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Titolo: "asse terrestre" e terremoto estremo oriente

Ciao a tutti,
Qualcuno di voi potrebbe spiegarmi bene il processo che porta al
mutamento dell'asse terrestre a seguito del terremoto di questi
giorni? Purtroppo le mie conoscenze "arrugginite" di fisica tratte dal
corso di ignegneria ormai remote negli anni mi lasciano molti dubbi.
Per adesso la spiegazione che piu' mi fa avvicinare a qualcosa di
concreto e' quella che paragona il "sistema-terra" al classico esempio
della pattinatrice che esegue le piroette sul ghiaccio (modificando la
configurazione della propria massa tramite "forze interne" riesce a
modificare la velocita' di rotazione).
Io immagino un movimento della massa della terra che ne modifica la
configurazione (quindi il momento d'inerzia del pianeta?), ma questo
movimento di masse non e' compensato da un movimenti di altre masse
uguale e contrario?
Se cosi' fosse la variazione del momento d'inerzia innescata dal
terremoto non sarebbe compensata da questo ulteriore movimento di
"reazione" cosi' da non far percepire al sistema una variazione del
momento d'inerzia?
Aiutatemi a fare un po' di chiarezza tra le mie idee.
Saluti
JH

 giorni? Purtroppo le mie conoscenze "arrugginite" di fisica tratte dal
mah, mi sembra molto strano viste le dimensioni a confronto.
il terremoto è avvenuto a 10 km di profondità, una inezia rispetto ai 13.000
km di diametro della terra. Al massimo tenderei a ipotizzare il contrario,
che uno spostamento (ma che è tutto da verificare) dell'asse terrestre
dovuto a qualche causa sconosciuta abbia provocato il terremoto.
A me sembra soltanto che in questi giorni si stiano sparando cifre
sensazionali in termini di velocità, masse, spostamenti, quando l'unica vera
cifra su cui riflettere è il numero delle vittime ed il modo con cui
prevenire tali catastrofi, o meglio, più che prevenire la catastrofe (forse
impossibile) prevenire che tanta gente possa morire per semplice
disinformazione, in un epoca in cui la comunicazione  è  la regina delle
tecnologie.
Saluti terrestri
Gigi Loreti

 corso di ignegneria ormai remote negli anni mi lasciano molti dubbi.
Anche io ho avuto lo stesso dubbio sentendo dire che si e' spostato
l'asse di rotazione. Se le mie reminescenze di Fisica I non mi ingannano
c'era qualcosa che diceva che un corpo non puo' cambiare il suo stato
di moto per effetto delle sole forze interne. Ora, un terremoto e'
una forza interna, come puo' aver modificato l'asse di rotazione della
Terra?
Se qualcuno rispondesse risolverebbe il dubbio anche a me.
Saluti,
Lobster

km di diametro della terra.
E' vero, ma č anche vero che i 5-6 cm ipotizzati (e per il momento
nemeno sicuri) sono un'inezia rispetto al raggio terrestre.
Una parte su 10^8... direi che č plausibile.
Sconcerta il fatto che l'effetto sia misurabile... vuol dire che č
stata proprio una bella sberla, perņ č un effetto veramente piccolo,
come č logico che sia.

 JH
Ciao, allora, ho dato l'esame di Meccanica Razionale molto tempo fa perň,
ammesso che si sia verificato un piccolissimo cambiamento dell'asse
terrestre, senza nessuna pretesa da parte mia, penso che due punti siano
sicuri:
1) il terremoto e' stato dovuto a forze "interne" alla Terra e non esterne,
dunque, per la seconda equazione cardinale, il momento angolare della Terra
non puo' essere cambiato
2) puo' essere cambiata la distribuzione delle masse, quindi il momento di
inerzia della Terra, rispetto ad un suo certo asse
Che cambi l'asse istantaneo di rotazione, senza che cambi il momento
angolare, non e' una cosa nuova, basta pensare il moto di precessione
dell'asse terrestre che avviene in 26000 anni. Se i miei ricordi di
Meccanica Razionale sono giusti, anche se il momento angolare non cambia,
l'asse istantaneo di rotazione tende a cambiare quando le masse di un corpo
rigido non sono distribuite simmetricamente intorno ad esso.
Sicuramente, l'evento in questione, anche sul moto di precessione, avra' un
impatto infinitesimale.
Qualcuno potrebbe dire che la seconda equazione cardinale non puo' essere
applicata perche' dobbiamo tenere conto del sistema Terra-acqua che non e'
rigido. Perň, sinceramente, come puň mai non essere trascurabile la massa di
tutta l'acqua del mare rispetto alla enorme massa della Terra?


