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LA TERRA Il pianeta ha un raggio equatoriale di 6378 chilometri, e, a causa dello schiacciamento ai poli dovuto al moto di rotazione, un raggio polare di 6359 chilometri. La lunghezza dell'equatore è quindi di circa 40000 chilometri.
La posizione della Terra nello spazio non è fissa ma è il risultato di una complessa serie di moti che avvengono con caratteristiche e con periodi differenti. Insieme alla Luna, il nostro pianeta orbita intorno al Sole, a una distanza media di 149.503.000 km e con una velocità media di 29,8 km/s, compiendo una rivoluzione completa in 365 giorni, 5 ore 48 minuti e 46 secondi (anno sidereo); la traiettoria è un'ellisse di piccola eccentricità, pertanto l'orbita è quasi circolare con una lunghezza approssimativamente uguale a 938.900.000 km. Inoltre la Terra è interessata anche da un moto di rotazione intorno a un suo asse, che avviene da occidente a oriente, cioè in senso inverso rispetto all'apparente moto del Sole e della sfera celeste. Giorno Solare e giorno sidereo La Terra ruota su se stessa in un periodo medio di 24 ore rispetto alla posizione del Sole (giorno solare); poiché nello stesso tempo il pianeta compie parte della sua rivoluzione (circa un grado) intorno a questa stella, il tempo impiegato per ritornare nella stessa posizione rispetto alle stelle fisse è leggermente minore: precisamente di 3 minuti e 56 secondi. Quindi il giorno siderale, fondamentale per le osservazioni astronomiche, dura 23 ore, 56 minuti e 4 secondi.
Per compiere un giorno solare la terra deve eseguire un'ulteriore rotazione per recuperare lo spostamento dovuto alla rivoluzione. Variando la velocità di rivoluzione per la legge delle aree di Keplero, ne consegue che il giorno solare non ha sempre la stessa durata. Legge delle aree La seconda legge di Keplero o legge delle aree, afferma che il segmento congiungente la Terra con il Sole percorre aree uguali in tempi uguali. Ciò comporta che un pianeta si muove più velocemente quando è vicino al Sole che non quando è lontano.
L'orbita della terra non è circolare, ma ellittica, il che fa variare la distanza Terra-Sole da un minimo di 147 milioni di chilometri circa (perielio, in gennaio) a un massimo di 152 milioni di chilometri circa (afelio, in luglio). Contrariamente a quanto si crede, non è affatto questa variazione della distanza dal Sole che determina l'alternarsi delle stagioni, ma un meccanismo completamente diverso, legato all'inclinazione dell'asse polare: come noto, tale inclinazione è di circa 23.44 gradi e il risultato è che, in certi periodi dell'anno (la nostra estate), la parte superiore della Terra (emisfero boreale) è inclinata verso il Sole, e viceversa. Questo fa sì che le radiazioni solari siano ricevute per un tempo maggiore, e soprattutto con grande inclinazione rispetto al suolo.
Il momento in cui l'emisfero boreale è maggiormente inclinato verso il Sole è chiamato solstizio d'estate, e cade intorno al 21 Giugno: quel giorno il Sole (al mezzogiorno locale) è perpendicolare su tutti i punti della Terra con una latitudine Nord pari all'inclinazione dell'asse polare: la linea che unisce questi punti è chiamata Tropico del Cancro (perché questa è la costellazione in cui dovrebbe trovarsi il Sole - in realtà non è più così, come si vedrà più avanti -). Viceversa è chiamato solstizio d'inverno, e cade intorno al 21 Dicembre, il giorno in cui è l'emisfero australe maggiormente inclinato verso il Sole: la linea che unisce i punti sui quali il sole a mezzogiorno passa allo Zenit è detta Tropico del Capricorno. Ovviamente vi sono due momenti in cui nessuno dei due emisferi "pende" verso il Sole: si chiamano equinozi, e cadono rispettivamente intorno al 20 Marzo (equinozio di primavera) e al 22 Settembre (equinozio d'autunno): in questi giorni dell'anno il giorno e la notte durano esattamente 12 ore, come accadrebbe sempre se l'asse polare non fosse inclinato. Un fenomeno interessante è che la direzione dell'asse terrestre varia lentamente nel tempo e precisamente gira su se stessa in circa 26000 anni (precessione degli equinozi). Il fatto in se non ha conseguenze per il calcolo degli orologi solari, ma gli astronomi devono tenerne conto: infatti il sistema di coordinate equatoriali di cui si servono gli astrofili e gli astronomi per conoscere la posizione degli astri in cielo si basa sulla posizione del polo nord celeste (il prolungamento verso le stelle dell'asse di rotazione). Attualmente il polo nord celeste si trova nelle vicinanze della stella polare, ma in 50 anni, per esempio, si può spostare di una quantità tale da rendere indispensabile l'introduzione di una correzione nei cataloghi stellari. Motivo per cui i cataloghi stellari recano sempre una data di riferimento (epoca) 1950, 2000 ecc. Questo moto causa il cambiamento nella posizione delle stelle in cielo, dato che la direzione in cui "punta" la Terra si sposta: ogni 2000 anni circa le costellazioni dello Zodiaco (quelle nelle quali sembra passare il Sole, in conseguenza del moto di rivoluzione della Terra) "slittano" di un posto: poiché molti dei termini oggi in uso in campo astronomico risalgono agli studi compiuti nell'antica Grecia, oggi vi sono molte incongruenze: per esempio, il giorno in cui il Sole è allo Zenit sul Tropico del Capricorno, non è più vero che si trova in quella costellazione (com'era 2000 anni fa): si trova invece in quella del Sagittario!
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