Cosa sono la rotazione e la rivoluzione?

Astro-Language

Il linguaggio dell'astronomia ha molti termini interessanti come anno luce, pianeta, galassia, nebulosa, buco nero, supernova, nebulosa planetaria e altri. Questi descrivono tutti gli oggetti nell'universo. Tuttavia, quelli sono solo oggetti nello spazio. Se vogliamo capirli meglio, dobbiamo sapere qualcosa sui loro movimenti.

Tuttavia, per comprenderli e i loro movimenti, gli astronomi usano la terminologia della fisica e della matematica per descrivere quei movimenti e altre caratteristiche. Quindi, ad esempio, usiamo "velocità" per parlare della velocità con cui si muove un oggetto. Il termine "accelerazione", che deriva dalla fisica (così come la velocità), si riferisce alla velocità di movimento di un oggetto nel tempo. Pensa come avviare un'auto: il guidatore preme l'acceleratore, che all'inizio fa muovere lentamente l'auto. L'auto alla fine prende velocità (o accelera) finché il guidatore continua a premere sul pedale del gas. 

In "Ritorno al futuro" una DeLorean appositamente attrezzata era il "veicolo" che portava i personaggi del film avanti e indietro nel tempo. Uno dei requisiti per il viaggio era che doveva accelerare ad alta velocità.
 Getty Images / Charles Eshelman. 

Altri due termini usati nella scienza sono rotazione e rivoluzione. Non significano la stessa cosa, ma descrivono i movimenti che fanno gli oggetti. E sono spesso usati in modo intercambiabile. Rotazione e rivoluzione non sono termini esclusivi dell'astronomia. Entrambi sono aspetti importanti della matematica, in particolare la geometria, in cui gli oggetti geometrici possono essere ruotati e il loro movimento descritto usando la matematica. I termini sono usati anche in fisica e chimica. Quindi, sapere cosa significano e la differenza tra i due è una conoscenza utile, in particolare in astronomia.

Rotazione

La definizione rigorosa di rotazione è "il movimento circolare di un oggetto attorno a un punto nello spazio". Questo è usato in geometria, astronomia e fisica. Per aiutare a visualizzarlo, immagina un punto su un pezzo di carta. Ruota il foglio di carta mentre è disteso sul tavolo. Quello che sta succedendo è che essenzialmente ogni punto ruota attorno al punto sulla carta in cui il punto è disegnato. Ora, immagina un punto nel mezzo di una palla che gira. Tutti gli altri punti della palla ruotano attorno al punto. Disegna una linea attraverso il centro della palla dove si trova il punto, e questo è il suo asse. 

Questo grafico mostra la Terra che gira sul proprio asse (rotazione) mentre orbita attorno al Sole (rivoluzione).
Immagine di Tau'olunga, tramite Wikimedia Commons. 

Per i tipi di oggetti discussi in astronomia, la rotazione viene utilizzata per descrivere un oggetto che ruota attorno a un asse. Pensa a una giostra. Ruota attorno al polo centrale, che è l'asse. La Terra ruota attorno al proprio asse allo stesso modo. In effetti, così fanno molti oggetti astronomici: stelle, lune, asteroidi e pulsar. Quando l'asse di rotazione passa attraverso l'oggetto si dice che ruoti, come quella parte superiore di cui sopra, sul punto dell'asse. 

Rivoluzione

Non è necessario che l'asse di rotazione passi effettivamente attraverso l'oggetto in questione. In alcuni casi, l'asse di rotazione è completamente esterno all'oggetto. Quando ciò accade, l'oggetto esterno ruota attorno all'asse di rotazione. Esempi di rivoluzione potrebbero essere una palla all'estremità di una corda o un pianeta che gira intorno a una stella. Tuttavia, nel caso dei pianeti che ruotano attorno alle stelle, il movimento è anche comunemente indicato come un'orbita.

I pianeti e le comete del sistema solare seguono orbite leggermente ellittiche attorno al Sole. Lune e altri satelliti fanno lo stesso intorno ai loro pianeti. Questo diagramma mostra le forme delle orbite, sebbene non sia in scala.
NASA

Il sistema Sole-Terra

Ora, poiché l'astronomia si occupa spesso di più oggetti in movimento, le cose possono diventare complesse. In alcuni sistemi sono presenti più assi di rotazione. Un classico esempio di astronomia è il sistema Terra-Sole. Sia il Sole che la Terra ruotano individualmente, ma anche la Terra ruota, o più specificamente orbita, attorno al Sole. Un oggetto può avere più di un asse di rotazione, come alcuni asteroidi. Per rendere le cose più semplici, pensa allo spin come a qualcosa che gli oggetti fanno sui loro assi (plurale di asse). 

L'orbita è il movimento di un oggetto attorno a un altro. La Terra orbita attorno al Sole. La Luna orbita attorno alla Terra. Il Sole orbita attorno al centro della Via Lattea. È probabile che la Via Lattea orbiti attorno a qualcos'altro all'interno del Gruppo Locale, che è il raggruppamento di galassie in cui esiste. Le galassie possono anche orbitare attorno a un punto comune con altre galassie. In alcuni casi, quelle orbite avvicinano le galassie così vicine da entrare in collisione. 

A volte le persone diranno che la Terra ruota attorno al Sole. L'orbita è più precisa ed è il movimento che può essere calcolato utilizzando le masse, la gravità e la distanza tra i corpi orbitanti.

A volte sentiamo qualcuno riferirsi al tempo impiegato da un pianeta per compiere un'orbita attorno al Sole come "una rivoluzione". È un po 'più vecchio stile, ma è perfettamente legittimo. La parola "rivoluzione" deriva dalla parola "girare" e quindi ha senso usare il termine, sebbene non sia strettamente una definizione scientifica.

La cosa importante da ricordare è che gli oggetti sono in movimento in tutto l'universo, sia che orbitino l'uno intorno all'altro, in un punto di gravità comune, sia che ruotino su uno o più assi mentre si muovono. 

Fatti veloci

• La rotazione di solito si riferisce a qualcosa che ruota sul suo asse.
• La rivoluzione di solito si riferisce a qualcosa in orbita attorno a qualcos'altro (come la Terra attorno al Sole).
• Entrambi i termini hanno usi e significati specifici nella scienza e nella matematica.

Aggiornato e modificato da Carolyn Collins Petersen.