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Puede parecer que estás completamente quieto, pero la Tierra nos lleva mientras gira alrededor de su propio eje. A medida que giramos, también orbitamos alrededor del sol. Se necesita aproximadamente un día sidéreo (para ser precisos, 23 horas, 56 minutos y 4 segundos) para que la Tierra complete un giro sobre su eje. Sin embargo, una vuelta completa al Sol dura 365,25 días. Entonces, ¿a qué velocidad se mueve la Tierra? ¡Hablemos de eso!
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La velocidad de rotación de la Tierra
La Tierra es el único planeta que sustenta vida y es el más denso. Tiene una circunferencia de unos 40.075 kilómetros en el ecuador. Entonces, si dividimos esta distancia por el tiempo que lleva completar una rotación, significa que nuestro planeta gira a aproximadamente 1.037 mph (1.670 km/h).
A medida que te alejas del ecuador, la velocidad de rotación se calcula utilizando el coseno, una función trigonométrica de la latitud que se encuentra en la mayoría de las calculadoras científicas. Por ejemplo, a 45 grados de latitud, norte o sur, la Tierra gira a aproximadamente 733 mph (1180 km/h).
El coseno de 45 grados es 0,707; por lo tanto, para calcular la velocidad a la que la Tierra gira en esta latitud, multiplica el coseno (0,707) por 1670 km/h o 1037 mph. Ten en cuenta que cuanto más vayas hacia el sur o el norte, más lenta será la velocidad de rotación de la Tierra.
La velocidad de rotación no es constante en todo el planeta. A medida que avanzas hacia los polos, la circunferencia se hace más pequeña y la velocidad disminuye. Eso explica por qué la Tierra viaja más lentamente en la parte superior e inferior y más rápido en el medio.
La velocidad orbital de la Tierra
Para calcular la velocidad orbital de la Tierra, necesitarás saber el tiempo que le toma al planeta orbitar alrededor del Sol y la distancia que recorre para recorrerlo. La Tierra tarda 365,25 días en orbitar alrededor del sol. La distancia de la Tierra al sol es de unos 150 millones de kilómetros, lo que representa el radio. Entonces, tenemos que calcular la circunferencia (es decir, la distancia que recorre el planeta Tierra para orbitar alrededor del sol).
Circunferencia = 2 x 3,14 xr (150 millones de kilómetros), es decir, al orbitar el sol, la Tierra recorre unos 942 millones de kilómetros en un año. La velocidad orbital es el cociente de la distancia recorrida y el tiempo empleado. Por lo tanto, la Tierra orbita alrededor del Sol a una velocidad de unos 2,6 millones de kilómetros diarios, lo que equivale a unos 107.460 km/h.
¿Qué hace que la Tierra gire?
Los científicos creen que la Tierra se formó girando y heredó su momento angular de su material original, una nube de gas y polvo. Sin embargo, primero debemos comprender cómo se formó nuestro sistema solar para responder a la pregunta de qué hace que el planeta Tierra gire.
Hace unos 4.500 millones de años, una nube gigante de gas y polvo conocida como nebulosa solar colapsó, formando una materia giratoria en forma de disco. La gravedad atrajo el gas y el polvo arremolinados, y los materiales comenzaron a agruparse, formando nuestro sistema solar y todo lo que hay en él.
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La mayor parte del material turbulento fue arrastrado hacia el centro, formando el sol. Otros materiales colisionaron y se pegaron para formar planetas, incluida la Tierra. La luna y los asteroides también se formaron gracias a la nebulosa supervona. La nube de gas y polvo ya se movía con un movimiento circular, por lo que todos los planetas formados continuaron girando sobre su propio eje, hasta la fecha.
Cada uno de estos planetas tiene su velocidad de rotación única. Esto se debe a que el material que colisionó para formar cada planeta se movió a diferentes velocidades durante la formación. Entonces, cada planeta quedó con la velocidad que ganó o perdió en su última interacción. Así empezó a girar nuestro planeta.
