Me decía Crystal en un comentario de la entrada anterior:
Por cierto, ya que sugieres...tú lo has querido, te voy a preguntar: ¿por qué los nodos en los que coinciden los planos orbitales de la Tierra y la Luna no son siempre los mismos?
Y yo respondo... ¿Quién me mandará a mi dejar sugerencias? Pero bueno, a lo hecho pecho y vamos con la respuesta, que no me resulta sencilla de explicar pero bueno, a ver si consigo que se entienda sin tener que dar nada por sentado.
Necesito contar algunas cosas.
¿Como rota la Tierra? Pues pensemos, el Sol sale por el este, sube, y se pone por el oeste... pensándolo un poco, el movimiento de la Tierra es oeste-este. Las estrellas y el Sol salen todas por el este y se ponen por el Oeste. Si miramos al Norte, a la polar, las estrellas hacen un movimiento en sentido contrario al de las agujas de un reloj, mientras que si miramos al sur, su movimiento en el mismo sentido al de las agujas. Pero este es un movimiento aparente porque no son ellas las que se mueven, sino nosotros, y para que las estrellas se muevan Este-Oeste, la Tierra ha de moverse (rotar) al revés Oeste-Este.
Si pudiésemos ver la Tierra desde la vertical del polo norte, fuera de la atmósfera, veríamos a la Tierra girar de forma que si Europa estuviese a nuestra mano derecha, seis horas más tarde estaría mirando a nuestro frente, y seis horas más tarde estaría a nuestra mano izquierda. Es decir, veríamos que la Tierra gira en sentido contrario a las agujas del reloj.
Si mirásemos desde el polo sur el sentido de giro sería el contrario, sería el sentido de las agujas del reloj.
Parense a pensar esto un poco, es necesario tenerlo claro para seguir.
Bien, ahora vamos a establecer otro hecho observable. Imaginemos que la Luna se pone hoy a las 9 de la noche por el horizonte. Pues si mañana miramos veremos que se pone a las 9:48, es decir, 48 minutos más tarde. Si mirásemos a las 9 en punto veríamos que la Luna está 12 grados más hacia el Este que el día anterior. Si hiciésemos fotos durante varios días a la misma hora veríamos que la Luna cada día se mueve hacia el Este 12 grados que es lo mismo que decir que se pone 48 minutos más tarde (salvo error en la cuenta por mi parte). Eso indica que la Luna tiene un movimiento propio, un movimiento que ya conocemos, que es su movimiento de traslación (órbita) alrededor de la Tierra.
Ahora la pregunta que más me ha costado responder para todo este tema, ¿la Luna orbita alrededor de la Tierra en el mismo sentido que rota la Tierra? Es decir, mirando desde el norte ¿la Luna orbitaría en sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario? A mi me ha costado un buen rato averiguarlo sin recurrir a mi amigo google (que es la manera de poder descubrirlo yo para poder contarlo teniéndolo claro). Creo que la forma más sencilla de visualizarlo es con las fotos de antes, pero tomadas desde el espacio, varios días sucesivos con la foto a la misma hora, el primer día la Luna estará justo al Oeste, el día siguiente 12 grados más hacia el Este, el tercer día 24 grados más hacia el Este que el primero... El movimiento de la Luna, visto desde la vertical del polo norte, tiene el mismo sentido que la rotación de la Tierra, es en sentido anti-horario:
Y por último nos queda saber como es el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol. Bueno, no alargaré más poniendo otro dibujo, pero la forma de deducirlo es similar, se trataría de sacar fotos del cielo el día 1 de cada mes a las 12 de la noche, veríamos como las constelaciones se nos van yendo hacia el Oeste. El Triángulo De Verano que veíamos en el zenit en Julio ahora, a la misma hora, se va desplazando hacia el Oeste, en un movimiento similar al que realiza en una noche en horas sucesivas. Pensándolo un poco eso indica que la Tierra orbita el Sol en sentido anti-horario también.
Tenemos ahora ya el dibujo completo, visto desde un norte muy lejano, la Tierra rota en sentido anti-horario sobre si misma, la Luna orbita la Tierra en sentido anti-horario también, y al mismo tiempo la Tierra orbita la Luna también en sentido anti-horario.
