Perché all’equatore il dì e la notte hanno la stessa durata per tutto l’anno?

La parola equatore deriva dal verbo latino æquare, che significa “eguagliare”. L’equatore, infatti, è una linea immaginaria disegnata sul globo terrestre in modo da separare il Pianeta Terra in due metà "uguali", chiamate emisferi. La metà che contiene, tra le altre, l’Europa e il Canada è chiamata emisfero boreale, mentre la metà dove sono situate l’Australia e l’America del sud è l’emisfero australe.

Tuttavia, il termine “eguagliare” si riferisce anche a un’altra caratteristica della zona equatoriale: il dì e la notte hanno la stessa durata nel corso dell'anno. Per capire perché ciò avviene e perché all'Equatore non ci sono le canoniche 4 stagioni come in Italia, bisogna prima di tutto comprendere qual è la forma della Terra e quali moti la caratterizzano, perché sono elementi essenziali della spiegazione.

Cosa c'entrano la forma e i moti della Terra

Già nel VI secolo a.C, grazie alla filosofia greca, si è cominciato a sostenere che la terra fosse sferica. Uno dei primi fu Pitagora, che sosteneva che la Terra avesse la forma di una sfera perfetta. La supposizione di un pianeta sferico, e non piatto o cilindrico, fu confermata poco dopo da numerose prove inconfutabili:

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Di Stefano Gandelli

1. l’ombra che la Terra proietta sulla Luna durante le eclissi è di forma circolare;
2. avvicinandosi alla costa dal mare si scorgono prima le alture e solo dopo le costruzioni vicine al mare e il porto;
3. Salendo su una montagna o anche solo una torre, si riesce a vedere più lontano rispetto a ciò che si vede da terra.

Una prova definitiva fu servita infine dalla spedizione di Magellano: nel 1522 una delle sue navi (ma non lui, deceduto nel corso del viaggio) riuscì a circumnavigare la Terra.

Grazie alle tecnologie di oggi, abbiamo anche foto dallo spazio e testimoni oculari che dimostrano che la Terra è una sfera, anche se in realtà non è geometricamente perfetta: oltre alla presenza dei rilievi montani e delle depressioni oceaniche, la Terra è leggermente schiacciata ai poli e rigonfiata all’equatore. Infatti, Il raggio terrestre all’equatore è di circa 6378 km, mentre al polo è di circa 6357 km.

La Terra è caratterizzata principalmente da due moti, che qui sintetizziamo:

• Moto di rotazione: la Terra ruota attorno al proprio asse di rotazione; ciò significa che gira su sé stessa. È questo il motivo per cui la Terra è leggermente schiacciata ai poli e rigonfiata all’equatore: la rotazione causa una forza centrifuga che porta il Pianeta ad avere questa forma. Un’altra importante conseguenza di questo movimento è l’alternarsi del dì e della notte. Per completare un giro su se stessa, la Terra impiega circa 24 ore, quindi un giorno. Durante queste 24 ore a un osservatore terrestre sembra che sia il Sole a muoversi, ma il moto apparente del Sole da est a Ovest è una conseguenza della rotazione terrestre che, girando, espone i suoi punti prima al Sole e poi al buio: c’è sempre una metà della Terra esposta al Sole e una metà rivolta dall’altra parte.
• Moto di rivoluzione: oltre alla rotazione attorno al proprio asse, la terra gira anche intorno al Sole, compiendo l’intera orbita in circa 365 giorni, quindi un anno. La terra quindi si muove nello spazio, orbitando attorno al Sole, ed è per questo che ogni notte vediamo le stelle in posizioni diverse nel cielo in base al periodo dell’anno.

Dì e notte all’equatore

Avendo definito la forma della Terra e i suoi moti, è ora possibile capire perché all’equatore il dì e la notte hanno la stessa durata. Abbiamo detto che l’alternarsi del dì e della notte è dovuto al fatto che il nostro pianeta ruota su se stesso, quindi attorno al suo asse. Questo asse non è perpendicolare al piano dell’orbita terrestre, ma è inclinato di circa 23°27′ (motivo per cui la G di Geopop è storta) e punta sempre a nord, verso la Stella Polare.

Tale inclinazione è la causa del variare del dì e della notte durante l’anno: semplificando, mentre la Terra ruota intorno al Sole, il polo nord è inclinato di 23°27′ verso il Sole il 21 giugno e di 23°27′ lontano dal Sole il 21 dicembre (a causa della forma della Terra, al polo sud è l’opposto). L’inclinazione porta quindi l’emisfero boreale ad essere esposto al sole per più tempo durante l’estate e meno durante l’inverno; viceversa per l’emisfero australe. All’equatore però tutto ciò non avviene. La zona equatoriale, proprio perché si trova a metà della sfera terrestre, non risente dell’effetto della sua inclinazione. Quindi, anche se l’asse di rotazione è inclinato, i punti della terra che ricadono all’equatore saranno esposti tutto l’anno per 12 ore alla luce e per 12 ore al buio.

Le stagioni

Un’ulteriore conseguenza dell’inclinazione dell’asse terrestre è il susseguirsi delle stagioni. Infatti, a causa dell’inclinazione, i raggi colpiscono la superficie terrestre in modi diversi in base alla zona che si considera. Maggiore è l’angolo con cui i raggi colpiscono la Terra e minore è il calore che forniscono, mentre l’energia è massima quando i raggi solari colpiscono la superficie perpendicolarmente.

Abbiamo detto che l’asse terrestre è fisso e punta sempre verso la stella Polare, ma la Terra ruota attorno al sole. Ciò porta i raggi solari a colpire i punti della Terra con angolazioni diverse durante l’anno, portando quindi più o meno calore e causando così il susseguirsi delle stagioni. All’equatore, come abbiamo già visto, l’inclinazione è sempre la stessa: per questa ragione nella zona equatoriale non ci sono le quattro classiche stagioni, ma solo una stagione calda. Infatti, i raggi solari colpiscono la zona equatoriale della Terra sempre con un angolo di 90 gradi.