Il moto della Terra lungo l'orbita

Complimenti, la tua risposta è esatta! Infatti, tutte le osservazioni che hai compiuto (o le simulazioni che hai visto) sono spiegate dal fatto che la Terra si muove intorno al Sole compiendo un intero giro attorno ad esso in un anno.
Questo moto prende il nome di rivoluzione: attento a non confonderlo con la rotazione della Terra attorno al proprio asse! I due moti avvengono simultaneamente, ma non sono la stessa cosa: la rotazione avviene attorno ad un asse, mentre la rivoluzione è l'orbitare della Terra attorno al Sole.

Il semplice moto di rivoluzione, tuttavia, non basta per spiegare le osservazioni che hai compiuto: occorre anche che l'asse di rotazione terrestre sia inclinato rispetto al piano sul quale la Terra si muove intorno al Sole, piano che prende il nome di eclittica. In effetti, l'asse è inclinato di 66° e 33' rispetto all'eclittica, e mantiene sempre la stessa orientazione nello spazio durante la rivoluzione!

Nel corso dell'anno quindi, mentre la Terra orbita intorno al Sole, regioni sempre diverse della sua superficie si trovano più illuminate e altre meno: a questo sono dovute le stagioni.

Nelle animazioni qui sopra, nota come varia durante l'anno la posizione del circolo di illuminazione (terminatore) rispetto alla direzione Nord-Sud.
Osserva come nei diversi momenti del ciclo annuale cambia l'angolo formato dai raggi solari e dal piano dell'orizzonte.

Il solstizio d'estate (21 giugno) è il giorno nel quale l'inclinazione dei raggi solari sul Polo Nord (cioè l'illuminazione del polo stesso) è massima, il solstizio d'inverno (21 dicembre) il giorno nel quale è minima. Gli equinozi (21 marzo e 23 settembre) sono i giorni nei quali l'illuminazione dei due poli è esattamente uguale, cioè il terminatore passa per i poli stessi.

L'estate è dunque la stagione compresa fra solstizio d'estate ed equinozio d'autunno; l'autunno termina il giorno del solstizio d'inverno, e così via.

È ovvio che durante l'estate, quando il Sole è in media più alto sull'orizzonte, la quantità di luce e di calore che giunge sulla Terra è maggiore. Osserva il disegno qui sotto: il fascio di luce solare che giunge a terra perpendicolarmente, a parità di larghezza, illumina una superficie minore e quindi la sua energia è più "concentrata".

Qualcuno potrebbe pensare che le variazioni stagionali siano dovute al fatto che la distanza Terra-Sole varia nel corso dell'anno: in effetti l'orbita che la Terra segue nel suo moto intorno al Sole non è un cerchio perfetto, ma un'ellisse. Il Sole si trova in uno dei due fuochi dell'ellisse, e questo significa che la distanza Terra-Sole varia lungo l'orbita. Quest'ultima è rappresentata dalla figura seguente.

Come vedi, la distanza della Terra dal Sole non è costante: ha un minimo e un massimo. Il punto dell'orbita più vicino al Sole viene chiamato perielio, il punto più lontano viene chiamato afelio. I due punti e il Sole sono allineati. La distanza del perielio dal Sole e quella dell'afelio dal Sole sono confrontate nella parte inferiore della figura: la prima distanza è più piccola della seconda. La differenza tra le due distanze è stata rappresentata nella scala corretta. Per avere un'idea precisa delle dimensioni relative, pensa che se la distanza minima fosse 1 metro, quella massima sarebbe solo 4 cm maggiore.

Si potrebbe quindi pensare che faccia più caldo quando la Terra è più vicina al Sole e viceversa. In realtà, nel nostro emisfero avviene proprio il contrario: durante la nostra estate la Terra è più lontana dal Sole rispetto all'inverno.

Le stagioni sono quindi dovute esclusivamente al moto di rivoluzione e all'inclinazione dell'asse terrestre.

Come possiamo legare le osservazioni sul moto stagionale delle costellazioni a quanto abbiamo detto? Prova a leggere qui.