El sol se mueve de una manera tan predecible a través del cielo que nunca se podría sospechar que su relación con la Tierra está cambiando todo el tiempo. De hecho, la distancia media entre la Tierra y el Sol no es estática año tras año. Entonces, ¿sabemos si la Tierra se está acercando o alejando del sol? ¿Y qué fuerzas actúan sobre nuestro planeta y nuestra estrella para que esto ocurra?

En resumen, el sol se está alejando de la Tierra con el tiempo. De media, la Tierra está a unos 150 millones de kilómetros del Sol, según la NASA (se abre en una nueva pestaña). Sin embargo, su órbita no es perfectamente circular; es ligeramente elíptica, o con forma de óvalo. Esto significa que la distancia de la Tierra al sol puede oscilar entre unos 91,4 millones y 94,5 millones de millas (147,1 millones y 152,1 millones de kilómetros), dice la NASA (abre en una nueva pestaña).

Sin embargo, en promedio, la extensión entre la Tierra y el sol está aumentando lentamente con el tiempo. Esta creciente distancia tiene dos causas principales. Una es que el sol está perdiendo masa. La otra tiene que ver con las mismas fuerzas que causan las mareas en la Tierra.

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El sol se encoge

Las reacciones de fusión nuclear que alimentan el sol convierten la masa en energía, siguiendo la famosa ecuación de Einstein E = mc^2. Como el sol produce energía constantemente, también pierde masa de forma constante. En el transcurso de la vida que le queda al sol -que se estima en unos 5.000 millones de años más, según la NASA (se abre en una nueva pestaña)-, los modelos sobre la evolución de las estrellas a lo largo del tiempo predicen que el sol perderá alrededor del 0,1% de su masa total antes de empezar a morir, según dijo a Brian DiGiorgio, astrónomo de la Universidad de California en Santa Cruz, en un correo electrónico.

Aunque el 0,1% puede no parecer mucho, «se trata de mucha masa», dijo DiGiorgio. «Es más o menos la misma cantidad de masa que Júpiter». Júpiter, a su vez, tiene unas 318 veces la masa de la Tierra, según el Exploratorium (se abre en una nueva pestaña) de California.

La fuerza de la atracción gravitatoria de un objeto es proporcional a su masa. Como el Sol está perdiendo masa, su atracción sobre la Tierra se está debilitando, lo que hace que nuestro planeta se aleje de nuestra estrella unos 6 centímetros al año, según DiGiorgio. Pero no hay que dar al sol una fiesta de despedida todavía.

«Esto es bastante insignificante, sobre todo si se compara con la variación normal de la distancia orbital de la Tierra que se produce debido a su órbita ligeramente elíptica: alrededor del 3%», dijo DiGiorgio.

Los efectos de las mareas

Al igual que la atracción gravitatoria de la Luna provoca mareas en la Tierra, la gravedad terrestre también tira del Sol. Esto estira el lado del sol que está orientado hacia la Tierra, dando lugar a una «protuberancia de marea», escribió Britt Scharringhausen, profesor asociado de física y astronomía en el Beloit College de Wisconsin, para la página Ask an Astronomer (abre en una nueva pestaña) de la Universidad de Cornell.

El Sol gira sobre su eje aproximadamente una vez cada 27 días, según la NASA (abre en una nueva pestaña). Como esto es más rápido que los 365 días que tarda la Tierra en completar una órbita alrededor del sol, la protuberancia de marea que la Tierra genera en el sol se sitúa por delante de la Tierra. La masa de la protuberancia tiene una atracción gravitatoria asociada, que tira de la Tierra hacia delante en su órbita y la aleja del sol, señaló Scharringhausen. (Un efecto similar hace que la luna de la Tierra se aleje lentamente de nuestro planeta (se abre en una nueva pestaña).

Sin embargo, estas fuerzas de marea tienen un efecto muy débil en la órbita de la Tierra: Hacen que la Tierra se aleje unos 0,0001 pulgadas (0,0003 cm) del sol cada año, calculó DiGiorgio.

¿Algún cambio importante en el clima?

¿Podría la creciente distancia de la Tierra al sol influir en el clima terrestre?

«A medida que la Tierra se aleja del sol, la luz solar se vuelve más tenue», dijo DiGiorgio. Dado que la distancia de la Tierra al sol puede crecer un 0,2% en los próximos 5.000 millones de años, «este oscurecimiento corresponde a una reducción del 0,4% de la energía solar que llega a la superficie de la Tierra», dijo. «Esto es relativamente pequeño en comparación con las variaciones normales del brillo del sol que se producen debido a la órbita elíptica de la Tierra, por lo que no hay que preocuparse mucho».

