MOVIMIENTOS DE LA ESFERA TIERRA
Nuestro planeta es una esfera en movimiento. La tierra se encuentra sometida a tres movimientos principales:
- movimiento de traslación alrededor del sol, que realiza en un período aproximado de 365 días (un año).
- movimiento que realiza junto con los demás astros integrantes del sistema solar siguiente al sol en su traslación en torno al centro de la Vía Láctea.
- movimiento de rotación, sobre su eje, que realiza en un período de casi 24 horas (un día).
Movimiento de rotación
La tierra realiza su
movimiento de rotación de oeste a este, a una velocidad de unos 27 kilómetros
por minuto en el ecuador. Esta velocidad disminuye desde el ecuador nacía los
polos.
Hasta hace poco más de
400 años los seres humanos creían que la tierra se mantenía inmóvil en el espacio y
que los demás astros se movían a su alrededor. Esta creencia se basaba en lo
que podemos observar a simple vista. Cada amanecer nos parece ver salir el Sol
por el este, ascender en el cielo basta el mediodía, para luego comenzar a
descender hasta que se pone por el oeste.
Con la puesta del Sol
comienza la noche. Este movimiento aparente de la esfera celeste es,
precisamente, una consecuencia de la rotación de la tierra. Somos nosotros
quienes nos movemos con nuestro planeta.
El movimiento de rotación
de la tierra fue comprobado el pasado siglo mediante el notable experimento de
Foucault . Otra prueba mucho más sencilla consiste en las fotografías de las
estrellas tomadas durante la noche con exposición muy prolongada.
Consecuencias de la rotación de la
tierra: El movimiento de rotación de la tierra
tiene consecuencias muy importantes para el hombre. Entre ellas figuran:
1) La sucesión de los
días y las noches.
En todo instante una mitad de la tierra o hemisferio se encuentra iluminado por los rayos solares, mientras la otra mitad está en tinieblas. En el hemisferio iluminado es día y en el otro es noche. Si la tierra fuera una esfera inmóvil siempre sería día en el hemisferio situado frente al sol y noche en el opuesto; pero como la tierra se mueve, en cada hemisferio se producen cada 24 horas un día (12 horas) y una noche (12 horas). La sucesión de los días y las noches influye decisivamente sobre los hábitos de vida del hombre, pues determina los períodos de actividad y los de descanso.
En todo instante una mitad de la tierra o hemisferio se encuentra iluminado por los rayos solares, mientras la otra mitad está en tinieblas. En el hemisferio iluminado es día y en el otro es noche. Si la tierra fuera una esfera inmóvil siempre sería día en el hemisferio situado frente al sol y noche en el opuesto; pero como la tierra se mueve, en cada hemisferio se producen cada 24 horas un día (12 horas) y una noche (12 horas). La sucesión de los días y las noches influye decisivamente sobre los hábitos de vida del hombre, pues determina los períodos de actividad y los de descanso.
2) La forma achatada de
la tierra.
El abultamiento de la tierra en el ecuador y su achatamiento por los polos es una consecuencia de la fuerza centrífuga desarrollada por la tierra en su rotación, la cual actúa sobre los materiales que forman nuestro planeta. En algunos planetas, como Júpiter, de rotación más rápida y estructura gaseosa, el achatamiento es aún mayor que en la tierra
El abultamiento de la tierra en el ecuador y su achatamiento por los polos es una consecuencia de la fuerza centrífuga desarrollada por la tierra en su rotación, la cual actúa sobre los materiales que forman nuestro planeta. En algunos planetas, como Júpiter, de rotación más rápida y estructura gaseosa, el achatamiento es aún mayor que en la tierra
3) Los puntos cardinales. Si la tierra fuera una esfera inmóvil no podríamos
determinar los puntos cardinales que hacen posible la orientación. El norte y
el sur existen porque son los extremos del eje en torno al cual gira la tierra.
Al rotar, la tierra se mueve de oeste a este. Estos cuatro puntos constituyen
la base del sistema de orientación que utilizamos.
4) El movimiento aparente
de la esfera celeste.
Ya vimos que el movimiento de los astros en torno a la tierra no existe realmente, sino que su apariencia se origina en el movimiento de rotación de nuestro planeta.
Ya vimos que el movimiento de los astros en torno a la tierra no existe realmente, sino que su apariencia se origina en el movimiento de rotación de nuestro planeta.
5) La desviación de los
cuerpos en su caída y de los vientos y las corrientes marinas.
La rotación terrestre nace que los cuerpos al caer desde grandes alturas se desvíen. La desviación de los vientos y de las corrientes marinas es también consecuencia de la rotación terrestre.
La rotación terrestre nace que los cuerpos al caer desde grandes alturas se desvíen. La desviación de los vientos y de las corrientes marinas es también consecuencia de la rotación terrestre.
La rotación terrestre, modifica la circulación de los vientos planetarios y ciclónicos y de las corrientes marinas. En el hemisferio norte los vientos y las corrientes tienden a moverse en dirección contraria a las manecillas del reloj y en el hemisferio sur en la dirección de las manecillas.
