tutti i pianeti principali orbitano attorno al Sole in ellissi che sono quasi cerchi, con solo una piccola deviazione percentuale anche tra i pianeti più eccentrici. La velocità di rotazione di qualsiasi pianeta è piccola rispetto alla sua velocità orbitale, ma le velocità orbitali dei pianeti sono piccole rispetto al movimento del Sistema Solare attraverso la galassia. Questa animazione mostra il nostro futuro incontro gravitazionale con l’asteroide 99942 Apophis, previsto per il 2029. ( Credit : ESA/NEO Coordination Center)
Il Sole, come tutte le stelle della nostra galassia, orbita attorno al centro galattico a velocità di centinaia di km/s. Nelle nostre vicinanze, la velocità del Sole e delle altre stelle attorno al centro galattico ha un’incertezza di circa il 10%, o circa 20 km/s, che è un grande fattore di incertezza quando si tratta di calcolare il nostro moto cumulativo. ( Credito : Jon Lomberg e NASA)
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Sebbene il Sole orbita all’interno del piano della Via Lattea a circa 25.000-27.000 anni luce dal centro, le direzioni orbitali dei pianeti nel nostro Sistema Solare non sono affatto allineate con la galassia. Per quanto ne sappiamo, i piani orbitali dei pianeti si verificano casualmente all’interno di un sistema stellare, spesso allineato con il piano di rotazione della stella centrale ma allineato casualmente con il piano della Via Lattea. ( Credito : Scienza meno dettagli)
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Un modello accurato di come i pianeti orbitano attorno al Sole, che poi si muove attraverso la galassia in una diversa direzione di movimento. Le velocità dei pianeti attorno al Sole sono solo una piccola frazione del movimento del Sistema Solare attraverso la Via Lattea, con la rivoluzione di Mercurio attorno al Sole che contribuisce solo al 20% circa del suo movimento totale attraverso la nostra galassia. ( Credito : Rhys Taylor)
Una serie di immagini che mostrano la fusione Via Lattea-Andromeda e come il cielo apparirà diverso dalla Terra mentre accade. Quando queste due galassie si fonderanno, ci si aspetta che anche i loro buchi neri supermassicci si fondano insieme. Attualmente, la Via Lattea e Andromeda si muovono l’una verso l’altra a una velocità relativa di circa 109 km/s. ( Credito : NASA; Z. Levay e R. van der Marel, STScI; T. Hallas; A. Mellinger)
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Questa mappa illustrata del nostro superammasso locale, il superammasso della Vergine, copre più di 100 milioni di anni luce e contiene il nostro Gruppo Locale, che comprende la Via Lattea, Andromeda, il Triangolo e circa 60 galassie più piccole. Le regioni overdense ci attraggono gravitazionalmente, mentre le regioni di densità inferiore alla media ci respingono effettivamente rispetto all’attrazione cosmica media. ( Credito : Andrew Z. Colvin/Wikimedia Commons)
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Poiché la materia è distribuita in modo più o meno uniforme in tutto l’Universo, non sono solo le regioni sovradense che influenzano gravitazionalmente i nostri movimenti, ma anche le regioni sottodense. Una caratteristica nota come repellente del dipolo, illustrata qui, è stata scoperta solo di recente e potrebbe spiegare il moto peculiare del nostro Gruppo Locale rispetto agli altri oggetti dell’Universo. ( Credito : Y. Hoffman et al., Nature Astronomy, 2017)
In qualsiasi epoca della nostra storia cosmica, qualsiasi osservatore sperimenterà un “bagno” uniforme di radiazione omnidirezionale che ha avuto origine al Big Bang. Oggi, dal nostro punto di vista, è solo 2,725 K sopra lo zero assoluto, e quindi viene osservato come lo sfondo cosmico a microonde, con un picco nelle frequenze delle microonde. ( Credito : Terra: NASA/BlueEarth; Via Lattea: ESO/S. Brunier; CMB: NASA/WMAP)
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Sebbene il fondo cosmico a microonde abbia la stessa temperatura approssimativa in tutte le direzioni, ci sono 1 parte su 800 deviazioni in una direzione particolare: coerentemente con questo è il nostro movimento attraverso l’Universo. A 1 parte su 800 della grandezza complessiva dell’ampiezza della CMB stessa, ciò corrisponde a un movimento di circa 1 parte su 800 della velocità della luce, o ~368 km/s. ( Credito : J. Delabrouille et al., A&A, 2013)
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Sebbene possiamo misurare le variazioni di temperatura in tutto il cielo, su tutte le scale angolari, non possiamo districare qualunque sia il dipolo intrinseco nel fondo cosmico a microonde, poiché il dipolo che osserviamo, dal nostro movimento attraverso l’Universo, è più di un fattore di ~100 più grande di qualunque sia il valore primordiale. Con una sola posizione in cui misurare il valore di questo parametro, non possiamo districare quale parte è dovuta al nostro movimento e quale parte è inerente; ci vorrebbero decine di migliaia di tali misurazioni per ridurre le incertezze al di sotto dei loro valori attuali. ( Credito : NASA/ESA e i team COBE, WMAP e Planck; Planck Collaboration, A&A, 2020)
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Le fluttuazioni iniziali che sono state impresse nell’universo osservabile durante l’inflazione possono entrare in gioco solo a un livello di ~0,003%, ma quelle minuscole imperfezioni portano alle fluttuazioni di temperatura e densità che appaiono nel fondo cosmico a microonde e che seminano la struttura su larga scala che esiste oggi. Misurare la CMB in una varietà di posizioni cosmiche sarebbe l’unico modo possibile per districare il dipolo intrinseco della CMB da quello indotto dal nostro movimento attraverso l’Universo. ( Credito : Chris Blake e Sam Moorfield)
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