Hubo un tiempo en que la Tierra estaba quieta. Todo el universo giraba a su alrededor. Pero las cosas no parecían cuadrar bien. Así, poco a poco, fuimos entendiendo los movimientos de la Tierra.
Aunque pueda parecer mentira, vista la cantidad de terraplanistas que parece haber hoy en día, hace mucho que el ser humano sabe que la Tierra es una esfera. Ya en el siglo V a.C., los filósofos (y científicos) griegos Empédocles y Anaxágoras recogían en sus escritos las teorías sobre la esferificidad de nuestro planeta. Se cree que la idea era ampliamente aceptada en el mundo antiguo.
Los movimientos de la Tierra
Sin embargo, que la Tierra se movía era algo más difícil de deducir. Durante cientos de años, pensadores y científicos defendieron que nuestro planeta se mantenía inmóvil en el centro del universo y que todos lo demás, del Sol a las lejanas estrellas, giraban a su alrededor. No fue hasta principios del siglo XVI que Nicolás Copérnico describió por primera vez uno de los movimientos de la Tierra: el planeta giraba, como el resto, alrededor del astro solar. Su trabajo fue pionero, pero todavía quedaban muchos otros movimientos por descubrir.
Rotación: un día parar girar sobre sí misma
Copérnico fue el primero en describir uno de los movimientos básicos de la Tierra: el de traslación. Pero para entenderlo es mejor empezar por otro movimiento más elemental, el de rotación. Este no fue descrito y comprobado por completo hasta un 3 de febrero de 1851. Lo hizo Léon Foucault y para ello utilizó su famoso péndulo. ¿Qué es, entonces, el movimiento de rotación de la Tierra?
En su eterno vagar por el espacio, la Tierra va dando vueltas sobre sí misma. Gira alrededor de su eje y completa una vuelta entera en 23 horas, 56 minutos y 4,1 segundos. Para simplificar, decimos que tarda 24 horas. Así, el movimiento de rotación es el responsable de los días y las noches en nuestro planeta. Como curiosidad, el eje de la Tierra está inclinado unos 23 grados con respecto al plano de la órbita. Esta inclinación es la responsable de que, a lo largo de un año, se produzcan las diferentes estaciones.
Algo más de 365 días: el movimiento de traslación
El movimiento que describió Copérnico fue el de traslación. La Tierra gira alrededor del Sol siguiendo una órbita elíptica durante 365 días, cinco horas, 58 minutos y 45 segundos. Es decir, un año. Para simplificar nuestras cuentas, decimos que un año dura 365 días. Con las seis horas restantes nos inventamos un día extra cada cuatro años (formando los años bisiestos de 366 días) y ajustamos el calendario. El movimiento de traslación está causado por la fuerza de la gravedad y describe una trayectoria de 930 millones de kilómetros durante la cual la Tierra está a una distancia media del Sol de unos 150 millones.
Precesión de los equinoccios (la Tierra es una peonza)
El movimiento de rotación de la Tierra se produce alrededor de un eje. Pero este eje tampoco se está quieto. Rota alrededor de la vertical a la eclíptica, una línea imaginaria perpendicular al plano de la órbita (con la animación de abajo se entiende mejor). El efecto es parecido al bamboleo de una peonza y se conoce como el movimiento de precesión de los equinoccios. Es mucho más lento que los otros dos movimientos, ya que sigue un periodo de unos 26 000 años.
Tal como explican desde el CSIC, este giro del eje de la Tierra hace que el paisaje de estrellas que vemos en el firmamento varíe lentamente con el tiempo. “En el momento actual el eje de la Tierra apunta a polaris, actual estrella polar (llamada así por ser la estrella situado encima de nuestro polo norte). Con el transcurso del tiempo el eje de la Tierra irá pasando […] por alpha draconis, vega, denech y al deramin para volver a polaris al cabo de unos 26 000 años”. Es decir, dentro de miles de años, la estrella polar no nos señalará el norte.