La inclinación del eje terrestre y el movimiento de traslación, combinados, tienen distintas consecuencias que poseen importancia geográfica, tales como:
1) la distribución desigual de la luz y el calor solares recibidos por cada región de la tierra en el transcurso del año, lo que da lugar a las estaciones;
2) la distinta duración del día y de la noche en las diferentes épocas del año.
Movimiento de traslación
Al mismo tiempo que gira sobre sí misma, la tierra se mueve alrededor del sol. Este movimiento de traslación lo completa nuestro planeta cada 365 días y cuarto., que constituyen un año.
La circunferencia que
describe la tierra en su movimiento de traslación es llamada órbita. La órbita
terrestre mide unos 930 millones de kilómetros, la Tierra viaja a una
velocidad de 29,5 kilómetros por segundo, recorriendo en una hora 106.000
kilómetros, o 2.544.000 kilómetros al día.
La
excentricidad de la órbita terrestre hace variar la distancia entre la Tierra y
el Sol en el transcurso de un año. A primeros de enero la Tierra alcanza su
máxima proximidad al Sol y se dice que pasa por el perihelio. A
principios de julio llega a su máxima lejanía y está en afelio. La
distancia entre la Tierra y el Sol en el perihelio es de 142.700.000 kilómetros
y la distancia Tierra-Sol en el afelio es de 151.800.000 kilómetros.
La órbita de la tierra,
como las órbitas de todos los planetas, no es una circunferencia perfecta, sino
ligeramente elíptica. Debido a esto la distancia de la tierra al sol varía
durante el año. Cuando la tierra está más cerca del sol (perihelio), en los
primeros días de enero, la distancia entre ambos astros es cerca de 5.000.000
de kilómetros menor que cuando se encuentran a la mayor distancia (afelio), a
principios de julio. 27. La inclinación del eje terrestre.
El eje en torno al cual
gira la tierra no se mantiene vertical al plano de la órbita terrestre o
eclíptica, sino que presenta una inclinación de unos 23 grados y medio.
(Exactamente 23° 27′ 30″.)
Posiciones relativas
de la tierra y el sol. Si
el eje terrestre no estuviera inclinado ligeramente hacia el sol, cada punto de
la tierra recibiría igual cantidad de calor y luz solares durante todo el año.
Debido a la inclinación
del eje terrestre los hemisferios norte y sur reciben mayor cantidad de luz y
calor durante unos meses, y menor durante otros. Estas variaciones, en la
cantidad de luz y calor que reciben las distintas partes de la tierra en el
transcurso del año, dan lugar a las estaciones.
De marzo a septiembre el
hemisferio norte se encuentra inclinado hacia el sol y recibe más calor y luz
que el hemisferio sur; de septiembre a marzo la situación cambia, y es entonces
el hemisferio sur el que recibe mayor cantidad de calor y luz solares.
En la denominada zona
tropical la temperatura es relativamente alta todo el año: en las zonas polares
hay frío todos los meses del año; pero en las zonas templadas los cambios en la
temperatura y en la duración de los días y las noches son muy marcados durante
las distintas estaciones.
Cuando el hemisferio norte
se encuentra inclinado hacia el sol, de marzo a septiembre, tenemos la
primavera y el verano; cuando se encuentra alejado del sol, sobreviene el otoño
y el invierno.
Los cambios de estación
ocurren en los solsticios y los equinoccios. En
los solsticios los rayos solares llegan a los límites máximos que pueden
alcanzar verticalmente al norte y al sur del ecuador. El solsticio de verano
ocurre el 21 de junio; fecha que corresponde al día más largo y la noche más
corta . en el hemisferio norte. Ese día comienza el verano en el hemisferio
norte y el invierno en el sur.
En el solsticio de
invierno (22 de diciembre), que señala el comienzo del invierno en el
hemisferio norte, ocurre todo lo contrario: en el hemisferio norte es el día
más corto y la noche más larga; en el hemisferio sur comienza el verano y es el
día más largo y la noche más corta.
Los equinoccios (noches
iguales) corresponden al 23 de septiembre (otoño) y al 21 de marzo (primavera),
cuando la noche y el día tienen igual duración en todo el planeta.
Con el equinoccio de
otoño comienza el otoño en el hemisferio norte y la primavera en el sur; el
equinoccio de primavera marca el inicio de la primavera en el hemisferio norte
y el otoño en el sur.
Las estaciones alternan, pues, en ambos hemisferios. Cuando en el norte es verano, es invierno en el sur; cuando en el norte es otoño, en el sur es primavera y viceversa.
Las estaciones alternan, pues, en ambos hemisferios. Cuando en el norte es verano, es invierno en el sur; cuando en el norte es otoño, en el sur es primavera y viceversa.
Trópicos y círculos
polares. Los trópicos son líneas imaginarias que indican, sobre la esfera
terrestre, los puntos situados más al norte y más al sur del ecuador hasta
donde llegan verticalmente los rayos solares durante los solsticios.
El trópico de
Cáncer corresponde al hemisferio norte y el trópico de
Capricornio al hemisferio sur.