Os cuento una curiosidad antes de seguir... el Sol gira en sentido anti-horario, los planetas orbitan en sentido anti-horario y rotan en sentido anti-horario... ¿Demasiadas coincidencias? Me temo que no, hay una explicación que tiene que ver con como se formó el sistema solar. Nació de una nube de gas gigantesca, que fue colapsándose gravitacionalmente, y del mismo modo que el agua de una bañera al sacar el corcho se va hacia abajo formando un remolino, la nube al colapsarse lo hizo girando sobre si misma y de paso aplanándose. Todo lo que se formó con ello... el Sol, los planetas y demás debieron mantener el momento angular y por ello todo terminó girando en el mismo sentido tanto en rotación como en sus órbitas. Hay excepciones, como satélites capturados por atracción gravitatoria y creo que Mercurio que también es un independiente, y de hecho tampoco está claro si nuestra Luna se formó por ese método o fue formada a posteriori por un pedazo golpe que le dieron a la Tierra cuando era muy joven, si es así la Luna es por tanto un pedazo de Tierra desgajado y podría orbitar en otro sentido... pero la explicación de todo esto lo dejo para gente que sepa astronomía de verdad, me temo que a mi toda la explicación del sentido de giro y la formación de los cuerpos del sistema solar me supera. Quedémosnos con la imagen de la formación del sistema solar y como eso condicionó los sentidos de giro de todos sus cuerpos primarios y dicho sea de paso, eso también explica porque los planos en que los planetas orbitan al Sol son también casi coincidentes (el plano de la eclíptica), lo que también explica porque los vemos a ellos alrededor de la eclíptica por las noches...
Os dejo un enlace donde hablan del tema. Es sencillito de leer y de paso introduzco una web de la que no había hablado y que es magnífica:
http://www.infoastro.com/
El lugar donde hablan de todo esto de la formación del sistema solar es:
http://www.infoastro.com/200105/22orion.html
Bien, situado todo lo anterior y descansada la atención en este kit-kat... ya podemos empezar a responder la pregunta de Crystal.
Sabemos que la Luna orbita la Tierra cada 28 días y que la mitad de esos días esta por debajo del plano de la eclíptica y la otra mitad por encima, y que hay dos puntos donde lo cruza cada mes y que se llaman nodos. Eso lo contaba en la entrada anterior. Pongo un dibujito con un esquema de como la Luna juega con el plano de la eclíptica, pertenece a la web de
Astrosur, que enlazaba ayer, la imagen de como evoluciona la Luna con la eclíptica a lo largo de un mes es esta:
Bien, pero es que en ese tiempo la Tierra se mueve alrededor del Sol, lo que complica la cosa, imaginémosnos una situación inicial de Luna nueva, la Luna está en conjunción con el Sol a día 1 del mes de septiembre y además coincide que ese mismo día está en un nodo y por lo tanto se produce un eclipse de Sol. ¿Porque no se produce otro eclipse de Sol a los 28 días? Pues porque el Sol se ha movido de sitio, o mejor dicho, la Tierra se ha movido en su órbita y cuando la Luna ocupa el mismo lugar relativo 28 das más tarde el Sol se ha desplazado un poco y ya no hay conjunción.
Con otro dibujito atroz:
Bien ¿Que vemos ahí? Teníamos una Luna cortando la eclíptica (en un nodo) y en conjunción con el Sol, al cabo de un mes, cuando la Luna vuelve a estar en la misma posición con respecto a las estrellas (eso que represento con una línea paralela a la de la primera conjunción) la posición relativa del Sol se ha movido, y la Luna ha de avanzar un poco más para volver a estar en conjunción con el Sol, es decir, entre la primera Luna nueva y la del mes siguiente no han pasado 28 días, sino un poco más, exactamente 29,5 días, entre otras cosas eso implica que ya no está sobre la eclíptica, el nodo lo ha dejado un poco atrás.
Y más complicado todavía, porque en la posición paralela, allí donde la Luna está en al misma posición relativa con respecto a las estrellas, donde estaría sobre la línea paralela, pues allí ya no está tampoco el nodo, ese ya no es el punto de corte con la eclíptica, sino que éste está un poco antes de llegar a esa posición.
Las cifras son las siguientes, medidas en tiempo:
El mes sidéreo, es decir, el tiempo que trascurre entre que la Luna ocupe la misma posición en relación a las estrellas es de 27,332 días.
El mes sinódico, que es el tiempo que trascurre entre que la Luna vuelve a estar en la misma fase (entre dos lunas nuevas o dos lunas llenas) es de 29,531 días.
Y el mes draconítico, que es el tiempo que tarda la Luna en pasar por el mismo nodo es de 27,212 días (entre dos nodos ascendentes o dos descendentes).
