Con questo termine si indicano i moti di rotazione della Terra attorno al Sole e della Luna attorno alla Terra.

Più precisamente, il termine "rivoluzione" indica il moto di rotazione di un oggetto celeste attorno ad un centro di massa: infatti se per esempio si considera un sistema composto da due oggetti in rotazione "uno attorno all'altro" (sistema binario), in realtà essi ruotano attorno al comune centro di massa, cioè al punto in cui si può considerare concentrata tutta la massa del sistema per calcolare l'attrazione gravitazionale che fa ruotare i due oggetti. Il centro di massa spesso si trova all’esterno di entrambe le componenti del sistema, a meno che uno dei due oggetti non abbia una massa molto superiore a quella dell’altro, nel qual caso il centro di massa può risultare così spostato verso l'oggetto più massivo da ridurre il sistema ad un corpo quasi fermo (quello più massivo appunto) attorno al quale orbita l'altro. Quest'ultimo è il caso sia del sistema Terra-Sole che di quello Terra-Luna: infatti nel primo caso il centro di massa si trova vicinissimo al centro del Sole, per cui si ha praticamente solo un moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole, che risulta invece essenzialmente fermo; nel secondo caso il centro di massa si trova a circa 4700 km dal centro della Terra, ma comunque all'interno del nostro pianeta, per cui anche qui si ha praticamente solo il moto di rivoluzione della Luna attorno alla Terra (quello della Terra attorno al centro di massa è allora più che altro un'oscillazione).

Le orbite compiute dalla Terra intorno al Sole e dalla Luna attorno alla Terra durante i loro moti di rivoluzione sono delle ellissi, ma talmente poco "schiacciate" da poter essere considerate praticamente circolari.

Il moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole è responsabile dell'alternarsi delle stagioni sulla Terra, grazie anche al fatto che l'asse terrestre è inclinato, rispetto al piano su cui la Terra compie la sua orbita, di 66,5 gradi (ovvero l'equatore terrestre è inclinato di 23,5 gradi rispetto allo stesso piano): infatti, non è il fatto che la Terra si trovi più o meno vicina al Sole a determinare le stagioni, dato che la differenza in distanza tra quando gli è più vicina e quando gli è più lontana è molto piccola (essendo l'orbita praticamente circolare, come si è detto); il fattore determinante è il cambiamento nell'inclinazione con cui i raggi del Sole colpiscono la Terra, a seconda della posizione della Terra nell'orbita. Infatti quando i raggi arrivano su una zona della superficie terrestre più vicini allo zenith (cioè alla perpendicolare alla superficie in quel punto), quella zona risulta più riscaldata; viceversa, quando arrivano più inclinati rispetto allo zenith allora quella zona risulta più fredda. E' per questo motivo che quando nell'emisfero nord (boreale) della Terra è estate in quello sud (australe) è inverno, e viceversa, perchè a causa dell'inclinazione dell'asse terrestre se nell'emisfero nord i raggi arrivano poco inclinati, in quello sud arrivano invece molto inclinati, e viceversa.

La Terra compie un giro completo intorno al Sole in un anno, ruotando in senso antiorario (vista dal Polo Nord). In realtà esistono due tipi di "anno", quello "sidereo" e quello "solare": il primo è il tempo che la Terra impiega a tornare in linea con una stella lontana (la cui posizione si può quindi considerare "fissa") dopo aver percorso tutta la sua orbita; nel secondo si prende come riferimento il passaggio del Sole allo zenith durante l'equinozio di primavera (gli equinozi di primavera e d'autunno sono gli unici due giorni all'anno nei quali tutti i punti della Terra hanno 12 ore di luce e 12 di buio), e si trova che l'anno solare dura 20 minuti in meno dell'anno sidereo, a causa della "precessione degli equinozi" (fenomeno per il quale gli equinozi capitano ogni anno in un punto dell'orbita diverso, per cui si ha l'equinozio con 20 minuti di anticipo rispetto all'anno precedente).

Nell'immagine in alto: moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole, che dà luogo all'alternarsi delle stagioni. Immagine tratta dal sito www.scienzeascuola.it/joomla/le-lezioni/2-lezioni/480-moto-di-rivoluzione-terrestre

Nell'animazione qui sotto: due oggetti di massa simile ruotano attorno al comune centro di massa. Crediti: Dantor.

Nell'immagine qui sotto: inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano dell'orbita intorno al Sole. Immagine tratta dal sito: www.scienzeascuola.it/joomla/le-lezioni/2-lezioni/480-moto-di-rivoluzione-terrestre

Nell'immagine qui sotto: inclinazione con cui i raggi solari arrivano sulla Terra al solstizio d'inverno, il 22 dicembre, quando nell'emisfero nord è inverno e in quello sud è estate (i raggi sono perpendicolari al tropico del Capricorno; viceversa al solstizio d'estate, il 21 giugno, sono perpendicolari al Tropico del Cancro e nell'emisfero nord è estate, in quello sud inverno). Immagine tratta dal sito: www.icmarcallo.it/istituto/invalsi/2003-2004/scienze_secondaria/scienze_2003-2004_secondaparte.htm

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