/ lunes 5 de julio de 2021

¿Por qué la Tierra alcanzará hoy su punto más lejano al Sol?

Dicho fenómeno astronómico se conoce como afelio y cada año se experimenta entre el 2 y el 7 de julio

Este lunes 5 de julio de 2021, a las 5:27 de la tarde (hora del centro de México) la Tierra alcanzará la mayor distancia al Sol en 2021, situándose a 152 millones 100 mil 527 kilómetros del Sol.

En comparación, el 2 de enero de 2021, la Tierra estuvo en la menor distancia al Sol en este año, cuando se ubicó a 147 millones 93 mil 163 kilómetros del Sol pero ¿por qué ocurre este fenómeno?

Afelio y Perihelio

A la menor distancia de la Tierra al Sol se le llama perihelio y ocurre en los primeros días de enero, mientras que a la mayor distancia se le llama afelio y ocurre en los primeros días de julio.

Esta diferencia de distancias se debe a que la órbita de la Tierra alrededor del Sol no es una circunferencia, sino una elipse.

La órbita de la Tierra: la circular no es real y la elíptica está exagerada. | Gráfico: Germán Martínez Gordillo

Es común ver gráficos y dibujos con la órbita de la Tierra muy alargada, en donde es notorio el afelio y el perihelio; se exagera para facilitarnos entender que la órbita es una elipse. Sin embargo, la órbita real de la Tierra no es tan alargada, de hecho es casi una circunferencia, y bien nos podemos confundir creyendo ver una circunferencia y no una elipse.

Resulta que en nuestro Sistema Solar, las órbitas de los planetas aunque son elipses, no son muy alargadas.

Las palabras perihelio y afelio derivan del griego: peri = alrededor de; helios, el dios griego del Sol; y apo = lejos. Para el caso de la Luna y satélites alrededor de la Tierra, se emplean los términos: perigeo y apogeo. Para lunas y satélites alrededor de otros planetas o para exoplanetas alrededor de otras estrellas, los términos son: periastro y apoastro.

Estaciones

Como lo leímos en nuestro artículo sobre el solsticio, el calor del verano y el frío del invierno dependen de la inclinación de la Tierra, no de la distancia al Sol. Sabemos que en julio es verano en el hemisferio norte de la Tierra y es invierno en el sur, y al mismo tiempo la Tierra está más alejada del Sol. Mientras que en enero, es invierno en el hemisferio norte y verano en el sur y la Tierra está en su menor distancia al Sol.

Comparación entre una circunferencia y las órbitas reales de Marte, Mercurio y Plutón. | Gráfico: Brian Koberlein

La inclinación de la Tierra ocasiona que los rayos del Sol caigan perpendiculares en verano y oblicuos en invierno, en donde pierden energía al atravesar más atmósfera y calientan menos.

Sin embargo, sí hay una diferencia: en verano en el Polo Norte la temperatura promedio es de 0° y en verano en el Polo Sur es de -28.2°. En invierno en el Polo Norte la temperatura es de -40° mientras que en invierno en el Polo Sur es de -60°. Es más frío el Polo Sur porque es un macizo de roca con una capa de hielo muy gruesa de 2.16 km promedio, es el continente más alto del mundo, mientras que el Polo Norte está sobre el océano ártico. Esta característica convierte al Polo Sur en más frío que el Polo Norte.

Los perihelios y afelios entre 2021 y 2025. | Gráfico: Germán Martínez Gordillo

Los planetas

Al igual que la Tierra, las órbita de los demás planetas son elípticas, y aunque diferentes, son cercanas a una circunferencia. El caso extremo es el planeta enano Plutón, su órbita es alargada. Plutón le da una vuelta al Sol en 248 años, además el planeta enano está inclinado 115°; esto ocasiona que tenga estaciones de invierno por décadas y se conjuguen las estaciones, presentando dos al mismo tiempo en el mismo hemisferio. Sin embargo, la órbita de Plutón, no es tan alargada como aparece en los dibujos o gráficos que muestran al Sistema Solar.

