Traslación de la Tierra

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La Tierra orbita alrededor del Sol a una distancia promedio de 149,60 millones de km (92,96 millones de millas) en un patrón en sentido antihorario visto por encima del hemisferio norte. Una órbita completa toma 365,256  días (1 año sidéreo), tiempo durante el cual la Tierra ha viajado 940 millones de km (584 millones de millas). Ignorando la influencia de otros cuerpos del Sistema Solar, la órbita de la Tierra es una elipse con el baricentro Tierra-Sol como un foco y una excentricidad actual de 0,0167. Dado que este valor es cercano a cero, el centro de la órbita está relativamente cerca del centro del Sol (en relación con el tamaño de la órbita).

Visto desde la Tierra, el movimiento progresivo orbital del planeta hace que el Sol parezca moverse con respecto a otras estrellas a una velocidad de aproximadamente 1° hacia el este por día solar (o el diámetro del Sol o la Luna cada 12 horas). La velocidad orbital de la Tierra tiene un promedio de 29,78 km/s (107 208 km/h; 66 616 mph), que es lo suficientemente rápida como para cubrir el diámetro del planeta en 7 minutos y la distancia a la Luna en 4 horas.

Desde un punto de vista sobre el polo norte del Sol o de la Tierra, la Tierra parecería girar en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor del Sol. Desde el mismo punto de vista, tanto la Tierra como el Sol parecerían girar también en sentido contrario a las agujas del reloj sobre sus respectivos ejes.

Historia de estudio

El heliocentrismo es el modelo científico que primero colocó al Sol en el centro del Sistema Solar y puso a los planetas, incluida la Tierra, en su órbita. Históricamente, el heliocentrismo se opone al geocentrismo, que situaba a la Tierra en el centro. Aristarco de Samos ya propuso un modelo heliocéntrico en el siglo III a. En el siglo XVI, De revolutionibus de Nicolaus Copernicus presentó una discusión completa de un modelo heliocéntrico del universo .de la misma manera que Ptolomeo había presentado su modelo geocéntrico en el siglo II. Esta "revolución copernicana" resolvió el problema del movimiento retrógrado planetario argumentando que tal movimiento solo era percibido y aparente. Según el historiador Jerry Brotton, "Aunque el innovador libro de Copérnico... había sido [impreso más de] un siglo antes, [el cartógrafo holandés] Joan Blaeu fue el primer cartógrafo en incorporar su revolucionaria teoría heliocéntrica en un mapa del mundo".

Influencia en la Tierra

Debido a la inclinación axial de la Tierra (a menudo conocida como la oblicuidad de la eclíptica), la inclinación de la trayectoria del Sol en el cielo (como la ve un observador en la superficie de la Tierra) varía a lo largo del año. Para un observador en una latitud norte, cuando el polo norte está inclinado hacia el Sol, el día dura más y el Sol aparece más alto en el cielo. Esto da como resultado temperaturas promedio más cálidas, ya que la radiación solar adicional llega a la superficie. Cuando el polo norte está inclinado lejos del Sol, ocurre lo contrario y el clima es generalmente más fresco. Al norte del círculo polar ártico y al sur del círculo polar antártico, se llega a un caso extremo en el que no hay luz diurna en absoluto durante una parte del año, y luz diurna continua durante la época opuesta del año. Esto se llama noche polar y sol de medianoche, respectivamente.

Eventos en la órbita

Por convención astronómica, las cuatro estaciones están determinadas por los solsticios (los dos puntos en la órbita de la Tierra de máxima inclinación del eje de la Tierra, hacia el Sol o alejándose del Sol) y los equinoccios (los dos puntos en la órbita de la Tierra donde el eje inclinado de la Tierra y una línea imaginaria trazada desde la Tierra hasta el Sol son exactamente perpendiculares entre sí). Los solsticios y equinoccios dividen el año en cuatro partes aproximadamente iguales. En el hemisferio norte, el solsticio de invierno ocurre alrededor del 21 de diciembre; el solsticio de verano está cerca del 21 de junio; El equinoccio de primavera es alrededor del 20 de marzo y el equinoccio de otoño es alrededor del 23 de septiembre.El efecto de la inclinación del eje de la Tierra en el hemisferio sur es el opuesto al del hemisferio norte, por lo que las estaciones de los solsticios y equinoccios en el hemisferio sur son inversas a las del hemisferio norte (por ejemplo, el solsticio de verano del norte es en al mismo tiempo que el solsticio de invierno del sur).