Y aún hay otros modos de medir el mes, por ejemplo el anomalístico, que es el tiempo que tarda la Luna desde que está en su punto más lejano a la Tierra hasta que vuelve a estar en él, y ese es de 27.554 días.
Esas diferencias entre los diferentes períodos de la Luna marcan cada cuanto se producen los eclipses, la explicación más sencilla (y no lo es demasiado) que he encontrado está en:
http://es.geocities.com/astrorecreativa/astrorec02.html#p13
Recomiendo toda la página, pero en concreto la explicación está en el apartado
"Por qué los eclipses se repiten cada 18 años".
Añadir un dato importante o curioso según se mire, en un año el nº de eclipses varía entre 2 y 7, y siempre hay más eclipses de Sol que se Luna. El porque de ésto ya no soy capaz de explicarlo.
Y ya acabando, la pregunta de Crystal era:
Por cierto, ya que sugieres...tú lo has querido, te voy a preguntar: ¿por qué los nodos en los que coinciden los planos orbitales de la Tierra y la Luna no son siempre los mismos?
La respuesta: es por la diferencia entre el mes sidéreo (el tiempo que tarda la Luna en dar la vuelta a la Tierra) y el draconítico que es el que tarda en pasar dos veces por el mismo nodo, esa diferencia de 0.12 días es lo que hace que paso por la eclíptica se produzca un poquito antes cada mes. Y es lo que hace que, en realidad, se tarden 19 años en volver a pasar por el mismo nodo (en el sentido de que se cruce la eclíptica exactamente en el mismo lugar). A ese tiempo se le llama Saros y marca la periodicidad de los eclipses, cada 19 años se vuelve a producir el mismo eclipse y con él la misma secuencia de ellos.
Pero he hecho trampa, eso no es el por qué.
¿Por qué no coinciden el mes sidérico y el draconítico?
Pues... no lo sé. Y como no lo sé he ido a preguntar a uno de las personas que conozco que más saben de astronomía, un bloguero conocido como
Vendell cuyo blog recomiendo encarecidamente (aunque de astronomía apenas habla), y su respuesta fue:
"Es un efecto gravitatorio perturbativo, me explico, en principio los cálculos se hace teniendo en cuenta que la Tierra y la Luna forman un sistema aislado. En esta simplificación, los nodos permanecerían fijos en un lugar concreto de la eclíptica. Sin embargo, cuando introducimos la acción gravitatoria del Sol, e incluso del resto de planetas sobre la Luna, encontramos que aparece la regresión de los nodos"
Interrogado por segunda vez por el tema tratando de sacarle un porque más auténtico me topé con mis propias limitaciones. Necesitaría ser capaz de resolver las complicadas ecuaciones de juegos gravitatorios para entenderlo (no sé si llegarían con las de Newton o habría incluso que tirar de las de Einstein), así que me quedé con su respuesta no matemática:
"Basta con saber que los nodos fijos corresponden a la solución del sistema simplificado Tierra-Luna y que la introducción de la atracción del Sol hace que se corran los nodos"
Así que la respuesta a la pregunta de Crystal es esa, es por la atracción gravitatoria solar sobre el sistema Tierra-Luna. El porque concretamente, la interpretación de las ecuaciones de movimiento en castellano corriente queda muy lejos de mi capacidad, si alguien es capaz de hacerlo... en los comentarios.
Y ésto es todo. Gran parte de lo expuesto hoy han sido deducciones propias así que el riesgo de error es alto, espero que me los señaléis en los comentarios.
Añadido:
Me pregunta una amable lectora conocida como Pippa...
¿Con el sistema Tierra-Luna aislado como serían los nodos? Dado que es probable que no haya quedado claro lo cuento ahora. Serían 24 puntos inamovilbles a lo largo de la eclíptica, dos por més, uno ascendente y otro descendente. 24 puntos en lso que la luna cortaría el plano de la eclíptica a lo largo del año y que se repetirían año tras año.
El retroceso de esos nodos hace que de año en año sean diferentes... durante 19 años, momento en el cual cuelven a coincidir iniciando de nuevo la secuencia (no sé decir si la coincidencia es exacta, lo dejo de nuevo para que los astrónomos de verdad que han pasado su fase proto lo cuenten).
Y corrigiendo otro olvido... La explicación del sentido de la rotación de todos los astros del sistema solar y de sus órbitas se la debo a
Chewie, que además me pasó la URL donde habla del tema.
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