Il sisma sposta l’asse terrestre E ora il giorno si è accorciato

Diciamo subito che non c’è motivo di pensare a effetti catastrofici prodotti dai terremoti sulle proprietà di questo satellite del Sole nel quale viviamo. L’asse terrestre si muove da quando esiste la Terra che gira come fa una trottola, attorno a un asse ad essa interno. Secondo la Nasa lo spostamento dell’asse è di otto centimetri e la durata del giorno diminuita di 126 centesimi di milionesimi di secondo. L’asse terrestre, come vedremo, si muove naturalmente su un cerchio di raggio pari a circa dieci metri attorno al Polo Nord con un periodo di 427 giorni. Il movimento più importante è quello che determina il continuo variare delle Stelle dette Polari, che si trovano nella zona di cielo verso cui punta il nostro Polo Nord. È questa la prova sicura che l’asse della trottola-Terra non è fisso. Il motivo per cui l’asse della Terra non può restare fisso nello spazio cosmico fu scoperto da Newton. Ed Eulero scoprì la «precessione», detta «intrinseca», che deve possedere un corpo rigido non soggetto a forze.
Il moto di «precessione» possiamo osservarlo giocando con una trottola. Se mettiamo la trottola a girare in modo perfettamente perpendicolare al piano di un tavolo, dopo un po’ essa rallenta il suo moto rotatorio a causa dell’attrito che la punta della trottola subisce toccando il tavolo. L’asse della trottola incomincia ad allontanarsi dalla verticale. È come se incominciasse a «cadere» verso il tavolo; questa «caduta» deve però fare i conti con la «quantità di moto rotatorio» che possiede la trottola. Risultato: l’asse della trottola si mette a «girare» attorno alla direzione perpendicolare del tavolo. Direzione che era il suo asse iniziale di rotazione. A questo movimento di rotazione attorno alla perpendicolare al tavolo si dà il nome di «precessione».
Se non fosse per l’attrito della punta della trottola contro il tavolo il suo moto rotatorio continuerebbe senza alcuna modifica: senza fermarsi mai. L’attrito invece produce la «caduta» che genera il moto di «precessione».
La nostra Terra «poggia» con il suo centro sul piano «gravitazionale» generato dal Sole. Se la Terra fosse di forma sferica perfetta e perfettamente rigida il suo moto a trottola non subirebbe alcuna variazione. Le imperfezioni della Terra generano due moti di «precessione». E ciascun moto di «precessione» subisce disturbi detti «nutazioni». È come se l’angolo della trottola rispetto alla perpendicolare al tavolo «oscillasse».
Nel caso della Terra queste «oscillazioni» sono dovute sia a cause «interne» (struttura non omogenea della massa terrestre e forma non perfettamente sferica della Terra) sia a cause «esterne» che sono le forze gravitazionali del Sole e della Luna. Nel caso della trottola le oscillazioni dovute a cause «interne» sono la struttura e forma non perfetta della trottola, quelle «esterne» sono il moto rotatorio iniziale e «colpetti» che potremmo dare alla trottola in ogni istante. Il colpetto del terremoto cileno è dovuto a un pezzo di crosta terrestre che si è conficcato sotto un altro pezzo, rendendo la Terra «più compatta». Come la ballerina che avvicina le mani al corpo aumentando la velocità di rotazione. Aumento che secondo i calcoli della Nasa corrisponde a qualche milionesimo di secondo al giorno. D’altronde le irregolarità di forma (non perfettamente sferica) e di rigidità (non perfettamente rigida) della Terra producono un movimento di «precessione» dell’asse della trottola-Terra attorno all’asse di perfetta simmetria della Terra stessa.
Il primo a calcolare questo effetto fu Eulero il cui risultato fu di 300 giorni per il periodo di rotazione. Le misure danno 427 giorni. A capire perché i 300 giorni di Eulero diventano 427 fu Simon Newcomb, che considerò la non perfetta rigidità della Terra. Questo moto di «precessione intrinseca» dovuto alle imperfezioni geometriche e strutturali della Terra va composto con il movimento di «precessione» che risale a quando alla Terra venne dato il suo moto di rotazione a trottola. Questo moto avrebbe potuto essere dato esattamente attorno all’asse di simmetria (geometrica o strutturale) della Terra. E invece no. La perfezione non è facile realizzarla nella realtà in cui viviamo. Ed ecco che alla Terra viene dato un movimento rotatorio a trottola non «perfetto». Queste deviazioni dalla «perfezione» sono l’origine del movimento di «precessione intrinseca» che ha come parametro fondamentale l’angolo tra l’asse di simmetria (geometrica e strutturale) della Terra e l’asse della rotazione effettiva a trottola della Terra stessa. Questo angolo è piccolissimo: millesimi di milliradiante. Questo angolo non resta costante a causa di due motivi: le deviazioni dalla «perfezione» (geometrica e strutturale) della Terra e le azioni gravitazionali di Sole e Luna su queste deviazioni dalla perfezione.
La «precessione intrinseca» non è un moto fittizio. Essa fa descrivere all’asse di rotazione a trottola della Terra un cerchio di raggio pari a circa dieci metri attorno al Polo Nord. L’asse di rotazione effettiva della Terra determina la latitudine fisica di una determinata zona. Viene fuori che la latitudine di uno stesso luogo non deve restare la stessa al variare del tempo. Queste variazioni di latitudine sono state scoperte da Seth Carlo Chandler nel 1891. Ad esse si dà il nome di «oscillazioni di Chandler».

Questa breve descrizione di quante perturbazioni naturali subisce il moto di rotazione dell’asse terrestre serve per avere un’idea quantitativa degli effetti prodotti dai terremoti quando messi a confronto con le caratteristiche naturali di questo satellite del Sole.