En los tiempos modernos, el perihelio de la Tierra ocurre alrededor del 3 de enero y el afelio alrededor del 4 de julio. En otras palabras, la Tierra está más cerca del Sol en enero y más lejos en julio, lo que puede parecer contradictorio para quienes residen en el norte. hemisferio, donde hace más frío cuando la Tierra está más cerca del sol y más caliente cuando está más lejos. La distancia cambiante entre la Tierra y el Sol da como resultado un aumento de alrededor del 7% en la energía solar total que llega a la Tierra en el perihelio en relación con el afelio.Dado que el hemisferio sur está inclinado hacia el Sol aproximadamente al mismo tiempo que la Tierra alcanza su máxima aproximación al Sol, el hemisferio sur recibe un poco más de energía del Sol que el norte en el transcurso de un año. Sin embargo, este efecto es mucho menos significativo que el cambio de energía total debido a la inclinación axial, y la mayor parte del exceso de energía es absorbida por la mayor proporción de superficie cubierta por agua en el hemisferio sur.

La esfera de Hill (esfera de influencia gravitatoria) de la Tierra tiene un radio de aproximadamente 1.500.000 kilómetros (0,01 UA), o aproximadamente cuatro veces la distancia media a la Luna. Esta es la distancia máxima a la que la influencia gravitacional de la Tierra es más fuerte que el Sol y los planetas más distantes. Los objetos que orbitan alrededor de la Tierra deben estar dentro de este radio, de lo contrario, pueden quedar fuera de su alcance por la perturbación gravitacional del Sol.

épocaJ2000.0
afelio152,10 × 10  km ( 94,51 × 10  millas)
1,0167 UA
perihelio147,10 × 10  km (91,40 × 10  millas)
0,98329 UA
semieje mayor149,60 × 10  km (92,96 × 10  millas)
1,000001018 UA
excentricidad0.0167086
inclinación7,155° al ecuador
solar 1,578690° al plano invariable
longitud del nodo ascendente174,9°
longitud del perihelio102,9°
argumento del periapsis288.1°
período365.256 363 004  días
velocidad orbital media29,78 km/s (18,50 mi/s)
107.208 km/h (66.616 mph)
velocidad en el afelio29,29 km/s (18,20 mi/s)
velocidad en el perihelio30,29 km / s (18,82 millas / s)

El siguiente diagrama muestra la relación entre la línea del solsticio y la línea de los ábsides de la órbita elíptica de la Tierra. La elipse orbital atraviesa cada una de las seis imágenes de la Tierra, que son secuencialmente el perihelio (periapsis, el punto más cercano al Sol) en cualquier lugar del 2 al 5 de enero, el punto del equinoccio de marzo el 19, 20 o 21 de marzo, el el punto del solsticio de junio el 20, 21 o 22 de junio, el afelio (apoapsis, el punto más alejado del Sol) entre el 3 y el 5 de julio, el equinoccio de septiembre el 22, 23 o 24 de septiembre y el solsticio de diciembre el 21, 22 o 23 de diciembre. El diagrama muestra una forma muy exagerada de la órbita de la Tierra; la órbita real es virtualmente circular.

Temporadas1.svg

Futuro

Matemáticos y astrónomos (como Laplace, Lagrange, Gauss, Poincaré, Kolmogorov, Vladimir Arnold y Jürgen Moser) han buscado pruebas de la estabilidad de los movimientos planetarios, y esta búsqueda condujo a muchos desarrollos matemáticos y varias "pruebas" sucesivas de estabilidad para el Sistema Solar. Según la mayoría de las predicciones, la órbita de la Tierra será relativamente estable durante largos períodos.

En 1989, el trabajo de Jacques Laskar indicó que la órbita de la Tierra (así como las órbitas de todos los planetas interiores) puede volverse caótica y que un error tan pequeño como 15 metros al medir la posición inicial de la Tierra hoy haría imposible predecir dónde La Tierra estaría en su órbita en poco más de 100 millones de años. Modelar el Sistema Solar es un tema cubierto por el problema de los n-cuerpos.