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Movimientos intrínsecos de un cuerpo solitario en el espacio, sin ninguna influencia exterior.

Creada09-11-2007
Modificada18-07-2017
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Agosto26

Movimientos de La Tierra en el Espacio

Si supusiéramos que un planeta o un objeto cualquiera estuviera solo en el espacio, sin ningún cuerpo celeste a su alrededor que afectara a su movimiento, sólo podríamos detectar, a simple vista, dos movimientos posibles: La Traslación (M1) y la Rotación (M2).

Un cuerpo en el espacio puede estar detenido o en movimiento, pero el universo es tan complejo y caótico como la superficie del mar bajo el viento. Es muy improbable que en todo el universo podamos encontrar una estrella o planeta que estén detenidos con respecto al resto del universo. La Tierra, por ejemplo, viaja a 30 Km/s alrededor del Sol, y este viaja a unos 215 Km/s alrededor de la Vía Láctea. Incluso la Vía Láctea se está desplazando a unos 270 Km/s en dirección a la galaxia de Andrómeda, con la que chocará dentro de unos 4.000 Millones de años.

En general podemos admitir que todos los objetos del universo se mueven, y aunque algún objeto originalmente no se estuviera moviendo, la atracción gravitatoria de otros cuerpos harán que comience a moverse en concordancia con los objetos que le rodeen.

La traslación de un planeta alejado de cualquier estrella o masa significativa será una traslación en línea recta, que podría ser en cualquier dirección del espacio, pero la presencia de otros planetas, estrellas y en general, de toda la materia del universo, hace que la traslación de cualquier cuerpo sufrirá desviaciones, y si un cuerpo lo bastante masivo se encuentra lo bastante cercano (como es el caso) el cuerpo más pequeño acabará dando vueltas alrededor del más grande, en un movimiento que será explicado más adelante, en este mismo documento.

Ecuador y Eje de Rotación de la TierraLa rotación de un planeta se verificará si éste está girando sobre sí mismo, en cuyo caso podemos establecer una serie de coordenadas sobre la superficie del planeta. El Eje de Rotación será una línea imaginaria que atraviese el planeta por su centro de gravedad, y el plano perpendicular al eje, y que pase por ese mismo centro de gravedad será el Plano Ecuatorial.

Los puntos de la superficie por donde sale de la Tierra el eje de rotación serán los polos, y para distinguir un polo de otro, si nos situamos sobre uno de ellos y vemos que el planeta gira en sentido contrario a las agujas del reloj, ese será el Polo Norte. Si viéramos que gira en el sentido de las agujas del reloj, ese será el Polo Sur.

Cada uno de los hemisferios recibirá el nombre de su polo correspondiente, Hemisferio Norte y Hemisferio Sur, y la línea de la superficie cortada por el Plano Ecuatorial, será el Ecuador.

Aparte de estas líneas y puntos imaginarios, con el fin de situar cualquier punto de la superficie terrestre, se dibujan sobre ella una serie de líneas llamadas Meridianos y Paralelos. Los Paralelos son líneas paralelas al Ecuador y que permiten determinar la distancia, en grados, que hay desde el ecuador hasta el punto que nos interese. Lógicamente, esta distancia puede ir desde 0º (si estamos en el Ecuador) hasta 90º (en cualquiera de los polos). Para diferenciar las latitudes de ambos hemisferios los distinguimos con la letra N o S, dependiendo de si están en el hemisferio Norte o Sur.

Los meridianos también son necesarios, en unión con los paralelos, para localizar cualquier punto en la superficie terrestre. Son circunferencias que pasan por ambos polos y dividen la Tierra en husos. Hay que elegir un meridiano que sea el Meridiano Cero (arbitrariamente, se ha elegido el meridiano que pasa por la ciudad de Greenwich) y contar en grados hacia el Este o al Oeste, hasta la distancia máxima, el meridiano 180º, que en realidad es la prolongación del meridiano Cero.

Para indicar cualquier coordenada terrestre, sólo tenemos que indicar su latitud y longitud, Madrid, por ejemplo, se encuentra en las coordenadas 40ºNorte, 3ºOeste.

La rotación y el tamaño de un planeta afectan a su forma. Un planeta pequeño (o un asteroide) apenas tiene fuerza gravitatoria suficiente para mantener llano el terreno. Mientras más pequeño es un planeta más altas, en proporción, serán sus montañas y más profundas sus simas. Mientras más grande, las montañas serán más bajas y los cañones más pequeños. De ahí que, por ejemplo, la montaña más grande del Sistema Solar, el monte Olimpo, se encuentra en Marte, un planeta bastante más pequeño que la Tierra. Por contra, los planetas gigantes, bajo su densa capa atmosférica, tienen un relieve sumamente suavizado por la fuerza de gravedad.