Su questo problema Elio Fabri ha gia' dato poco tempo fa una 
particolareggiata e chiara spiegazione.
In un sistema isolato in rotazione, l'unica cosa che si conserva e' il 
momento della quantita' di moto che puo' essere rappresentato da un 
vettore.  Questo a sua volta e' dato, pero', dal prodotto del momento 
d'inerzia (un tensore) per la rotazione angolare (un vettore); questi 
due "fattori" non hanno nessun obbligo a conservarsi invariati.
Questa apparentemente semplice legge, di fatto, puo' portare a 
situazioni piuttosto semplici come quella del pattinatore ma anche a 
situazioni molto complesse come quella della terra.
Per farla breve, comunque, come tu suggerisci un grosso terremoto puo' 
cambiare il momento d'inerzia del pianeta (anzi, lo cambia quasi 
sicuramente) e quindi, necessariamante, il vettore rotazione si modifica 
per mantenere costante il momento della quantita' di moto.
In un mezzo plastico come la terra c'e' una tendenza a "compensare i 
movimenti di masse con movimenti di altre masse uguali e contrari" ma 
cio' avviene con scale dei tempi molto piu' lunghi del terremoto appena 
avvenuto. Per un po' di tempo ci teniamo un momento d'inerzia e quindi 
una rotazione angolare entrambi disturbati.
Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca

particolareggiata e chiara spiegazione.
Dove?

 Uni. Milano-Bicocca
Mi spiace ma mi sono reso conto di aver scritto, nella fretta, varie 
imprecisioni.
1) ovviamente in un sistema isolato in rotazione ci sono molte altre 
cose che si conservano come, per esempio, lo stato di moto inerziale del 
centro di massa.
2) proprio per quanto scritto al punto 1), effettivamnete nella terra ci 
sono sempre "movimenti di masse uguali e contrari" che fanno in modo di 
non disturbare il centro di massa.
E' possibile, invece, mantenere il centro di massa inalterato cambiando 
il momento d'inerzia: cio' e' avvenuto con il terremoto ma succede anche 
con lo sciogliersi dei ghiacci ed altri fenomeni.
Quando citavo la lenta tendenza del pianeta a compensare gli spostamenti 
di masse dopo un disturbo, intendevo parlare solamente del 
ri-aggiustamento del momento d'inerzia.  Cio' avviene per opera del 
campo gravitazionale che tende a portare alla configurazione di minimo 
energetico il sistema rotante.
Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca

 dell'asse terrestre che avviene in 26000 anni.
No!
-- 
     Elio Proietti
     Valgioie (TO)
 

 per mantenere costante il momento della quantita' di moto.
Concordo ovviamente.
Ritengo pero' che le notizie divulgate dalla TV siano "teoriche" e come 
al solito sensazionalistiche. Anche facendo un po' di jogging in linea di
principio si altera la posizione dell'asse terrestre. 
La vera domanda e' se il violento evento sismico di Natale abbia prodotto
uno spostamento dell'asse terrestre di entita' osservabile: ne dubito 
assai e penso comunque che una risposta affermativa sia prematura.
L'oscillazione di Chandler e' spiegabile come un moto alla Poinsot: 
in particolare la frequenza osservata di circa 430 giorni e' calcolabile
(v.Goldstein) in base allo schiacciamento ed alle proprieta' elastiche 
della Terra. La sua ampiezza si aggira sul decimo di secondo d'arco: 
come gia' spiegato da Fabri occorrono misurazioni assai precise per 
osservare il fenomeno.
Cosa c'entrano i terremoti?
Mentre la frequenza di Chandler e' meccanicamente spiegabile, non e' 
invece chiaro perche' l'ampiezza osservata del "polar motion" non 
subisca quello smorzamento che un'oscillazione libera reale dovrebbe 
manifestare: le osservazioni del moto polare mostrano che essa sembra
avere un carattere permanente, sia pure con notevoli fluttuazioni di 
ampiezza e di fase.
E' stata quindi formulata l'ipotesi che debba esservi qualche meccanismo
in grado di forzare tale oscillazione, presumibilmente il verificarsi di 
terremoti di forte intensita'. La teoria e' plausibile anche se incontra 
varie difficolta'.
Morale: 
Per la TV il sisma ha spostato l'asse terrestre.
IMHO, forse tra qualche mese disponendo di nuove accurate misurazioni 
del "Servizio delle latitudini" si potra' dire che forse e'stata 
osservata una variazione forse significativa dell'oscillazione di 
Chandler, forse attribuibile all'evento sismico in discussione, 
forse...