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Lo más preocupante «es que a medida que el sol evoluciona durante los próximos 5.000 millones de años, los modelos de evolución estelar predicen que aumentará su brillo en aproximadamente un 6% cada 1.000 millones de años, aumentando lentamente las temperaturas de la Tierra y haciendo hervir los océanos», dijo DiGiorgio. «Esto hará que la Tierra sea inhabitable para los humanos mucho antes de que el sol se la trague potencialmente».

Influencia de los canallas

Trabajos recientes sugieren que las órbitas de Júpiter y otros planetas del sistema solar han cambiado con el tiempo. ¿Podrían sus órbitas volverse lo suficientemente inestables como para influir un día en la órbita de la Tierra, acercándola o alejándola del sol? ¿O podría algún otro cuerpo extraño pasar lo suficientemente cerca del sistema solar como para tener un efecto similar?

«El problema de intentar predecir las interacciones gravitatorias de sistemas de muchos cuerpos, como el sistema solar o las estrellas cercanas, es que son caóticas, lo que significa que son imposibles de predecir con certeza», dijo DiGiorgio. «No tenemos ni idea de dónde estarán, concretamente, los planetas en escalas de tiempo superiores a unos 100 millones de años porque los pequeños errores de medición y las perturbaciones de las interacciones no modeladas crecen demasiado con el tiempo».

Aun así, «podemos utilizar este caos en nuestro beneficio realizando muchas simulaciones del mismo sistema caótico para ver cuál es la probabilidad de que se produzca un evento», dijo DiGiorgio. Esto es similar a cómo funcionan los modelos de predicción meteorológica, señaló.

Diagrama de los planetas de nuestro sistema solar. (Crédito de la imagen: ChrisGorgio vía Getty Images)

Un estudio publicado en 2009 en la revista Nature (se abre en una nueva pestaña) en el que se realizaron unas 2.500 simulaciones del sistema solar descubrió que, en aproximadamente el 1% de ellas, la órbita de Mercurio se volvía inestable, lo que provocaba que se estrellara contra el Sol o Venus. «Así que es teóricamente posible que Mercurio se mueva junto a la Tierra y cambie su órbita sustancialmente, como le ocurrió a Marte en una simulación», dijo DiGiorgio. «Sin embargo, esto es muy poco probable, como se ve por su rareza en sus simulaciones».

También es muy poco probable que una estrella, un planeta u otro cuerpo que pase pueda perturbar la órbita de la Tierra, dijo DiGiorgio. «Según mis cálculos, sólo deberíamos esperar que una estrella se acerque a la órbita de Plutón una vez cada trillón de años», dijo DiGiorgio. «Cualquier cometa que ya esté en nuestro sistema solar tampoco tendrá suficiente masa o energía para afectar a nuestra órbita de forma sustancial».

La muerte del sol

Dentro de unos 5.000 millones de años, cuando el sol agote su combustible de hidrógeno, empezará a hincharse, convirtiéndose en una estrella gigante roja. Suponiendo que la Tierra siga su curso sin interrupción, ¿se habrá alejado lo suficiente del sol moribundo como para sobrevivir a la agonía de nuestra estrella?

Actualmente hay cierto desacuerdo sobre cuánto se hinchará el sol durante su fase de gigante roja, dijo DiGiorgio. Existe la posibilidad de que no se hinche lo suficiente como para alcanzar la Tierra, lo que significa que nuestro planeta podría sobrevivir y seguir orbitando. Sin embargo, la mayoría de las estimaciones sugieren que el sol crecerá lo suficiente como para tragarse a la Tierra, lo que llevará al planeta a entrar en una espiral hacia el olvido», dijo DiGiorgio.

«Sin embargo, incluso si la Tierra sobrevive, no hay ninguna posibilidad de que los humanos puedan sobrevivir con ella», dijo DiGiorgio. «El calor y la radiación del sol invasor no sólo herviría los océanos y la atmósfera, sino que probablemente herviría la propia Tierra. Los seres humanos tendrían que abandonar la bola de lava en llamas mucho antes de ser tragados».

Si los seres humanos siguen existiendo dentro de 5.000 millones de años y quieren que la Tierra siga siendo habitable durante la expansión del sol, tendríamos que desplazar lentamente el planeta hacia el exterior, alrededor de la órbita de Saturno, manteniéndolo lo suficientemente templado para la vida tal y como la conocemos mientras el sol sigue emitiendo más y más energía.

«Sin embargo, esto es bastante poco práctico», dijo DiGiorgio. «La solución más fácil sería simplemente abandonar la Tierra y encontrar otro planeta o sistema solar donde vivir».

Publicado originalmente en .

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