Aparte de la masa del planeta, en su forma también influye la velocidad de rotación. Si un planeta gaseoso suficientemente grande no tuviese rotación, su forma sería la de una esfera perfecta. Pero el hecho de que esté rotando hace que la fuerza centrífuga empuje la masa planetaria hacia el ecuador, haciendo que el planeta se achate por los polos. Mientras mayor sea la velocidad de rotación mayor será la fuerza centrífuga y, por tanto, su achatamiento polar y su abombamiento ecuatorial. La velocidad de rotación de la Tierra ha determinado, al cabo de 4.500 MM de años que ésta tenga un achatamiento polar de unos 21 Km, es decir, cada uno de los Polos está situado 21 Km más cerca del centro de la Tierra que cualquier punto del Ecuador. Y esto es otro hecho que tendrá su importancia en algunos de los movimientos que quedan por describir.

Suponiendo de nuevo que la Tierra permaneciera aislada de los efectos de cualquier otro cuerpo espacial, estos serían los únicos movimientos que tendría, una traslación en línea recta hacia un punto indeterminado del espacio y una rotación alrededor de un eje de rotación. Y estos movimientos son perfectamente regulares y no cambiarían ni se detendrían hasta el fin de los tiempos.

Salvo un pequeño detalle: La Tierra no es perfecta.

Naide es prefeto

Ya hemos visto que la fuerza centrífuga hace que la Tierra esté achatada en los polos y ensanchada por el ecuador, pero hay otro factor menos visible pero más importante que altera los movimientos ya explicados.

Examinemos detenidamente el movimiento de rotación: En él nos encontramos dos fuerzas: la gravedad, que hace que todos los cuerpos caigan hacia el centro de la Tierra y la fuerza centrífuga provocada por la rotación terrestre, que hace que todos los cuerpos quieran alejarse del eje de rotación.

Si la Tierra fuera una esfera perfecta y las masas en su interior estuvieran distribuidas de una forma perfectamente homogénea, la fuerza centrífuga generada en cualquier parte del planeta sería igual a la experimentada en cualquier otra parte del mismo paralelo.

Pero no lo es. Si ponemos el hemisferio Norte de la Tierra sobre la mesa y lo cortamos en ocho trozos iguales, como una pizza o una caja de quesitos, con todos los cortes de exactamente 45º y coincidiendo con el eje de rotación de la Tierra, cada trozo tendrá una masa diferente, dependiendo de si tienen más océanos o montañas, o incluso de la composición de la corteza terrestre, si el terreno contiene más rocas basálticas, graníticas o calcáreas.

En el caso del Hemisferio Norte el trozo más pesado será, seguramente, aquél en que se encuentra el Tibet y la cordillera del Himalaya, mientras que en el Hemisferio Sur el trozo más pesado se encontrará probablemente en la cordillera de los Andes.

Si volvemos a mirar la Tierra ahora, girando sola en el espacio, veremos que la fuerza centrífuga a lo largo de todo el eje de rotación no es homogénea, sino que hay una pequeña resultante que intenta inclinar el eje de la Tierra en dirección al Tibet en el Hemisferio Norte y en dirección a Argentina en el Hemisferio Sur. Siendo el planeta una masa sólida, ambos hemisferios giran solidariamente, pero hay una fuerza ligera pero constante que intenta torcer el Eje de la Tierra en una dirección determinada.

En cualquier caso, la diferente orientación de la fuerza centrífuga en ambos hemisferios es muy leve en comparación al tamaño de la Tierra. La diferencia de masas entre un trozo y otro del pastel es tan pequeña como el peso de una cordillera montañosa. ¿Cuánto, unas cien montañas?. Osea, prácticamente nada si lo comparamos con la masa de la Tierra. Es indudable que esa fuerza centrífuga apenas es suficiente para desviar el eje de la Tierra ni una centésima de grado en un año.

Pero en diez mil años sí.

Y a la larga el eje de la Tierra se inclinará cada vez más en el espacio en una dirección determinada, hasta que los polos de la Tierra hayan cambiado en varios grados desde su posición actual.

Además, en períodos históricos largos, los continentes se desplazan, cambian de forma, chocan, levantan nuevas cordilleras y abren nuevos océanos. Si mil años más tarde, cuando el eje de la Tierra se ha inclinado uno o varios grados, volvemos a cortar la Tierra en trozos iguales, tal como antes, los trozos que pesen más en el hemisferio Norte y en el Sur pueden ser otros totalmente distintos, o estar situados precisamente el uno sobre el otro, o en extremos opuestos o en ángulo. Cada una de estas combinaciones hará que la Tierra intente inclinarse en una dirección distinta a la tendencia de mil años antes.