La Zona de Habitabilidad en el Sistema Solar, la Tierra y Marte se encuentran en ella. | Gráfico: Germán Martínez Gordillo

Las órbitas y la vida

Pero más allá de una curiosidad geométrica de si la órbita es elíptica, las órbitas de los planetas y exoplanetas son determinantes en la posibilidad de vida.

Recordemos que los exoplanetas son los planetas que orbitan a estrellas diferentes al Sol.

La zona de habitabilidad para el sistema planetario Trappist 1 comparado con nuestro Sistema Solar. | Gráfico: Spitzer, Caltech-JPL, NASA

Cada estrella, al igual que nuestro Sol, tiene tres áreas de diferentes temperaturas a su alrededor: abrasadora, cerca de la estrella; templada, a una distancia media, y gélida, muy lejos del astro. Dentro de la la zona templada, un planeta con agua podría tenerla en estado líquido, aumentando la probabilidad de vida, o al menos las condiciones para la vida. A esta zona se le llama Zona de Habitabilidad o Zona Ricitos de Oro, por las tres sopas del cuento Los Tres Osos y Ricitos de Oro.

En nuestro Sistema Solar, la Tierra está en la Zona de Habitabilidad y esto es lo primero que buscan los astrofísicos que investigan exoplanetas.

La órbita de la Luna, también es una elipse, siendo la distancia promedio Tierra - Luna de 384 mil km. | Gráfico: Brian Koberlein

Las órbitas de los planetas de nuestro Sistema Solar son cercanas a una circunferencia, muy diferentes a las órbitas de muchos exoplanetas con posibilidades para sostener la vida. Al ser órbitas muy alargadas, rebasan la zona de habitabilidad de sus estrellas y se hace imposible que mantengan agua líquida o que la mantengan por un tiempo suficiente.

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Si la hay, el agua estaría congelada. Se puede dar el caso que al acercarse al periastro, el agua esté líquida, y al estar en el apoastro, el agua esté congelada. Serían planetas con glaciaciones frecuentes. Al parecer, nuestro Sistema Solar se sale de lo común, hasta donde se ha observado. ¡Feliz afelio 2021! german@astropuebla.org


Este lunes 5 de julio de 2021, a las 5:27 de la tarde (hora del centro de México) la Tierra alcanzará la mayor distancia al Sol en 2021, situándose a 152 millones 100 mil 527 kilómetros del Sol.

En comparación, el 2 de enero de 2021, la Tierra estuvo en la menor distancia al Sol en este año, cuando se ubicó a 147 millones 93 mil 163 kilómetros del Sol pero ¿por qué ocurre este fenómeno?

Afelio y Perihelio

A la menor distancia de la Tierra al Sol se le llama perihelio y ocurre en los primeros días de enero, mientras que a la mayor distancia se le llama afelio y ocurre en los primeros días de julio.

Esta diferencia de distancias se debe a que la órbita de la Tierra alrededor del Sol no es una circunferencia, sino una elipse.

La órbita de la Tierra: la circular no es real y la elíptica está exagerada. | Gráfico: Germán Martínez Gordillo

Es común ver gráficos y dibujos con la órbita de la Tierra muy alargada, en donde es notorio el afelio y el perihelio; se exagera para facilitarnos entender que la órbita es una elipse. Sin embargo, la órbita real de la Tierra no es tan alargada, de hecho es casi una circunferencia, y bien nos podemos confundir creyendo ver una circunferencia y no una elipse.

Resulta que en nuestro Sistema Solar, las órbitas de los planetas aunque son elipses, no son muy alargadas.

Las palabras perihelio y afelio derivan del griego: peri = alrededor de; helios, el dios griego del Sol; y apo = lejos. Para el caso de la Luna y satélites alrededor de la Tierra, se emplean los términos: perigeo y apogeo. Para lunas y satélites alrededor de otros planetas o para exoplanetas alrededor de otras estrellas, los términos son: periastro y apoastro.