Descubriendo la rotación de la Tierra
Antes del siglo XVI, hubo toneladas de especulaciones sobre el movimiento de la Tierra. Muchos creían que la Tierra estaba parada y que el Sol, las estrellas y la Luna estaban en movimiento. Sin embargo, las interpretaciones dieron un giro diferente en el año 499 a. C. cuando Aryabhata, un astrónomo indio, sugirió que la Tierra gira sobre su propio eje. En 1543, Nicolás Copérnico presentó un modelo convincente (teoría heliocéntrica) que demostraba que la Tierra gira sobre su eje y órbita alrededor del Sol.
La teoría fue confirmada más tarde por el físico francés León Foucault en 1851. Usó un péndulo para demostrar cómo la Tierra gira alrededor de un eje. Su experimento marcó un punto de inflexión en la historia de la astrometría. Proporcionó evidencia clara de la rotación de la Tierra, lo que ayudó a disipar dudas persistentes que se basaban únicamente en observaciones astronómicas.
La teoría heliocéntrica dejó espacio para experimentos y descubrimientos científicos, cambiando nuestra perspectiva científica del universo. Hoy sabemos que todos los planetas orbitan alrededor del Sol y giran sobre su propio eje.
Datos interesantes
A la Tierra le toma un día solar (24 horas (que es aproximadamente 3 minutos y 56 segundos más que el período de rotación real)) para moverse alrededor de su eje y hacer que el sol aparezca en la misma posición en el cielo. Durante el día, el sol parece moverse por el cielo, cuando en realidad es nuestro planeta girando de oeste a este. A medida que gira, la mitad mira hacia el sol y la otra mira en dirección opuesta al sol, lo que explica la existencia del día y la noche.
Toma en cuenta que la duración del día y la noche varía según el lugar donde te encuentres y la época del año. Los lugares cerca del ecuador pueden experimentar 12 horas de noche y 12 horas de día. Sin embargo, a medida que avanzas hacia los polos norte y sur, notarás variaciones en la duración del día y la noche, lo que significa que el día puede ser más largo que la noche y viceversa.
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¿Ha cambiado alguna vez la rotación de la Tierra?
Por improbable que parezca, la rotación de la Tierra se está desacelerando. Hace seiscientos millones de años, la rotación de nuestro planeta era constante y los días eran más cortos que hoy. Un día terrestre tenía 19,5 horas constantes.
Sin embargo, la Tierra ha experimentado un ligero aumento en la velocidad de rotación en los últimos años. En 2020, registró 28 días más cortos desde la década de 1960 y continuó girando más rápido durante 2021 y 2022. El 29 de junio de 2022, estableció un récord al realizar una rotación completa 1,59 milisegundos antes de lo previsto, y sigue siendo el más rápido. rotación desde 1970.
El aumento de la velocidad de rotación de la Tierra no debería ser motivo de preocupación. Afirman que nuestro planeta ha experimentado días más cortos en el pasado. Como resultado, los ligeros aumentos en la velocidad de rotación de 2020-2022 deben tratarse como fluctuaciones normales.
Puntos de preocupación
Quizás debamos preguntarnos si estos cambios impactan nuestra vida diaria. La última vez que se añadió un segundo intercalar fue en 2016 para compensar las variaciones entre el tiempo atómico real y la rotación más lenta de la Tierra. Las discrepancias recientes se deben a que la Tierra ha estado girando más rápido de lo habitual. Entonces, ¿deberían los cronometradores restar un segundo intercalar para ayudar a sincronizar el tiempo universal y el tiempo atómico internacional?
El acortamiento de los días de la Tierra podría afectar en gran medida nuestros relojes, pero un segundo intercalar negativo podría ayudar a sincronizar nuestros relojes. Al contrario, puede causar estragos en el mundo digital. Los sistemas que requieren un flujo de tiempo ininterrumpido, como el software, los satélites, las redes de comunicación y los sistemas comerciales, podrían experimentar graves problemas técnicos.
Como resultado, empresas gigantes como Meta y Google han exigido que se eliminen los segundos intercalares. El 18 de noviembre de 2022, un grupo internacional de expertos resolvió retirar la práctica para 2035. Afortunadamente, las predicciones para los próximos 2000 años muestran que, si nos apegamos al uso del Tiempo Atómico Internacional, no encontraremos ningún problema grave. Para entonces, habremos descubierto mejores soluciones para solucionar fallos relacionados con el reloj.
Razones por las que la Tierra se está acelerando
Los científicos dicen que el derretimiento de los casquetes polares y los glaciares podría ser el culpable del ritmo más rápido de la Tierra. También afirman que la oscilación de Chandler podría afectar la velocidad a la que gira nuestro planeta. Además, hallazgos recientes sugieren que las variaciones en la duración del día también podrían estar relacionadas con los cambios en el núcleo interno de la Tierra.
Sorprendentemente, no existe una explicación exhaustiva de lo que nos está acelerando. La forma en que gira el núcleo interno ha sido un tema de debate entre muchos. En este contexto, se deben realizar más estudios que ayuden a desvelar los misterios del núcleo de la Tierra.
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El debate sobre el núcleo de la Tierra
Los datos que se remontan a la década de 1960 indican que el núcleo interno estaba estancado en la década de 1970. A partir de entonces, empezó a girar gradualmente más rápido, superando la velocidad de rotación de la Tierra. Comenzó a desacelerar en algún momento y parecía haber estado detenido entre 2009 y 2011. Ahora se dice que comenzó a girar nuevamente.
En su estudio, Pro. Xiaodong Song y el Dr. Yi Yang de la Universidad de Pekín afirmaron que el núcleo interno se acelerará, luego desacelerará y se detendrá, muy probablemente en la década de 2040. Estos científicos chinos utilizaron los patrones cambiantes del núcleo interno de la Tierra durante las últimas seis décadas para respaldar sus afirmaciones. Dijeron además que el núcleo interno cambia de dirección cada 35 años.
Sin embargo, John Vidale, un sismólogo estadounidense, no está de acuerdo con esta afirmación y afirma que el núcleo interno cambia de dirección aproximadamente cada 6 años. Basó su análisis en las ondas sísmicas de finales de 1960 y principios de 1970. También cree que el núcleo interno hizo un movimiento significativo entre 2001 y 2013 y desde entonces se ha mantenido quieto.
De manera similar, Hrvoje Tkalcic, un geofísico australiano, parece tener hallazgos diferentes. Afirma que el ciclo del núcleo interno ocurre cada 20 a 30 años.
La conclusión es que los científicos no están seguros de qué está causando que la Tierra gire más rápido de lo habitual. Sin embargo, solo pueden predecir que las aceleraciones son temporales y se desacelerarán en el futuro. Por lo tanto, es posible que no tengas motivos para preocuparte.
Preguntas frecuentes
¿Por qué no puedo sentir la Tierra girando?
No puedes sentir el movimiento de la Tierra porque todo lo que hay en ella, incluido tú, gira a una velocidad constante. Además, su fuerza gravitacional es tan fuerte que mantiene todos los objetos fijos hacia su centro, por lo que incluso los cambios más leves en el movimiento de rotación no tendrán impactos perceptibles.
¿Por qué el planeta Tierra gira alguna vez?
Ninguna fuerza en el espacio es lo suficientemente fuerte como para detener al planeta Tierra. La atracción de la gravedad de la Luna puede frenar la Tierra, pero no puede detenerla.
Lo único que puede detener la Tierra es si choca con otro planeta, lo que provocará que se detenga solo durante unos milisegundos. Luego seguirá girando y podrá acelerar o desacelerar según el impacto.
¿Qué pasaría si la Tierra dejara de girar durante 10 segundos?
La humanidad estaría en problemas; muchos morirían. Todos los edificios, la tecnología y otras infraestructuras serían demolidos. Es importante tener en cuenta que las áreas cerca del ecuador sufrirán daños más graves que en los polos. El movimiento de rotación de la Tierra es más rápido en el ecuador que en los polos norte y sur.
¿Por qué los científicos creen que el núcleo interno de la Tierra podría haber provocado el acortamiento de los días en 2020 y 2022?
Si bien no hay evidencia concluyente en torno a esta afirmación, los científicos todavía creen que el núcleo de la Tierra tiene algo que ver con los ligeros cambios en la duración del día. Algunos investigadores afirman que el núcleo interno podría haber invertido su rotación, reduciendo unos milisegundos el tiempo de rotación normal de nuestro planeta.
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¿Cómo detectan los científicos cambios en la rotación de la Tierra?
Utilizan una técnica conocida como interferometría de base muy larga (VLBI).