En el solsticio de verano los rayos tangentes del sol rebasan el polo norte. La línea que señala en torno al polo norte el alcance máximo de los rayos solares este día del año es el denominado círculo polar ártico. En el solsticio de invierno el círculo polar antártico señala el límite máximo de la iluminación en torno al polo sur
En el solsticio de verano los rayos tangentes del sol rebasan el polo norte. La línea que señala en torno al polo norte el alcance máximo de los rayos solares este día del año es el denominado círculo polar ártico. En el solsticio de invierno el círculo polar antártico señala el límite máximo de la iluminación en torno al polo sur
Los dos trópicos y los
dos círculos polares dividen a la tierra en cinco zonas de iluminación:
tropical, templada del norte, templada del sur, glacial ártica y glacial
antártica.
Las personas que se
encuentran al norte del Trópico de Cáncer o al sur del Trópico de Capricornio
nunca pueden ver al Sol exactamente por encima de sus cabezas.
Que el Sol se levanta por el
este es una verdad no muy exacta. En realidad, salvo en el ecuador, el Sol sólo
se levanta exactamente en el este en los equinoccios de otoño y primavera,
alrededor del 21 de marzo y del 23 de setiembre. Y sólo entonces se pone
exactamente por el oeste.
En los polos, donde hay
aproximadamente seis meses de luz constante y seis meses de oscuridad, el Sol
nunca se eleva a más de 23,50 sobre el horizonte.
En los equinoccios, la
sombra que provoca al mediodía una persona en las latitudes 45° N. o 45° S..
tiene exactamente la medida de su estatura.
Si quieres vivir a igual
distancia del ecuador y del polo sur, tu casa sólo podrá estar situada en la
República Argentina, en Chile o en Nueva Zelandia.
Si pudiéramos cavar un pozo
desde Shangai, China, directamente a través del centro de la Tierra,
apareceríamos cerca de Buenos Aires, la capital argentina. Estos puntos de la
Tierra, diametralmente opuestos, son denominados antípodas. Entre ellos existe
una diferencia horaria de 12 horas.
El modelo helicoidal - nuestro sistema solar es un vórtice
Un vórtice es un flujo turbulento en rotación espiral con trayectorias de corriente cerradas.
El modelo helicoidal - nuestra galaxia es un vórtice
Un vórtice es un flujo turbulento en rotación espiral con trayectorias de corriente cerradas.
Otros movimientos
Ángulo de precesión.Precesión de los equinoccios
Es el cambio lento y gradual en la orientación del eje de rotación de la Tierra, se debe al movimiento de precesión del planeta 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 Sol (alrededor de 23,43°).
La inclinación del eje terrestre varia de 23º a 27º, ya que depende (entre otras causas) de los movimientos telúricos. En febrero del 2010, se registró una 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.
Debido a lo anterior, la duración de una vuelta completa de precesión nunca es exacta; no obstante, los científicos la han estimado en un rango aproximado de entre 25 700 y 25 900 años. A este ciclo se le denomina año platónico.
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.
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.
Movimiento Polar
Diagrama mostrando el desplazamiento polar. El eje vertical corresponde al tiempo (unidades en días) y los ejes horizontales al desplazamiento sobre la superficie (cada segmento equivale a unos 3 metros sobre la superficie). Datos suministrados por el IERS.
Se denomina movimiento polar al desplazamiento que experimentan los polos celestes de la Tierra con respecto a los polos geográficos, como consecuencia de minúsculas desviaciones en el eje de rotación terrestre. Estas desviaciones son debidas a pequeñas fluctuaciones en la geometría del planeta o en su distribución de masas, bien sea por los desplazamientos diarios de masas de agua debidos a las mareas, a cambios en la acumulación estacional de nieve, o a otros efectos de origen incierto.
Aunque la oscilación de los polos geográficos es de reducidas dimensiones, los satélites de posicionamiento y comunicación, así como otras instalaciones tales como los observatorios astronómicos, deben tener en cuenta este efecto y realizar las oportunas correcciones. El Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia (IERS) es el organismo encargado del seguimiento y cálculo de este movimiento, que se considera impredecible a largo plazo.
Componentes del movimiento polar
Se
considera que el movimiento polar es la combinación de tres factores distintos:
dos movimientos cuasi-periódicos, y una deriva gradual.
El Bamboleo
de Chandler es el componente dominante del movimiento polar. Describe
una trayectoria casi circular de entre 3 y 15 m de diámetro en un periodo de
unos 14 meses.
La oscilación
anual, que describe un círculo menor, coincidiendo con la acumulación
estacional de masas de agua.
La deriva, en
dirección hacia el meridiano 80º oeste, y cuya causa se cree es debida a
movimientos en el manto terrestre y a la paulatina pérdida de hielo de
Groenlandia. Esta deriva es impredecible, y se desplaza a una velocidad
ligeramente superior a un metro por década.
Además de estos tres componentes, la ubicación de los polos experimenta
variaciones diarias debidas a las mareas, pero sus efectos son muy pequeños. También
fenómenos tectónicos como los terremotos pueden alterar la posición del
polo.