Movimiento de nutación: la cosa se complica
Como sucede con una peonza, el bamboleo o precesión no es el único movimiento en juego cuando la Tierra gira sobre sí misma. Debido, en este caso, a que el planeta no es una esfera perfecta (está más abultada alrededor del ecuador) y a la fuerza de gravedad de la Luna, se produce el movimiento de nutación. Es la oscilación periódica del polo de la Tierra alrededor de su posición media. Para intentar entenderlo, imaginemos que el eje sobre el que rota el planeta se mueve dibujando un cono (la precesión) y a su vez recorre una pequeña elipse: la nutación. Este movimiento sigue un periodo de 18,6 años.
El bamboleo de Chandler
La rotación, la traslación, la precesión de los equinoccios y la nutación son los cuatro grandes movimientos de la Tierra. Pero hay más. Al fin y al cabo, nuestro planeta es una esfera irregular girando a toda velocidad sobre sí misma y alrededor de una estrella mientras se ve afectada por multitud de fuerzas diferentes. Como consecuencia, forma un sistema complejo en el que los movimientos son de todo menos sencillos.
Uno de los movimientos menos conocidos es el bamboleo de Chandler, descrito a finales del siglo XIX. Este consiste en una pequeña oscilación del eje de rotación de la Tierra cada 433 días. El bamboleo de Chandler puede hacer que el eje del planeta se desplace hasta un máximo de nueve metros de la posición esperada en un momento en particular. No se sabe por qué sucede, aunque las hipótesis más aceptadas apuntan a los cambios en la temperatura y la salinidad de los océanos y a las fluctuaciones del clima.
Precesión del perihelio: la traslación tampoco es exacta
La Tierra se mueve alrededor del Sol siguiendo una elipse. No es una elipse muy pronunciada, pero desde luego no es una circunferencia. Nuestra estrella tampoco está exactamente en el centro de esa elipse, sino en uno focos de dicha elipse (ligeramente hacia uno de los lados). El otro foco, es decir, el otro extremo de la elipse, no es fijo, sino que va rotando. La descripción del movimiento, que sigue ciclos de unos 28 000 años, es complicada, pero se entiende mejor con este vídeo. Aunque use el ejemplo de Mercurio, el movimiento de precesión del perihelio es el mismo.
Variaciones orbitales o ciclos de Milankovic
¿Está cambiando el clima de la Tierra por culpa del ser humano? ¿Pero no ha cambiado siempre por causas naturales? Sí y sí. El actual cambio climático está provocado por el exceso de energía acumulado en la atmósfera y en los océanos a raíz del aumento de la concentración de gases de efecto invernadero. Un exceso de CO2 o metano producido, en su totalidad, por las actividades humanas y, sobre todo, por la quema de combustibles fósiles. Pero que este cambio climático sea antropogénico (que lo es) no significa que el clima no haya cambiado antes en la Tierra.
Los ciclos climáticos entre glaciaciones y periodos cálidos (a lo largo de miles de años) se deben, sobre todo, a cambios en los movimientos de la Tierra. Son lo que se conoce como ciclos de Milankovic. Están marcados por la excentricidad de la órbita (en función de ella, la energía que recibe el planeta varía hasta un 11 %), la inclinación del eje de rotación de la Tierra y la precesión de los equinoccios.
Los ciclos de Milankovitch en movimiento ¡Buenísima animación de @NASAClimate! ? Vía @SeanSublette pic.twitter.com/60CWkU1ZT4
— José Miguel Viñas (@Divulgameteo) March 1, 2020
La Tierra no está quieta. Se mueve mucho, de muchas maneras y muy rápido (aunque no lo notemos). En el ecuador, el movimiento de rotación es de 465’11 metros por segundo. Y viajamos alrededor del Sol a casi 30 kilómetros por segundo. De todos estos movimientos, de las grandes órbitas a los pequeños vaivenes de los ejes, dependen nuestros días, nuestros años con sus estaciones y hasta los periodos de glaciación. Sin ellos, nada sería lo que es hoy.
Imágenes | NASA, Wikimedia Commons