Perielio e Afelio della Terra

Si sente spesso parlare di perielio e afelio, e a volte in maniera errata!

Ecco perché abbiamo deciso di dare qui una spiegazione di perielio e afelio, chiarendo il significato di questi termini e riferendoci in particolare ad afelio e perielio terrestri.

Ad esempio, è vero che perielio e afelio influenzano le stagioni?

Andiamo con ordine, e vediamo prima la definizione generale.

Afelio e Perielio della Terra

Cosa Significa Perielio? Cos’è l’Afelio?

Definizione Perielio

Dato un oggetto celeste che orbita attorno al Sole, il perielio è il punto di minima distanza dal Sole stesso.

Definizione Afelio

Considerando un corpo celeste orbitante attorno al Sole, l’afelio rappresenta il punto di massima distanza dal Sole stesso.

Tecnicamente i termini perielio e afelio si applicano soltanto a corpi celesti appartenenti al sistema Solare, mentre per oggetti astronomici appartenenti ad altri sistemi stellari occorrerebbe usare i termini periastro e apoastro (o apastro). Nel caso della Luna, che ruota attorno al nostro pianeta, i punti di massima e minima distanza dalla Terra si chiamano apogeo e perigeo.

Perielio e Afelio della Terra – Distanza Terra Sole

L’orbita terrestre non è circolare, bensì è una ellisse.

Una ellisse è caratterizzata da 2 fuochi, infatti si può definire una ellisse come l’insieme dei punti di un piano per i quali la somma delle distanze da 2 punti fissi (detti appunto fuochi) rimane costante. Per gli oggetti celesti che orbitano attorno alla nostra stella, il Sole si trova appunto in uno dei 2 fuochi.

Afelio e perielio sono apsidi, ovvero i punti di massima e minima distanza dal fuoco in cui si trova il Sole.

L’eccentricità di una ellisse è compresa tra 0 e 1 e misura quanto l’ellisse stessa risulta “schiacciata”: la circonferenza è un caso particolare di ellisse con eccentricità pari a 0.

Parlando più specificamente del nostro pianeta, dobbiamo sapere che l’orbita terrestre è una ellisse moderatamente eccentrica. L’eccentricità dell’orbita terrestre è infatti pari a 0,0167 (se vuoi conoscere molti altri dati relativi alla Terra, leggi questo articolo sulle sue dimensioni).

Ecco perché le distanza minima (al perielio) e massima (all’afelio) della Terra dal Sole non sono percentualmente molto diverse dalla distanza media.

In particolare:

  • la distanza media tra la Terra e il Sole è pari a 149597870 km (ovvero circa 150 milioni di km). Tale distanza media definisce anche l’unità astronomica.
  • Quando la Terra raggiunge il perielio la distanza dal Sole è pari a circa 147,10 milioni di km.
  • In corrispondenza dell’afelio la distanza Terra-Sole è pari a circa 152,10 milioni di km.
Data Perielio

In che Data la Terra Raggiunge il Perielio?

Attualmente la data del perielio terrestre cade circa 13-14 giorni dopo il solstizio invernale dell’emisfero boreale, quindi la Terra raggiunge il perielio in un giorno compreso tra il 2 e il 5 Gennaio.

Questa variabilità nella data del perielio da un anno all’altro (ma anche in quella dell’afelio, come vedremo tra poco) è dovuta principalmente all’interazione gravitazione tra la Terra e la Luna (e dal fatto che un anno ogni 4 è bisestile, quindi ha un giorno in più).

Vediamo il momento in cui la Terra ha raggiunto (o raggiungerà) il perielio in dipendenza dall’anno:

Anno Data e Ora Perielio (UTC)
20154 Gennaio ore 6:36
20162 Gennaio ore 22:49
20174 Gennaio ore 14:18
20183 Gennaio ore 5:35
20193 Gennaio ore 5:20
20205 Gennaio ore 7:48
20212 Gennaio ore 13:51
20224 Gennaio 6:55
20234 Gennaio 16:17
20243 Gennaio 00:39
20254 Gennaio 13:28
20263 Gennaio 17:16
Data Afelio

Quando la Terra E’ in Afelio?

La data dell’afelio terrestre in questi anni occorre tra il 3 e il 7 Luglio, cioè circa 2 settimane dopo il solstizio estivo dell’emisfero boreale.

Ecco una tabella che specifica il momento in cui il pianeta si è trovato (o si troverà) in afelio in base all’anno:

AnnoData e Ora Afelio (UTC)
20156 Luglio ore 19:40
20164 Luglio ore 16:24
20173 Luglio ore 20:11
20186 Luglio ore 16:47
20194 Luglio ore 22:11
20204 Luglio ore 11:35
20215 Luglio ore 22:27
20224 Luglio ore 7:11
20236 Luglio ore 20:07
20245 Luglio ore 5:06
20253 Luglio 19:55
20266 Luglio 17:31

Come Cambiano le Date di Perielio e Afelio Rispetto a Equinozi e Solstizi?

