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Terremoto del Giappone Cambia la Rotazione Terrestre - Parte 1

In un Post precedente abbiamo visto come un terremoto è in grado di dislocare l’asse terrestre, ma non è l’unico effetto dovuto allo spostamento di una zolla tettonica dopo un forte sisma. Ricordo che la Terra, anche se gravitazionalmente legata al Sole ed agli altri pianeti, si trova libera nello spazio e proprio a causa di queste relazioni gravitazionali esterne subisce delle modificazioni dei sui moti, sia di rivoluzione che di rotazione. Ma abbiamo visto come tali modifiche possono avvenire anche dall’interno, proprio perché la Terra è libera. Uno spostamento di massa sulla sua superficie, oltre a provocare uno slittamento dell’asse terrestre è in grado di cambiare anche la sua velocità di rotazione. L’esempio della ballerina è significativo per capire cosa sta succedendo. Quasi tutti dovrebbero sapere, ed aver visto, che una ballerina quando piroetta su se stessa ed allarga le braccia rallenta il suo moto di rotazione e viceversa, quando ritrae le braccia al corpo, il suo moto di rotazione aumenta. Tutto dipende dal principio di conservazione del momento angolare. Vedetela in questo modo: le braccia quando sono lontane dal corpo, percorrono un moto circolare con una determinata velocità, per il principio di conservazione dell’energia, quando vengono portate all’interno, conservano ancora tale velocità.

Ma ad una distanza dal corpo di metà di quello di partenza la circonferenza che devono percorrere è praticamente la metà e con la stessa velocità, dato che la circonferenza è più piccola, impiegano meno tempo ad effettuare un giro …guarda caso la metà del tempo. Ecco che riducendo il raggio alla metà, la velocità angolare aumenta del doppio. Ovviamente le braccia sono legate rigidamente al corpo, queste non si aggroviglieranno alla ballerina ma la maggiore velocità viene trasferita a tutta la danzatrice che non aumenterà la velocità di rotazione del doppio ma il suo incremento sarà ben visibile. E’ un’esperienza di fisica alla portata di tutti, provate a girare e allontanate ed avvicinate le braccia. Se proprio non vi và di ballare, in molti giardini pubblici sono presenti dei giochi per bambini che permettono di ruotare ed esperimentare tale principio di fisica di conservazione del momento angolare.

Durante un terremoto può accadere che la deriva dei continenti provochi lo scontro tra due zolle continentali (grandi estensioni di terra che galleggiano sulla lava come fossero delle navi, leggere il post precedente: http://blog.libero.it/AstroLeo/9988130.html), gli effetti di un immane e di un tale gigantesco incidente possono essere diversi, o si formano montagne o una zolla slitta accanto o sopra o sotto l’altra immergendosi nel magma del mantello terrestre. Nel caso del Giappone, si trova vicino ad una zona di confine di Subduzione dove la Zolla del Pacifico si immerge al di sotto della zolla Euroasatica. La terra può essere vista come una ballerina instancabile che piroetta costantemente e quando, dopo un terremoto, una zolla sale o ascende cambia la distanza dal corpo delle proprie braccia. Per la conservazione dell’energia del moto angolare la rotazione terrestre subisce o un incremento o una diminuzione.

I geologi hanno evidenziato che nel terremoto dell’11 Marzo 2011, la ballerina terrestre ha ritratto le braccia in quanto la zolla del pacifico si è immersa. In molti articoli si legge che secondo Richard Gross, geofisico della Nasa, da risultati preliminari di studi effettuati dall'Ingv, l'Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia, la velocità di rotazione terrestre è aumentata provocando un accorciamento di 1,8 milionesimi di secondo (μsec) della durata del giorno. Con il terremoto di Sumatra del 2004, la zolla Indiana è scivolata repentinamente sotto quella Birmana e le giornate si erano accorciate di 6,8 milionesimi di secondo. Secondo Gross anche la zolla di Nazca, che Subduce sotto quella sudamericana, che ha generato il terremoto cileno del 2010, ha spostato masse verso l'interno della Terra; il giorno si sarebbe accorciato di 1,26 milionesimi di secondo. Differenze molto piccole, ma permanenti. Queste modifiche sono sotto la soglia di osservazione diretta strumentale, che è di 5 milionesimi di secondo, ma per il terremoto di Sumatra dovrebbe essere stata superata e, al contrario del caso dello spostamento dell’asse terrestre, in quanto gli eventi si sommano via via che le zolle subiscono subduzione, la rotazione della terra dovrebbe aumentare progressivamente e le giornate diventare sempre più corte a tal punto da essere visibili dai nostri strumenti. Ma niente di cui ci dobbiamo preoccuparci in quanto gli effetti dovuti ai venti atmosferici o alle correnti oceaniche producono effetti continui di incremento e decremento dell’ordine di millisecondi giornalieri, ben 550 volte più grandi del terremoto giapponese!

Link:

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-080

Video Dimostrazione del Momento Angolare: