Subido por Victor Arancibia

Movimientos de la Tierra

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Movimientos de la Tierra
La Tierra está sometida a movimientos de diversa índole. Los principales movimientos de
la Tierra se definen con referencia al Sol y son: rotación, traslación, precesión, nutación y
bamboleo de Chandler.
Índice
Movimiento de rotación
Movimiento de traslación
Movimiento de precesión de los equinoccios
Movimiento de nutación
Bamboleo de Chandler
Movimiento de precesión del perihelio
Variaciones orbitales
Véase también
Referencias
Movimiento de rotación
Es un movimiento que efectúa la Tierra girando sobre el eje
terrestre, que corta a la superficie en dos puntos llamados
polos. Este giro es de oeste a este, o sea que para un
observador situado en el espacio sobre el polo norte
terrestre, este movimiento es levógiro (contrario al de las
manecillas del reloj). Una vuelta completa, tomando como
referencia a las estrellas, dura 23 horas con 56 minutos 4,1
segundos y se denomina día sidéreo. Si tomamos como
referencia al Sol, el mismo meridiano pasa frente a nuestra
estrella cada 24 horas, llamado día
solar.
Los
aproximadamente 3 minutos y 56 segundos de diferencia se
deben a que en ese plazo de tiempo la Tierra ha avanzado en
su órbita y debe girar algo más que un día sideral para
completar un día solar.
Movimiento de rotación.
La primera referencia tomada por el hombre fue el Sol, cuyo movimiento aparente,
originado en la rotación de la Tierra, determina el día y la noche, dando la impresión que
el cielo gira alrededor del planeta. En el uso coloquial del lenguaje se utiliza la palabra día
para designar el período que en astronomía se llama día solar, y se corresponde con el
tiempo solar.
Movimiento de traslación
Es el movimiento por el cual el planeta Tierra gira en una órbita elíptica alrededor del Sol
en 365 días y algo menos de 6 horas. Para un observador situado en el espacio sobre el
polo norte terrestre, este movimiento también es levógiro (contrario al de las manecillas
del reloj), y lógicamente, visto desde polo sur terrestre,
este movimiento es dextrógiro (como el de las manecillas
del reloj). Como el calendario registra 365 días enteros, el
comienzo de cada año se va adelantando, lo que se
compensa aproximadamente (ya que no tiene en cuenta la
precesión equinoccial. Ver más adelante) haciendo que uno
de cada algo más de cuatro años, al que se denomina año
bisiesto, tenga 366 días. La causa del movimiento de
traslación es la acción de la gravedad, y origina una serie
de cambios que, al igual que el día, permiten la medición
Esquema de la traslación de la
del tiempo. Tomando como referencia el Sol, resulta lo que
Tierra alrededor del Sol.
se denomina año tropical, lapso necesario para que se
repitan las estaciones del año. Dura 365 días, 5 horas, 48
minutos y 45 segundos. El movimiento que describe es una trayectoria elíptica de 930
millones de kilómetros, a una distancia media del Sol de prácticamente 150 millones de
kilómetros, 1 ua (unidad astronómica: 149 597 871 km) u 8,317 minutos luz. De esto se
deduce que la Tierra se desplaza por su órbita a una velocidad media de 106 200 km/h
(29,5 km/s).
La trayectoria u órbita terrestre es elíptica. El Sol ocupa uno de los focos de la elipse y,
debido a la excentricidad de la órbita, la distancia entre el Sol y la Tierra varía a lo largo
del año. En los primeros días de enero se alcanza la máxima proximidad al Sol,
produciéndose el perihelio, cuando la distancia es de 147,5 millones de kilómetros,1
mientras que en los primeros días de julio se alcanza la máxima lejanía, denominado
afelio, cuando la distancia es de 152,6 millones de kilómetros.
Como se observa en el gráfico de arriba, el eje terrestre forma un ángulo de unos 23,5º
respecto a la normal de la eclíptica, fenómeno denominado oblicuidad de la eclíptica. Esta
inclinación, combinada con la traslación, produce sendos largos períodos de varios meses
de luz y oscuridad continuadas en los polos geográficos, además de ser la causa de las
estaciones del año, derivadas de los cambios en el ángulo de incidencia de la radiación
solar y en la duración de las horas de luz que esa oblicuidad produce.
