Teoria di Milankovitć e parametri orbitali

di Pietro Spataro

Tanti sono gli scienziati che hanno cambiato il nostro modo di vedere e, nell’ambito delle scienze della terra, uno dei più importanti è Milanković.
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Milutin Milanković fu un ingegnere, matematico e, forse oggi potremmo aggiungere, climatologo serbo che lavorò a cavallo della prima e seconda guerra mondiale. La massima del suo lavoro riguarda lo studio delle variazioni dei parametri orbitali e il loro collegamento alla storia climatica del pianeta.
Già da tempo gli studiosi sapevano che nel passato si erano susseguite glaciazioni e periodi interglaciali ma solo con Milanković si poté correlare tali fluttuazioni climatiche alla radiazione solare.
Milanković, nella sua “Teoria glaciale”, ipotizzò che fosse la variazione dell’insolazione solare estiva al top dell’atmosfera dell’emisfero nord a forzare formazione e scioglimento degli ammassi glaciali. A suo tempo questa ipotesi non era considerata una teoria e dovremo aspettare un altro Big della climatologia per renderla tale. Cerchiamo però di andare per gradi: perché l’emisfero Nord e cosa sono i parametri orbitali?
Milanković citò l’emisfero Nord perché qui abbiamo il maggior numero di terre emerse e quindi il maggior numero di spazio utile all’accumulo dei ghiacci.
I parametri orbitali del pianeta sono molto più interessanti e si dividono in variazione di eccentricità, inclinazione dell’asse terrestre e precessione.
Eccentricità: la Terra gira intorno al Sole disegnando un’ellisse di cui il Sole occupa uno dei due fuochi; tale affermazione ci è stata insegnata da Keplero ma quello che non dice è che questa ellisse passa da valori di bassa eccentricità (orbita quasi circolare) a valori tali da formare una discreta ellisse. I cicli di passaggio tra questi valori hanno un periodo di 100.000 e 413.000 anni.

Inclinazione dell’asse terrestre: l’angolo varia tra valori di 22.1 e 24.5° con periodi di 41.000 anni.

Precessione: mettete insieme due distinti movimenti, il primo è assimilabile al moto di una trottola quando perde stabilità (la trottola inclina il suo asse ma continua a girare formando due coni virtuali sopra e sotto di lei), il secondo riguarda una rotazione dell’ellisse formato dal moto della terra intorno al Sole che ha come fulcro la stella stessa; i due moti sono assimilabili a uno solo con periodicità a 23.000 anni.

Per trasformare la sua ipotesi in teoria dobbiamo aspettare Nicholas Shackleton, un altro grande della climatologia. Shackleton per primo capì come sfruttare le perforazioni oceaniche per analizzare i cicli di comparsa e scomparsa delle calotte glaciali sul pianeta. Da queste, produsse una curva continua dei volumi dei ghiacci del passato e, scomponendola con la trasformata di Furier (strumento matematico che permette di scomporre un segnale in un insieme di curve sinusoidali), correlò le curve risultanti con la ciclicità dei parametri orbitali.

Il risultato più importante dello studio di Shackleton fu quello di verificare l’ipotesi di Milanković.
Quello di cui vi ho parlato è forse uno degli episodi, magari un po' romanzati, alla base della climatologia.
Sfortunatamente la teoria è piena di problematiche e di domande alle quali non si può dare risposta. Prima di una teoria davvero funzionante dovranno passare ancora molti anni di ricerca, molti altri brillanti scienziati e molte altre ipotesi da verificare e/o confutare.

Immagini tratte da:
Wikipedia Italia, voce "Cicli di Milanković"