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La Órbita de la Tierra Imprimir Correo electrónico
Escrito por José Luis Pro Martín   
Jueves 13 de Diciembre de 2007 11:32
  

ASTRONOMÍA: LA ÓRBITA DE LA TIERRA

                                               Que es cierto hacerse excéntricos

todos los planetas,[...] de suerte que en

una parte se hagan remotos al Sol

y en la opuesta vengan a estarle próximo.

Johannes Kepler, Las armonías del Mundo.


 

Ahora que Gumersindo no es una de mis preocupaciones (se lesionó el tobillo y ahora va en muletas) puedo dedicarme a investigar un poco más en el curioso tema de las estaciones. Antes que nada cojamos un libro de geometría y estudiemos más esa figura llamada elipse.

 

Por definición la elipse es el conjunto de puntos tales que la suma de sus distancias a dos puntos fijos llamados focos es siempre la misma. ¡Uf!, esto va a ser duro, pero ánimo que merece el esfuerzo. Una elipse, como es alargada, tiene dos ejes, el mayor y el menor. Supongamos, como indica la figura, que el eje mayor tiene longitud 2a y el eje menor 2b.

  

La elipse con sus pará
 metros más importantes
La elipse con sus parámetros más importantes

 

Si M es un punto de la elipse y F, F' los focos de la misma, entonces se cumple que FM + F'M = 2a y esta distancia es siempre la misma, sea cual sea el punto M escogido de la elipse. Ya conozco lo que es el foco de una elipse, de hecho, a partir de ahora, puedo suponer que el Sol se va a colocar, por ejemplo, en el foco que hemos etiquetado como F.

 

La distancia entre los focos FF' se llama distancia focal y vale 2ea donde e es la excentricidad de la elipse. La excentricidad es una medida de lo alargada que es la elipse y puede oscilar entre 0 y 1. De hecho, fíjate, si e = 0, entonces FF' = 0 y, por lo tanto, tenemos una circunferencia. Si e = 1, FF' = 2a y la elipse se ha aplastado tanto que se ha convertido en una línea.

 

Por lo tanto si la excentricidad está cercana a ce ro la elipse prácticamente será igual a una circunferencia y, si decimos que una elipse es muy excéntrica no es que haya perdido un tornillo sino que su valor e está cercano a uno.

 

Para verlo mejor te presento un experimento interactivo con animaciones donde puedes ver una elipse y cambiar su excentricidad.

 

Experimento interactivo 1: La elipse animada.

 

Bueno, y ahora lo más importante después de este pequeño esfuerzo matemático. ¿Cómo es la elipse que describe la Tierra alrededor del sol? Recuerda, el Sol está en uno de sus focos y la Tierra gira alrededor, describiendo su órbita. Por lo tanto, algunas veces estará más cerca y otras más lejos. El punto en el que la Tierra está mas cerca del Sol se denomina perihelio y el más alejado afelio.

 

Afelio y perihelio en la órbita terrestre
Afelio y perihelio en la órbita terrestre

 

De hecho, con unos pocos cálculos matemáticos, se llega a la conclusión de que:

 

Image

 

Los astrónomos han medido la distancia que nos separa del Sol en esos puntos tan importantes (ya veremos cómo han conseguido esto) y son las siguientes:

 

dmax = 152.11 millones de Km

dmin = 147.09 millones de Km

 

Por cierto, la distancia media del Sol a la Tierra será aproximadamente de 150 millones de Km y se usa tantas veces en astronomía que tiene nombre propio: es la unidad astronómica o, abreviado, u.a.

 

Con los datos de la distancia al Sol en el perihelio y el afelio podemos calcular la excentricidad de la Tierra que viene a ser 0.0167. ¡Vaya! Es un valor muy cercano a cero. Acabo de descubrir que la órbita de la Tierra se parece mucho más a una circunferencia que a la típica elipse alargada que se suele ver en los libros de texto (y en las pizarras de la señorita Conchi). Evidentemente no se le puede achacar a estos libros que nos mientan descaradamente pero sí que exageran demasiado al pintar las elipses tan alargadas.

  

Vuelve si quieres al experimento interactivo de más arriba e introduce este valor de la excentricidad. Verás que casi es una circunferencia.

 

Para hacernos una idea de lo poco excéntrica que es la órbita de la Tierra hagamos un experimento mental y reduzcamos su tamaño hasta el de una < b>mesa redonda de un metro de diámetro. En esta mesa, el Sol (que está en uno de los focos) ocuparía un lugar en la mesa separado del centro de la misma por una distancia de ¡un centímetro y medio!

 

Coloca una vela encendida en ese punto, este es nuestro Sol, una fuente de calor. Ahora imagínate que te colocas en un punto de la periferia de la mesa mirando a la vela de forma que esté lo más cercana a ti posible. Estás en el perihelio a una distancia de 48.5 cm. Sitúate en el lado justo contrario de la mesa, estás en el afelio a una distancia de 51.5 cm de la vela.

  

Ahora lo entiendo todo mucho mejor. No siento mucho más calor cuando estoy más cerca del Sol que cuando estoy más lejos, y esa diferencia de distancias desde luego no puede justificar la variación tan significativa de temperaturas que experimentamos entre el invierno y el verano.

  

Por lo tanto y como conclusión: La distancia al Sol tiene muy poco que ver con el ciclo anual de las estaciones en nuestro planeta. Vaya, me siento mucho mejor, ya sé la razón que NO hay que tener en cuenta para explicar las estaciones. Pero entonces, ¿por qué se producen?

                                     
Última actualización el Miércoles 22 de Abril de 2009 20:43