Véanse también: Año tropical, Perihelio, Afelio y Leyes de Kepler.
Movimiento de precesión de los equinoccios
La precesión de los equinoccios (el cambio lento y
gradual en la orientación del eje de rotación de la
Tierra) se debe al movimiento de precesión de la
Tierra causado por el momento de fuerza ejercido por
el sistema Tierra-Sol en función de la inclinación del
eje de rotación terrestre con respecto al plano de la
órbita terrestre (alrededor de 23°43' actualmente).
Este movimiento se efectúa por completo cada
25 776 años (por lo que aproximadamente cada 130
siglos se invertirían las estaciones, pero la diferencia
entre el año sidéreo y el año trópico es incorporada y
corregida por el calendario gregoriano) y un
observador en el espacio, situado sobre el polo norte,
lo vería como un giro dextrógiro (en el mismo sentido
del de las agujas del reloj).
La inclinación del eje terrestre varía de 23° a 27°, ya
que depende (entre otras causas) de los movimientos
telúricos. En febrero del 2010, se registró una
Ángulo de precesión.
variación del eje terrestre de 8 centímetros
aproximadamente, por causa del terremoto de 8,8°
Richter que afectó a Chile. En tanto que el maremoto
y consecuente tsunami que azotó al sudeste asiático en el año 2004, desplazó 17,8
centímetros al eje terrestre.2
Movimiento de nutación
La precesión es aún más compleja si consideramos un
cuarto movimiento: la nutación. Esto sucede con
cualquier cuerpo simétrico o esferoide girando sobre
su eje; un trompo (peonza) es un buen ejemplo, pues
cuando
cae
comienza
la
precesión.
Como
consecuencia del movimiento de caída, la púa del
trompo se apoya en el suelo con más fuerza, de modo
que aumenta la fuerza de reacción vertical, que
finalmente llegará a ser mayor que el peso. Cuando
esto sucede, el centro de masa del trompo comienza a
acelerar hacia arriba. El proceso se repite, y el
movimiento
se
compone
de
una
precesión
acompañada de una oscilación del eje de rotación
hacia abajo y hacia arriba, que recibe el nombre de
nutación.
La precesión se acompaña de una
oscilación del eje de rotación hacia
abajo y hacia arriba, que recibe el
nombre de nutación.
Para el caso de la Tierra, la nutación es la oscilación
periódica del polo de la Tierra alrededor de su
posición media en la esfera celeste, debido a las
fuerzas externas de atracción gravitatoria entre la
Luna y el Sol con la Tierra. Esta oscilación es similar al movimiento de una peonza
(trompo) cuando pierde fuerza y está a punto de caerse.3
La Tierra se desplaza unos nueve segundos de arco cada 18,6 años, lo que supone que en
una vuelta completa de precesión, la Tierra habrá realizado 1385 bucles. Para hacernos
una idea de este movimiento, imaginemos que, mientras el eje de rotación describe el
movimiento cónico de precesión, recorre a su vez una pequeña elipse o bucle en un
periodo de 18,6 años.
En una vuelta completa de precesión (25 776 años) la Tierra realiza más de 1300 bucles
de nutación. El movimiento de nutación de la Tierra fue descubierto por el astrónomo
británico James Bradley.
Bamboleo de Chandler
Se trata de una pequeña oscilación del eje de rotación de la Tierra que añade 0,7
segundos de arco en un período de 433 días a la precesión de los equinoccios. Fue
descubierto por el astrónomo estadounidense Seth Carlo Chandler en 1891, y actualmente
no se conocen las causas que lo producen, aunque se han propuesto varias teorías
(fluctuaciones climáticas causantes de cambios en la distribución de la masa atmosférica,
posibles movimientos geofísicos bajo la corteza terrestre, variaciones de concentración
salina en el mar, etc.).4 La suma del Bamboleo de Chandler y otros efectos menores se
denomina movimiento polar.
