Grande domanda
Perché ci sono il giorno e la notte?
Il giorno e la notte esistono perché la Terra gira sul proprio asse circa una volta ogni 24 ore, così lati diversi si trovano rivolti verso il Sole o dalla parte opposta. La metà rivolta verso il Sole ha la luce del giorno, mentre la metà girata dall'altra parte è al buio, cioè è notte.
Una palla che gira, due metà
La Terra ha la forma di una palla leggermente schiacciata e gira di continuo attorno a una linea immaginaria che attraversa il suo centro dal Polo Nord al Polo Sud, chiamata asse. In ogni istante la luce del Sole può illuminare solo la metà di questa palla che in quel momento è rivolta verso il Sole, esattamente come una lampada può illuminare solo il lato del pallone che le sta di fronte, lasciando l'altro lato in ombra. Mentre la Terra ruota, il confine fra la metà illuminata e quella buia, chiamato terminatore, scorre senza sosta sulla superficie, portando l'alba nei luoghi verso cui avanza e il tramonto in quelli da cui si allontana.
Circa 24 ore, e non è il Sole a muoversi
Stando con i piedi per terra sembra che il Sole sorga a est, strisci attraverso il cielo e tramonti a ovest, ma rispetto alla Terra il Sole si muove appena. Quello che succede davvero è che tu, in piedi sulla Terra che gira, vieni portato prima a guardare il Sole e poi di nuovo dalla parte opposta, una volta ogni 23 ore e 56 minuti per un giro completo rispetto alle stelle lontane: abbastanza vicino al familiare giorno di 24 ore. Gli astronomi dell'antichità, che osservavano solo da terra, pensarono comprensibilmente che fosse il Sole a muoversi attorno a una Terra ferma, e ci vollero secoli di osservazioni accurate per capire che le cose stanno esattamente al contrario.
Perché la durata del giorno cambia comunque
Anche se ogni giro completo dura circa 24 ore in ogni punto della Terra, il numero di ore di luce dentro quel giro non è lo stesso ovunque né in tutto l'anno. Questo succede perché l'asse terrestre è inclinato di circa 23,5 gradi, invece di stare perfettamente dritto rispetto al percorso della Terra attorno al Sole. A seconda del periodo dell'anno, questa inclinazione fa sì che un emisfero penda di più verso il Sole e abbia giornate lunghe con notti corte, mentre l'altro emisfero pende dalla parte opposta e ha giornate corte con notti lunghe: ed è anche il motivo di fondo per cui esistono le stagioni.
Provalo tu
In una stanza buia punta una torcia verso una palla, per esempio un'arancia o un pallone, e falla girare piano. Guarda come è illuminato solo il lato rivolto verso la torcia e come la metà chiara e quella scura si spostano mentre giri la palla, proprio come il giorno e la notte sulla Terra.
Le domande dei bambini
Quanto ci mette la Terra a fare un giro su se stessa?
La Terra impiega circa 24 ore per completare un giro intero sul proprio asse, ed è per questo che un ciclo di giorno e notte dura all'incirca altrettanto. Più precisamente, un giro rispetto alle stelle lontane dura circa 23 ore e 56 minuti.
Il Sole si muove davvero attraverso il cielo?
Il Sole sembra muoversi attraverso il cielo, ma quel movimento è in realtà causato dalla Terra che gira sotto di lui, non dal Sole che viaggia attorno alla Terra. Stare fermi su un pianeta che ruota fa sembrare in movimento gli oggetti lontani.
Perché il giorno e la notte non durano sempre uguale?
Nella maggior parte dei luoghi e per gran parte dell'anno il giorno e la notte hanno durate diverse, perché l'asse terrestre è inclinato e questo fa sì che in certi periodi un emisfero sia rivolto più direttamente verso il Sole. Solo intorno agli equinozi giorno e notte durano quasi uguale dappertutto.