Una risposta un po' meno laconica si puo' avere?
Vuoi dire che secondo te l'asse terrestre non precede in 26000 anni?
Se pensi che cio' non sia vero, consulta un qualunque libro di geografia
astronomica. Ciao

 Aiutatemi a fare un po' di chiarezza tra le mie idee.
Mi accodo a questo post non per fare chiarezza, ma per aggiungere i miei
dubbi. Ho visto ieri un servizio in TV sulla questione dello spostamento
dell'asse. La NASA pare l'abbia calcolato in 2.5 cm, mentre qui in Europa
la stima e' di 6 cm. Tutto sommato, l'ordine di grandezza e' identico, e
l'esperto in studio commentava il tutto come plausibile. 
Quello che mi ha lasciato estremamente perplesso era un grafico col quale
si mostrava tale spostamento. E' stato inquadrato solo pochi istanti, e
gli assi non erano visibili. Tuttavia, sono pressoche' certo che sulle
ascisse fosse riportato il tempo in giorni, mentre sulle ordinate una
distanza (immagino dalla posizione del polo in un giorno arbitrario). I
punti si disponevano molto bene secondo una retta (credo a causa del moto
di precessione del pianeta), e si discostavano da tale retta in misura
modesta ma molto ben apprezzabile a partire da un certo punto. Cosa mi ha
lasciato perplesso? Il fatto che era cerchiato il punto corrispondente al
GIORNO del maremoto, e questo ERA GIA' BEN DISTANTE dalla retta di cui
dicevo prima. In altri termini, mi e' sembrato davvero che un qualche
fenomeno fosse successo UN PAIO DI PUNTI PRIMA, ossia UN PAIO DI GIORNI
PRIMA.
La domanda che vi pongo e' quindi la seguente: e' forse possibile che i
movimenti interni della crosta terrestre in un caso cosi' eccezionale
fossero antecedenti al momento effettivo del maremoto? O addirittura, e'
possibile che lo spostamento dell'asse terrestre sia causa, e non
conseguenza, del maremoto?
Ciao, Imparare.  
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 gli assi non erano visibili. 
Non ho visto il servizio: e` possibile che abbia visto un grafico della 
polodia. Prova a vedere qui se ritrovi lo stesso tipo di grafico:
http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/earthor/polmot/pm.html
Ciao
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 ampiezza e di fase.
Non avevo mai pensato, ne' riesco a vedere ora, perche' l'oscillazione
si dovrebbe smorzare.
Qui gradirei proprio un chiarimento, perche' io avrei detto che non ci
sia motivo perche' non sia permanente...
Per il resto, sono d'accordo: come siano veramente andate le cose lo
sapremo tra qualche mese, e certo non dalla TV...
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 gravitazionale, ma non ha una diretta influenza sul momento d'inerzia.
Effettivamente pensavo proprio al'isostasia.  E devo dire che non mi 
convince il fatto che i movimenti dovuti all'isostasia non abbiano 
influenza sul momento d'inerzia. Io vedo l'isostasia come un modo 
"semplice" di spiegare che un corpo plastico in rotazione, in assenza di 
altri fattori che in questo caso *ci sono*, tende ad assumere la forma 
di un elissoide con la materia stratificata a densita' decrescente verso 
l'esterno. Tende, quindi, a rendere il suo momento d'inerzia *piu' 
semplice possibile*, o, in qualche modo, a minimizzare qualche energia.
E' vero che il concetto di isostasia viene utilizzato solo localmente, 
ma... non siamo mica geologi!!!
In ogni caso metterei in luce una cosa che e' venuta fuori parlando con 
amici: la gente e' allarmata dal fatto che si e' parlato di una 
variazione dell'inclinazione dell'asse terrestre.  Date le grosse 
conseguenze di un fatto del genere, la gente farebbe bene a 
preoccuparsi; NON del fatto che l'asse di rotazione abbia cambiato 
l'inclinazione rispetto al piano dell'eclittica perche' quest'effetto 
NON C'E' STATO, ma del fatto che a qualcuno sia venuto in mente di 
suggerirlo.
Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca

