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1.2 EL SISTEMA Sol –Tierra - Luna
Luna y Sol vistos desde el Polo Norte.
Los dos astros más notables del cielo son, sin duda alguna, el Sol y la Luna. Curiosamente, ambos tienen aproximadamente el mismo tamaño aparente en el cielo.
El Sol y La Luna
Esto hace posible que se produzcan los eclipses de Sol, que es un espectáculo propio de nuestra era.
En el futuro, cuando la Luna se haya alejado de la Tierra, su tamaño aparente no será suficiente para eclipsar el Sol.
distintas culturas los adoraron como dioses, atribuyéndoles poderes para gobernar los asuntos humanos; también se les utilizó para establecer sistemas de medición de tiempo y calendarios.
Harthos Horus
En la antigüedad …
sabemos que gran parte de la estructura y evolución del planeta, incluyendo las condiciones que hacen de la Tierra un planeta habitable, dependen del Sol y la Luna, a través de interacciones físicas bien definidas: el Sol por medio de su fuerza gravitacional y la radiación, y la Luna por medio de su fuerza gravitacional sobre la Tierra.
En la actualidad…
Masa(kg)
Radio medio (km)
Distancia media a la Tierra (km)
Período de rev. sideral (días)
EL SOL 1.989 x 10 30 695,990 1.496 x 10 8 ----------
LA TIERRA 5.974 x 10 24 6,371 ---------- 365.256
LA LUNA 7.348 x 10 22 1,738 384,400 27.322
Propiedades orbitales y físicas de estos cuerpos
La Tierra, como los otros planetas, tiene una órbita elíptica con el Sol en uno de sus focos; recorre esta órbita en su movimiento de revolución en aproximadamente 365 días.
LOS MOVIMIENTOS DE LA TIERRATRASLACIÓN:
Traslación y Estaciones del año
La Tierra tiene también un movimiento de rotación dando una vuelta alrededor de su propio eje en aproximadamente 24 horas.
ROTACIÓN:
Pero el eje mismo no se mantiene fijo, sino que tiene un movimiento de precesión y un movimiento de "cabeceo" o nutación que hace que el eje describa un cono ondulado en el espacio dando una vuelta en aproximadamente 26,000 años
Precesión y Nutación
Note que el eje de rotación de la Tierra está inclinado en un ángulo de 230 con respecto a una dirección perpendicular al plano de la órbita.
Inclinación de la Tierra
Los movimientos de la Tierra son el resultado tanto de las condiciones iniciales durante la formación, como de las interacciones gravitacionales con el Sol y la Luna.
El campo gravitacional del Sol hace que la Tierra siga una órbita elíptica.
la rotación podría ser debido a las condiciones iniciales en la nube o al proceso de acreción de planetésimos, mientras que el hecho de que la Tierra no sea perfectamente esférica y la atracción de la Luna producen los movimientos de precesión y nutación (Bialko, 1985).
¿Por qué se mueve la tierra?
Sin embargo, el efecto más notorio de la atracción lunar no es la precesión, sino el fenómeno de las mareas: cada 12 horas 25 minutos el nivel de los mares abiertos asciende y después, al cabo de aproximadamente 6 horas, vuelve a bajar.
Las Mareas
Las mareas, o sea, los flujos y reflujos, son una manifestación evidente de la pequeña deformación de la figura de la Tierra por acción de la atracción de la Luna.
La Tierra se deforma bajo la acción de la atracción lunar porque la aceleración gravitacional decrece en forma inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los cuerpos, de modo que la aceleración que sufre un cuerpo en la superficie de la Tierra que ve hacia la Luna es mayor que la que sufre un cuerpo en el lado opuesto de la Tierra.
La rotación de la Tierra arrastra consigo a las crestas, de manera que estas no aparecen a lo largo de la línea Tierra-Luna, sino de una línea que forma un ángulo de 2° con ella. El tiempo que tardan las crestas en dar una vuelta completa es el tiempo que tarda un punto sobre la superficie de la Tierra en pasar dos veces directamente debajo de la Luna: 24 horas 50 minutos.
La amplitud de las mareas producidas por el Sol es aproximadamente la mitad de las lunares, y no siempre ocurren al mismo tiempo que éstas.
El efecto combinado del Sol y la Luna produce mareas particularmente altas cuando Sol, Tierra y Luna están alineados en el espacio, es decir, en época de Luna nueva y de Luna llena.
