Así se mueve la Tierra en el Espacio

Hace un tiempo hablé de que la gente en general no sabe las distancias reales de la Tierra, La Luna y el Sol. Ahora me gustaría que charlemos sobre la posición real de la Tierra en el espacio. La mayoría de la gente sabe que la Tierra gira alrededor del Sol. Y la mayoría también aprendimos que la Tierra tarda un año en dar una vuelta completa. Y pareciera que eso es todo, que ahí se termina la historia. Pero en realidad el asunto es mucho más complejo.

Para empezar, la órbita no es circular, sino que tiene forma elíptica. Eso probablemente lo sabías. Lo que no se suele aclarar es que esa forma elíptica que la Tierra dibuja en su recorrido, también va girando alrededor del Sol, lo que lleva a que al pasar un año, la Tierra no vuelva realmente al mismo punto del que partió formando una elipse perfecta, sino que en realidad, va formando bucles elípticos. Esto hace un poco complicado definir exactamente cuánto dura un año (o sea, una «vuelta completa»). De hecho, hay tres tipos de años. El año sideral, que usa como referencia las estrellas distantes (constelaciones). El año tropical, que básicamente mide el tiempo entre primavera y primavera. Y finalmente el año calendario, que es el que usamos cotidianamente, y que debido a que el año no dura 365 días exactos, debe «corregirse» periódicamente.

También todos sabemos que la Tierra rota alrededor de su propio eje, lo cual nos da un día y que la luna orbita a su alrededor, dando una vuelta completa en aproximadamente un mes. Pero hay más movimientos. La Tierra a su vez tiene una inclinación axial de 23º con respecto de la eclíptica, la cual es la principal causa de las estaciones. A lo mejor lo habrás escuchado alguna vez. Lo que no te suelen decir es que esa inclinación de 23º no es fija, sino que varía entre 22,1º y 24,5º. Esto se debe al movimiento de Precesión (que tarda casi 26.000 años en dar una vuelta completa) y el movimiento de nutación (que tarda 18,6 años). Así es que la Tierra, mientras gira alrededor del Sol, también gira sobre su propio eje, eje que se bambolea como un trompo.

La elipse que forma la Tierra alrededor del Sol también gira y cambia su excentricidad durante miles de años, debido a la interacción gravitatoria con otros planetas, y se cree que esto tiene relación con las eras glaciares. Pero además, el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol tampoco está fijo, sino que «sube y baja» en un ciclo de aproximadamente 70.000 años. Lo mismo ocurre con las órbitas de los demás planetas, que no están en el mismo plano que la órbita terrestre como se suele diagramar el sistema solar, sino que están ligeramente inclinados entre sí, y se puede calcular un «plano medio» de todos esos planos, que es casi idéntico al plano de la órbita de Júpiter.

Pero como todos sabrán, además de la Tierra estar girando alrededor del Sol, el Sistema Solar entero está, a su vez, girando alrededor del centro de la Galaxia. El Sol da una vuelta completa en aproximadamente 250 millones de años (años normales, terrestres). Este ciclo se conoce como Año Galáctico y es una forma muy interesante de medir el tiempo, en vez de hablar de miles de millones de años. Por ejemplo, siendo el nacimiento de nuestro Sol el «año cero», nuestra querida estrella sólo tiene 20 añitos (o sea, sólo giró alrededor de la galaxia unas 20 veces). Y la Vía Láctea tiene 59 años galácticos, 39 más que el Sol (que es una estrella de tercera generación) y el Universo entero, desde el momento del Big Bang tiene en total 60 años galácticos (1 más que la Vía Láctea). Mucho más sencillo de recordar, ¿no? y mucho más impactante.

Un hecho muy interesante que casi nadie conoce es que las órbitas de los planetas alrededor del Sol, y la órbita del Sol alrededor del centro de la Galaxia no son coplanares, como uno pensaría intuitivamente, o sea, el plano en el que giramos alrededor del Sol no es el mismo plano en que el Sol gira alrededor de la galaxia, sino que ambos planos están casi perpendiculares, hay una inclinación de casi 63º relativamente uno del otro.

Si bien la animación no es muy precisa, porque muestra una inclinación de 90º, nos da una idea de que la verdadera trayectoria de la Tierra en el espacio no sólo no es circular, sino que tampoco es elíptica y se parece más a una hélice perpendicular al plano de la galaxia que acompaña al Sol en su trayectoria cuasi-circular. Se cree que no hay una causa externa de esta inclinación, que es aleatorio y depende de las condiciones iniciales cuando se formó el sistema solar y que otros sistemas planetarios tienen sus propias inclinaciones relativas al plano de la galaxia.

Por cierto, no se sabe realmente cómo es la órbita del sol alrededor de la Vía Láctea, porque nosotros la vemos «de canto». Se cree que dura entre 225 y 250 millones de años, que estamos en uno de sus ocho brazos espirales, el Brazo de Orión y que además el Sol tiene un movimiento periódico «de arriba a abajo» que lo hace pasar por el plano ideal de la galaxia 2,7 veces en cada vuelta. Tampoco se sabe si siempre seremos parte del Brazo de Orión, los modelos muestran que si estos brazos fueran constantes en masa, se deformarían, y que lo más probable es que las estrellas se muevan dentro y fuera de los brazos, que serían simplemente zonas de «densidad constante».

¿Y la Vía Láctea, alrededor de qué gira? Bueno, en realidad no se sabe, pero no aparenta estar girando alrededor de nada, pero sí se mueve en una dirección junto a sus vecinas del cúmulo de 30 galaxias llamado Grupo Local. Algunas de las galaxias más pequeñas son galaxias satélites de las galaxias más grandes (si, hay galaxias más pequeñas girando alrededor de la nuestra). Dentro de nuestro grupo, se podría decir que las galaxias giran alrededor del centro de masa del grupo, que está entre nuestra galaxia y Andrómeda (las dos galaxias con mayor masa). Este grupo de galaxias forma parte de un grupo más grande, llamado el Supercúmulo de Virgo. Nuestra galaxia probablemente choque contra la Galaxia de Andrómeda, mientras viaja con el resto de las galaxias atraídas por el Gran Atractor, un centro gravitacional de nuestro cúmulo, formado por miles de millones de viejas galaxias que chocan entre sí. No se puede estudiar mucho sobre esta parte del espacio debido a que «lo tapa» el plano de nuestra propia galaxia. Pero no giramos alrededor suyo, sino que más bien somos atraídos hacia él directamente. Debido a que el universo se está expandiendo, las galaxias se están moviendo y sobre todo, debido a que el universo no es lo suficientemente viejo como para que completen una órbita cerrada no podríamos decir que estamos girando alrededor de algo más grande, porque aunque sea así, ni siquiera hemos dados una vuelta completa alrededor de «eso».

Finalmente está lo que llamamos «universo observable» que no es más que una burbuja esférica alrededor nuestro de lo que podemos observar desde nuestra posición en todas direcciones, y la luz que nos llega desde las galaxias más lejanas. Y en este caso, no hay forma posible de saber si somos parte de una estructura mayor que está girando alrededor de algo. Es probable que no, pero no hay forma de saberlo.