Un lettore attento avrà notato che qui sopra abbiamo detto che “in questi anni” la data dell’afelio cade all’incirca 2 settimane dopo il solstizio estivo… Proprio così, perché nel corso del tempo le date in cui la Terra raggiunge perielio e afelio variano!

Questo è dovuto al fenomeno della precessione anomalistica (o precessione del perielio) che spiega come la linea degli apsidi delle orbite dei pianeti del sistema Solare (e non solo!) varino nel tempo.

Tale fenomeno è solitamente dovuto al disturbo gravitazionale creato da altri oggetti celesti, ma può essere anche causato da effetti relativistici o da asfericità di un corpo celeste.

Eccentricità Orbite Pianeti del Sistema Solare

Mercurio per esempio è il pianeta del sistema Solare caratterizzato dalla più marcata precessione del perielio. Data infatti la vicinanza al Sole, Mercurio ne subisce maggiormente gli effetti gravitazionali.

Vediamo nella seguente tabella le eccentricità delle orbite dei pianeti del sistema Solare:

PianetaEccentricità Orbita
Mercurio0,2056
Venere0,0068
Terra0,0167
Marte0,0934
Giove0,0484
Saturno0,0541
Urano0,0472
Nettuno0,0086

Per curiosità, riportiamo anche le eccentricità delle orbite di altri corpi celesti appartenenti al sistema Solare (satelliti di pianeti, pianeti nani, asteroidi, comete):

Corpo CelesteTipoEccentricità Orbita
LunaSatellite Terra0,0549
PlutonePianeta Nano0,2488
ErisPianeta Nano0,4407
TritoneSatellite Nettuno0,00002
TitanoSatellite Saturno0,0288
Cometa di HalleyCometa0,9671
3 JunoAsteroide0,2555

Variazione del Perielio Terrestre

La linea degli apsidi della Terra varia nel tempo a causa dell’attrazione gravitazionale di Giove (e in misura minore degli altri pianeti).

L’anno anomalistico terrestre (ovvero il lasso di tempo che la Terra impiega a tornare allo stesso apside) è più lungo dell’anno siderale terrestre (cioè del tempo impiegato dalla Terra per effettuare una orbita completa) di circa 4 minuti e 43 secondi.

A causa della precessione dell’asse terrestre invece l’anno tropico (cioè il tempo che intercorre tra due equinozi primaverili nell’emisfero nord) è più breve rispetto all’anno siderale di circa 20 minuti.

Questi due fenomeni fanno si che nell’arco di circa 58 anni le date in cui la Terra si trova in perielio e in afelio si spostino di circa un giorno, tanto è vero che nel 1246 la data del perielio coincise con quella del solstizio d’inverno!

Ciò significa che, tra qualche migliaio di anni, la Terra raggiungerà gli apsidi in corrispondenza degli equinozi.

Supponendo di partire da una situazione in cui la Terra transita per gli apsidi in corrispondenza dei solstizi, l’intero ciclo (per tornare nella stessa situazione) impiega circa 21000 anni.

Vediamo uno schema (del tutto indicativo, solo per rendere l’idea) della disposizione lungo l’orbita terrestre degli apsidi rispetto a solstizi ed equinozi.

Perielio e Afelio e Relazione con Solstizi ed Equinozi

La velocità orbitale media della Terra è di circa 30 km/s, pari a 108000 km/h. In realtà in base alla seconda legge di Keplero la velocità della Terra non è costante sul piano dell’eclittica, ma è massima in corrispondenza del perielio e minima in afelio. Dato che attualmente il nostro pianeta raggiunge l’afelio quando nel nostro emisfero è estate, questo fa sì che la primavera estate boreale risulti più lunga dell’autunno inverno boreale (di circa una settimana).

Perielio e Afelio Determinano le Stagioni?

No, perielio e afelio non determinano le stagioni dell’anno!

Abbiamo già visto infatti che l’orbita terrestre è poco schiacciata, e non c’è una grande differenza percentuale tra le distanze minima e massima della Terra dal Sole: il contributo della distanza Terra-Sole in termini di variazione della temperatura terrestre è quindi minimo.

Basti pensare che quando la Terra raggiunge l’afelio, nel nostro emisfero boreale è estate (mentre nell’emisfero australe è inverno). Quando invece la Terra si trova in perielio, nell’emisfero sud è estate e nell’emisfero nord è inverno.

Ciò che determina le stagioni è principalmente l’inclinazione dell’asse terrestre: in merito a questo ti consigliamo di leggere questo nostro approfondimento sui solstizi.

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