El Sol también produce mareas sobre la Tierra?
La deformación que la atracción terrestre produce en la Luna es bastante grande y está en la dirección Tierra-Luna; debido a que la Luna no es perfectamente esférica, la fuerza de atracción de la Tierra la obliga a orientarse de tal manera que siempre muestre la misma cara hacia la Tierra.
La Tierra produce "mareas" en la Luna?
Orbitas de oscilación Tierra - Luna
Esto puede explicarse de la siguiente manera: la fuerza de atracción de la Luna sobre el punto C es mayor que la atracción sobre el punto L , de tal manera que tiende a producir una rotación opuesta a la de la Tierra. Esto disminuye la velocidad angular de la Tierra y hace que su período de rotación, es decir, la duración del día, aumente en unas dos milésimas de segundo por siglo.
La Luna frena la rotación de nuestro planeta!
Esta cantidad que puede parecer ridículamente pequeña a primera vista, tiene efectos notables sobre períodos largos de tiempo: si no existiera la Luna, el día terrestre sería mucho más corto.
La interacción que frena la rotación de la Tierra también afecta a la Luna: la reacción de la Tierra tiende a aumentar la velocidad orbital de la Luna, y esto hace que la Luna se aleje de la Tierra en unos cinco centímetros por siglo.
La Luna se aleja
El Sol es la principal fuente de energía en el Sistema Solar. Produce energía a partir de las reacciones nucleares que
ocurren en su región central y envía 3.83 x 1026 Watts de radiación electromagnética hacia el espacio. (El Watt es la unidad de potencia en el Sistema Internacional (SI), y es la potencia necesaria para acelerar una masa de 1 kg desde cero hasta (2)1/2 m/s en un segundo).
EFECTO DE LA RADIACIÓN DEL SOL SOBRE LA TIERRA
De esta potencia, que el Sol envía en todas direcciones, la parte superior de la atmósfera terrestre recibe en promedio una cantidad llamada la constante solar, igual a 1.36 x 10 3 W/m2
La cantidad de energía que llega a la superficie terrestre es menor, porque la atmósfera absorbe o bloquea parte de la radiación.
Este flujo de energía determina en gran parte el clima de la Tierra, así como la estructura de su atmósfera y sus océanos.
Debido a la esfericidad de la Tierra y a la inclinación del eje terrestre con respecto a la eclíptica, el flujo de energía solar depende de la latitud, por lo cual la superficie de la Tierra se divide en zonas climáticas .
El concepto de clima fue introducido por los antiguos griegos; la misma palabra clima significa inclinación, lo que sugiere que los griegos comprendían que la temperatura de un lugar depende de la inclinación media de los rayos solares.
Clima
Se refiere al conjunto completo de datos meteorológicos -temperatura, presión, humedad, dirección de los vientos y corrientes- promediados respecto al tiempo en todos los puntos del planeta y para cada día del año.
Cuando el promedio se hace sobre un período de tiempo suficientemente largo, digamos varias decenas de años, se encuentra que los factores determinantes del clima son la intensidad de iluminación y el albedo de la Tierra (el porcentaje de energía luminosa que la Tierra refleja hacia el espacio).
Hoy en día la palabra clima encierra un concepto más amplio:
La intensidad de iluminación es la cantidad de energía solar que cae perpendicularmente a una superficie por unidad de área y unidad de tiempo.
La intensidad depende de los siguientes parámetros:s=constante solar efectivar=distancia Tierra-Sola=distancia promedio de la Tierra al Sol
q =es el ángulo de incidencia o inclinación de los rayos solares
La cantidad más importante para modelar la temperatura de un lugar no es I, que es la iluminación instantánea, sino el promedio tomado sobre 24 horas, es decir, la intensidad de radiación promedio durante un día completo.
Esta cantidad depende de la latitud y la época del año a través del promedio del ángulo q, de la duración del día, de la constante solar efectiva y de la distancia de la Tierra al Sol.
La Figura muestra cómo varía la intensidad promedio lo largo de un año para lugares en latitudes diferentes.
Se puede observar que en el Ecuador casi no hay variación, mientras que en latitudes de ± 60° hay variaciones muy notorias: en el hemisferio norte la intensidad es máxima a mediados de año y en el hemisferio sur el máximo ocurre a finales de año, en ambos casos coincidiendo con el verano local.
Si las personas salieran y
observaran las estrellas cada
noche, vivirian de una forma muy
diferente.