 sia motivo perche' non sia permanente...
Ho tratto le osservazioni sullo smorzamento dell'oscillazione di Chandler
e sulla sua connessione con eventi sismici violenti da un libro di 
geofisica divulgativo ma serio. Pare che esistano complesse teorie in 
merito, ma io non le conosco. Ho avuto le tue stesse perplessita', ma 
ho finito per convincermi della plausibilita' di tale discorso.
Se la Terra fosse un corpo rigido libero dotato di un asse di 
simmetria essa si muoverebbe alla Poinsot: se l'asse di rotazione non 
coincide con l'asse principale d'inerzia, la velocita' angolare omega 
deve precedere attorno all'asse di simmetria, con un periodo calcolabile
(305 giorni, v. Goldstein) ed un'ampiezza costante (niente smorzamento). 
Secondo quanto ho letto, il periodo effettivo del moto polare (osc. di
Chandler) e' maggiore (circa 430 giorni) a causa della viscosita' interna
della Terra e soprattutto a causa dell'elasticita' del mantello.
Per un corpo rigido il periodo di tale precessione e la sua ampiezza 
(che secondo le osservazioni astronomiche non supera i 5m) sono 
costanti del moto. Sul Goldstein queste costanti sono poste in 
relazione con le costanti fondamentali del moto alla Poinsot (energia 
cinetica e momento angolare).
 
La mia conclusione e' che per formulare una teoria decente del "polar
motion" la trattazione di Poinsot puo' costituire solo una prima 
grossolana approssimazione, su cui si puo' intraprendere un calcolo 
perturbativo. La Terra non deve essere considerata un corpo rigido e 
nell'osc. di Chandler entrano in gioco forze interne dissipative. 
Mi aspetto che l'energia cinetica non sia rigorosamente conservata, 
ma che tenda a diminuire, invece il momento angolare e' conservato.
In base alle formule del Goldstein (invertite) cio' comporterebbe 
anche una diminuzione dell'ampiezza della precessione, dunque uno 
smorzamento dell'oscillazione di Chandler (in assenza di terremoti o 
di altre alterazioni).
Non ho avuto tempo per elaborare analiticamente queste idee, spero di
non avere preso cantonate. Cosa ne pensi?


 Una risposta un po' meno laconica si puo' avere?
Ti ha gia' risposto Fabri, ma e' stato un po' laconico... ;-)
L'esempio non e' pertinente.
Il moto di precessione degli equinozi e' dovuto essenzialmente al momento
delle forze _esterne_ che l'azione gravitazionale della Luna e del Sole 
applica al geoide schiacciato della Terra.
Momento angolare e velocita' angolare sono approssimativamente paralleli, 
il momento angolare _non_ e' conservato, ma precede appunto conicamente
(trascurando le nutazioni).


 
http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/earthor/polmot/pm.html
Potrebbe forse trattarsi di una porzione del grafico che mi segnali, ma
talmente piccola che non era visibile alcuna curvatura. Il campionamento,
nel mio caso, doveva essere di un punto per ogni giorno.



OK, ciao

 di altre alterazioni).
Non ho (ancora) guardato le formule che dici, quindi al momento non so
che dire.
Ma ecco come l'ho vista io.
Lo schiacciamento della Terra non e' un dato a se', in quanto esso
discende proprio dalla sua rotazione.
Ne consegue che la condizione stabile per una Terra plastica sarebbe
quella in cui l'asse di figura coincide con l'asse di rotazione,
mentre oggi sono distinti (a me risulta per circa 10 metri, non 5).
Ci si dovrebbe dunque aspettare un rilassamento verso l'equilibrio
(non ho idea con che costante di tempo...).
Non risulta traccia di tale rilassamento: l'ampiezza dello scostamento
varia irregolarmente, ma nonmostra tendenza a diminuire.
Certo pero' che se la costante di tempo fosse 1000 anni...
Se ci sono stime affidabili che dicano che la costante di tempo
dovrebbe essere molto piu' breve, allora ci deve essere un meccanismo
di eccitazione, sia pure in forma di rumore, che mantiene il sistema
fuori equilibrio.