Estaciones

Como lo leímos en nuestro artículo sobre el solsticio, el calor del verano y el frío del invierno dependen de la inclinación de la Tierra, no de la distancia al Sol. Sabemos que en julio es verano en el hemisferio norte de la Tierra y es invierno en el sur, y al mismo tiempo la Tierra está más alejada del Sol. Mientras que en enero, es invierno en el hemisferio norte y verano en el sur y la Tierra está en su menor distancia al Sol.

Comparación entre una circunferencia y las órbitas reales de Marte, Mercurio y Plutón. | Gráfico: Brian Koberlein

La inclinación de la Tierra ocasiona que los rayos del Sol caigan perpendiculares en verano y oblicuos en invierno, en donde pierden energía al atravesar más atmósfera y calientan menos.

Sin embargo, sí hay una diferencia: en verano en el Polo Norte la temperatura promedio es de 0° y en verano en el Polo Sur es de -28.2°. En invierno en el Polo Norte la temperatura es de -40° mientras que en invierno en el Polo Sur es de -60°. Es más frío el Polo Sur porque es un macizo de roca con una capa de hielo muy gruesa de 2.16 km promedio, es el continente más alto del mundo, mientras que el Polo Norte está sobre el océano ártico. Esta característica convierte al Polo Sur en más frío que el Polo Norte.

Los perihelios y afelios entre 2021 y 2025. | Gráfico: Germán Martínez Gordillo

Los planetas

Al igual que la Tierra, las órbita de los demás planetas son elípticas, y aunque diferentes, son cercanas a una circunferencia. El caso extremo es el planeta enano Plutón, su órbita es alargada. Plutón le da una vuelta al Sol en 248 años, además el planeta enano está inclinado 115°; esto ocasiona que tenga estaciones de invierno por décadas y se conjuguen las estaciones, presentando dos al mismo tiempo en el mismo hemisferio. Sin embargo, la órbita de Plutón, no es tan alargada como aparece en los dibujos o gráficos que muestran al Sistema Solar.

La Zona de Habitabilidad en el Sistema Solar, la Tierra y Marte se encuentran en ella. | Gráfico: Germán Martínez Gordillo

Las órbitas y la vida

Pero más allá de una curiosidad geométrica de si la órbita es elíptica, las órbitas de los planetas y exoplanetas son determinantes en la posibilidad de vida.

Recordemos que los exoplanetas son los planetas que orbitan a estrellas diferentes al Sol.

La zona de habitabilidad para el sistema planetario Trappist 1 comparado con nuestro Sistema Solar. | Gráfico: Spitzer, Caltech-JPL, NASA

Cada estrella, al igual que nuestro Sol, tiene tres áreas de diferentes temperaturas a su alrededor: abrasadora, cerca de la estrella; templada, a una distancia media, y gélida, muy lejos del astro. Dentro de la la zona templada, un planeta con agua podría tenerla en estado líquido, aumentando la probabilidad de vida, o al menos las condiciones para la vida. A esta zona se le llama Zona de Habitabilidad o Zona Ricitos de Oro, por las tres sopas del cuento Los Tres Osos y Ricitos de Oro.

En nuestro Sistema Solar, la Tierra está en la Zona de Habitabilidad y esto es lo primero que buscan los astrofísicos que investigan exoplanetas.

La órbita de la Luna, también es una elipse, siendo la distancia promedio Tierra - Luna de 384 mil km. | Gráfico: Brian Koberlein

Las órbitas de los planetas de nuestro Sistema Solar son cercanas a una circunferencia, muy diferentes a las órbitas de muchos exoplanetas con posibilidades para sostener la vida. Al ser órbitas muy alargadas, rebasan la zona de habitabilidad de sus estrellas y se hace imposible que mantengan agua líquida o que la mantengan por un tiempo suficiente.

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