El cielo — astronomía

La Tierra como planeta

La Tierra es el tercer planeta desde el Sol. Gira sobre sí misma una vez cada 24 horas aproximadamente y da una vuelta alrededor del Sol en unos 365,25 días. Su eje está inclinado unos 23,4°, lo que origina las estaciones y hace que el cielo se vea distinto según la latitud.

La Tierra en el Sistema Solar

La Tierra es el tercer planeta desde el Sol y el más grande de los cuatro planetas rocosos del Sistema Solar interior. Su distancia media al Sol es de unos 150 millones de kilómetros, una longitud llamada unidad astronómica (UA), que los astrónomos usan como patrón de medida en el Sistema Solar. El diámetro medio de la Tierra es de unos 12 740 kilómetros. Hasta ahora es el único lugar que sabemos con certeza que alberga vida.

¿Por qué es redonda la Tierra?

La gravedad atrae la materia hacia un centro común. En un cuerpo tan masivo como un planeta, esta atracción es lo bastante fuerte como para alisar las grandes irregularidades, de modo que el cuerpo adopta una forma casi esférica. La Tierra no es una esfera perfecta: como gira, está ligeramente achatada en los polos y abultada en el ecuador. La diferencia entre el diámetro ecuatorial y el polar es de unos 43 kilómetros, algo más del 0,3 por ciento. La mejor descripción es la de un esferoide oblato.

Día y año

Rotación

La Tierra gira sobre su eje de oeste a este. Por eso el Sol, la Luna y las estrellas parecen salir por el este y ponerse por el oeste. En realidad somos nosotros quienes nos movemos, no el cielo. En el ecuador la superficie se mueve a unos 1670 kilómetros por hora, mientras que cerca de los polos la velocidad se acerca a cero.

Una vuelta completa respecto a las estrellas lejanas, llamada día sidéreo, dura unas 23 horas y 56 minutos. Un día solar, de un mediodía al siguiente, dura en promedio 24 horas. La diferencia de unos cuatro minutos se debe a que la Tierra también avanza en su órbita, así que debe girar un poco más para que el Sol vuelva a la misma posición. Como resultado, una estrella determinada sale unos cuatro minutos antes cada noche, lo que suma un día completo a lo largo de un año. Por eso las estrellas de la tarde cambian con las estaciones. Para saber más, consulta el tiempo sidéreo.

Órbita

La Tierra da la vuelta al Sol en unos 365,25 días, a unos 30 kilómetros por segundo. El cuarto de día extra es la razón por la que añadimos un día bisiesto cada cuatro años. La órbita es casi circular, pero ligeramente elíptica: la Tierra está más cerca del Sol a principios de enero (unos 147 millones de kilómetros) y más lejos a principios de julio (unos 152 millones de kilómetros).

Desde la Tierra, el Sol parece recorrer a lo largo del año las estrellas del fondo por un camino llamado eclíptica, avanzando aproximadamente un grado por día.

Inclinación del eje y estaciones

El eje de la Tierra está inclinado unos 23,4° respecto a la perpendicular de su plano orbital. Esta inclinación, y no la distancia al Sol, es la causa de las estaciones. La prueba es que el hemisferio norte tiene verano cuando la Tierra está cerca de su punto más lejano al Sol.

Cuando el hemisferio norte se inclina hacia el Sol, la luz llega de forma más directa y los días son más largos, así que allí es verano. Al mismo tiempo, el hemisferio sur se inclina en sentido contrario y tiene invierno. Medio año después, los papeles se intercambian. Los momentos de mayor inclinación son los solsticios, y cuando ningún hemisferio se inclina hacia el Sol tenemos los equinoccios. Para leer más sobre el ritmo del año, consulta Las estaciones.

La dirección de la inclinación no es fija para siempre. Como una peonza que gira, el eje de la Tierra traza lentamente un cono y apunta hacia distintas zonas del cielo, completando un ciclo en unos 26 000 años. Esto se llama precesión. Por ello, la Estrella Polar de hoy no siempre lo ha sido, ni seguirá siendo siempre, la estrella más cercana al polo celeste.

El cielo desde distintas latitudes

Tu latitud determina qué estrellas ves y cómo se mueven. La altura del polo celeste sobre tu horizonte es igual a tu latitud.

• En el Polo Norte el polo celeste está justo sobre tu cabeza, con Polaris muy cerca. Las estrellas giran en círculos paralelos al horizonte y ninguna sale ni se pone. El Sol permanece sobre el horizonte durante aproximadamente medio año y luego por debajo de él.
• En latitudes medias del norte (por ejemplo Bulgaria, entre 42 y 44° N) Polaris está a unos 42-44° sobre el horizonte norte. Las estrellas cercanas al polo son circumpolares: nunca se ponen. Las demás salen y se ponen en diagonal.
• En el ecuador ambos polos celestes están en el horizonte. Las estrellas salen y se ponen casi en vertical, y a lo largo de un año se ve casi todo el cielo de ambos hemisferios. El día y la noche duran más o menos lo mismo durante todo el año.
• En el hemisferio sur Polaris no es visible, pero aparecen objetos como la Cruz del Sur, inalcanzables desde las latitudes del norte.

La misma geometría se aplica al Sol. Al mediodía, su altura es aproximadamente 90° menos tu latitud más la declinación del Sol (hasta unos ±23,4°). Por eso el Sol solo puede pasar justo sobre tu cabeza entre los trópicos, y por eso más allá de los círculos polares, cerca de los 66,6° de latitud, hay días de día polar y noche polar.

En resumen

La rotación nos da el día y la noche y el movimiento aparente del cielo. La órbita nos da el año y el cambio de las constelaciones. La inclinación nos da las estaciones y la duración variable de la luz del día. El lugar donde estamos decide qué parte de este cielo podemos ver. Una vez que comprendes estos tres movimientos, el cielo deja de ser un misterio y se convierte en un mapa que puedes leer.

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