Movimiento de precesión del perihelio
En el movimiento de traslación, la tierra describe una elipse en torno al Sol, que ocupa
uno de los focos de dicha elipse, pero el otro foco no es estático, también gira lentamente
un pequeño ángulo de 3,84 arcosegundos por siglo, alrededor del Sol, en el mismo sentido
de la órbita y este giro del foco libre de la elipse se conoce como precesión apsidial o
precesión o avance del perihelio, que es el momento de menor distancia de la Tierra al
Sol. Lógicamente el afelio, o momento de mayor distancia de la Tierra al Sol, también
sufre este avance, que, aun siendo angularmente igual, tangencialmente es mayor todavía.
Este movimiento tiene un período de unos 34 285 714 años.
Variaciones orbitales
Los variaciones orbitales o ciclos de
Milanković describen los efectos conjuntos
que los cambios en los movimientos de la
Tierra provocan en el clima a lo largo de
miles de años. El término fue acuñado tras
los estudios realizados por el astrónomo y
geofísico serbio Milutin Milanković. En la
década de 1920, teorizó que las variaciones
resultantes provocaban cambios cíclicos en
la radiación solar que llega a la superficie
terrestre
y
que
ello
influía
considerablemente en los patrones de los
cambios climáticos sobre la Tierra.
Algunas teorías astronómicas similares
Representación artística exagerada de la
habían sido anticipadas durante el siglo XIX
precesión apsidial
por Joseph Adhemar, James Croll y otros,
pero su verificación era compleja debido a
la ausencia de datos fósiles relevantes y porque tampoco estaba claro qué períodos fueron
importantes en el pasado para comprobarlo.
En la actualidad, los materiales geológicos sobre la superficie de la Tierra que no han
cambiado durante miles de años están siendo estudiados por los especialistas para
averiguar los cambios en la climatología terrestre. Pese a que muchos de ellos son
consistentes con la hipótesis de las teorías de Milankovitch, hay un conjunto de los mismos
que las hipótesis predecibles no son capaces de explicar.
Véase también
Tierra
Variaciones orbitales
Cinemática del sólido rígido
Referencias
1. Phillips, Tony «La Tierra en el Perihelio» (2001). Ciencia NASA (http://ciencia.nasa.gov/he
adlines/y2001/ast04jan_1.htm) Archivado (https://web.archive.org/web/2010060618234
8/http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2001/ast04jan_1.htm) el 6 de junio de 2010 en la
Wayback Machine.
2. Buis, Alan «Chilean Quake May Have Shortened Earth Days» (2010). NASA (http://www.n
asa.gov/topics/earth/features/earth-20100301.html).
3. Argüello, Luis (2003). «Mecánica». pág. 190.
4. Lambeck, K., 1980, The Earth's Variable Rotation: Geophysical Causes and
Consequences, Cambridge University Press, London.
5. Karney, Kevin. «Variation in the Equation of Time» (http://www.precisedirections.co.uk/Su
ndials/E-o-T_Variability.pdf).
El pasado y futuro de los ciclos de Milanković ayuda a
comprender la predicción de los parámetros orbitales
pasados y futuros con gran precisión. La figura muestra
variaciones en los elementos orbitales, como la Oblicuidad
(Inclinación orbital), la Excentricidad, la Longitud del
periastro y el Índice de precesión equinoccial, el cual,
junto a la oblicuidad, controla el ciclo estacional de la
insolación.5 Así mismo, aparece la cantidad de insolación
calculada diariamente en la zona superior de la atmósfera
durante el solsticio de verano a un nivel de latitud de 65º
N. Aparecen dos niveles diferentes para el nivel del mar y
la temperatura oceánica, ambos obtenidos de los
sedimentos marinos y del hielo de la Antártida, extraídos
de los depósitos bentónicos y del núcleo del hielo en la
base antártica rusa de Vostok. La línea gris vertical
muestra las condiciones actuales hacia el 2.000 D.C.
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Esta página se editó por última vez el 7 jul 2020 a las 16:15.
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