Y eso hace prácticamente imposible predecir en qué dirección se va a inclinar el eje de rotación en un largo plazo de tiempo.

Noticia Relacionada: Sin la Luna, la Tierra entraría en un movimiento caótico y la vida humana sería imposible

Este movimiento, conocido como Balanceo Caótico del Eje de Rotación, en realidad tiene dos componentes: Por un lado, el Desplazamiento Celeste de los Polos (M3), en el que el Eje de Rotación de la Tierra cambia con respecto al firmamento, el Polo Norte deja de apuntar a la Estrella Polar. Por el otro lado, el Desplazamiento Terrestre de los Polos (M4), en el que el Eje de Rotación cambia con respecto al planeta. Si queremos mantener una bandera en los Polos, cada cien años o menos habrá que ir a cambiar la posición de las banderas.

Por regla general, este movimiento es conocido como Precesión Caótica, pero personalmente prefiero utilizar la palabra Balanceo para denominar a varios de los movimientos que vamos a describir.

El motivo de llamar Precesión a un Balanceo es porque algunos movimientos orbitales hacen que un punto orbital "Preceda", es decir, que un ciclo se completa ligeramente antes de lo que debería. El fenómeno de precesión más conocido es el de la Precesión de los Equinocios, que hace que las estaciones se produzcan cada año ligeramente antes de cumplirse el año sideral completo. Por extensión se ha llamado Precesión a muchos fenómenos orbitales, por desgracia incluso en casos en los que no debería aplicarse, por ejemplo, cuando se trata de un movimiento no cíclico.

Hemos de insistir en dos detalles: La Fuerza de Torsión del Eje será tanto más acusada mientras más irregular sea el planeta, y la irregularidad de un cuerpo planetario depende de su tamaño, por lo que mientras más grande es un planeta, más redondo y homogéneo será. Mientras más pequeño, más grandes serán sus montañas y depresiones, y por tanto más irregular.

En el caso de la Tierra, la Fuerza de Torsión del Eje será lo bastante débil para que pasen bastantes siglos antes de que el desplazamiento de los polos en la Tierra o en el Firmamento sean apreciables. En un planeta gigante como Júpiter, o una estrella como el Sol, podrían pasar decenas de miles de años antes de que el eje llegase a torcerse un grado. En cambio, un asteroide del tamaño de un edificio viajando en rotación por el espacio, podría torcer su eje con bastante rapidez, quizás muchos grados al año.

Y el otro detalle a resaltar es que la dirección en la que se va a torcer el eje de rotación debido a esta fuerza, aunque debida a causas mecánicas y físicas precisas, es tan difícil de calcular que a largo plazo es casi impredecible.

Consideremos simplemente lo siguiente. Debido a la distribución actual de las masas entre las distintas secciones del planeta, podemos llegar a calcular que en los próximos mil años el eje de la Tierra se desviará uno o dos grados en una determinada dirección. Pero al hacerlo habrá montañas que atraviesen las líneas imaginarias en las que hemos dividido la Tierra y si dentro de mil años volvemos a repetir el experimento mental de cortar la Tierra en porciones, la distribución de masas será distinta y la dirección de la Fuerza Centrífuga de cada hemisferio será también distinta, por lo que la Torsión del Eje se verificará en una dirección distinta a la de hoy en día. Como las montañas, cordilleras y océanos están distribuidas de una forma casi aleatoria en el planeta, y encima los volcanes, terremotos y la deriva de los continentes pueden cambiar esa distribución de una forma aún más aleatoria, la dirección en la que se manifestará la Fuerza de Torsión del Eje de rotación de un planeta es prácticamente aleatoria y, a largo plazo, imposible de predecir.

Como consecuencia, el eje de rotación de la Tierra tenderá a inclinarse de forma aleatoria a una velocidad muy lenta, tardando cientos o miles de años en desviarse unos pocos grados, pero en un plazo de un millón de años, o de diez millones, cada uno de los polos de la Tierra se habrá desplazado en cualquier dirección aleatoria cubriendo prácticamente todas las direcciones del espacio.

Pero esto, que es lo que aparentemente debería haber ocurrido, no ha ocurrido así.

Desde que se ha formado la Tierra, hace más de 4.000 MM de años, no tenemos constancia de que el eje de la Tierra haya estado nunca desviado más de treinta grados de la perpendicular de la eclíptica. ¿Por qué?. ¿Hay algo que mantenga sujeto el eje de la Tierra?

Bien, va siendo hora de examinar estos mismos movimientos con un poco más de luz.

Tal vez a la clara luz de la Luna.

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