La rotación y la traslación de la Tierra

La Tierra tiene diferentes movimientos, pero los dos más importantes son el de rotación y el de traslación. También son los más evidentes, ya que marcan los días y los años.

Movimiento de rotación

rotacion

Rotación de la Tierra

El movimiento de rotación es el giro que efectúa la Tierra sobre su propio eje en sentido oeste-este, es decir, al contrario que las agujas de un reloj (sentido anti horario).

La Tierra tarda, por término medio, 23 horas, 56 minutos y 4 segundos en dar una vuelta completa sobre su eje y lo hace a una velocidad de 1600 km/h en el ecuador.

Pero no gira a la misma velocidad en todos los puntos del planeta. Un punto en el ecuador ha de recorrer más distancia para dar una vuelta completa que otro punto de la Tierra, por lo que habrá de girar más deprisa. De este modo, la velocidad de rotación de la Tierra es máxima en el ecuador y va disminuyendo a medida que nos acercamos a los polos, en los cuales, la velocidad es nula.

La consecuencia más importante de este movimiento es la existencia del día y la noche. Si el eje de la Tierra fuese perpendicular al plano de la  eclíptica, el ecuador terrestre estaría siempre sobre este plano y el día duraría 12 horas y la noche otras 12 horas. Pero el eje de la Tierra está inclinado 23,5º respecto al plano de la eclíptica, lo cual hace que el día y la noche no duren lo mismo y solo ocurra esto en los equinoccios, ya que en ellos, el ecuador terrestre coincide con el plano de la eclíptica (ver El movimiento aparente del Sol).

rotacion

Día y noche

Además, y debido al movimiento de traslación, la duración del día y la noche va variando a lo largo del año.

Otra consecuencia del movimiento de rotación es la existencia del campo magnético de la Tierra, el cual, entre otras cosas, hace de protección de las radiaciones del viento solar, permitiendo la vida en nuestro planeta.

También como consecuencia de la rotación, la Tierra es abultada en el ecuador y achatada en los polos, haciendo que nuestro planeta no sea una esfera perfecta, sino un esferoide. Al rotar más deprisa en el ecuador, la fuerza centrífuga en esta zona es mayor que en el resto, lo cual hace que se produzca este abultamiento ecuatorial y achatamiento polar de la Tierra.

Movimiento de traslación

traslacion

Traslación de la Tierra

El movimiento de traslación de la Tierra es el que realiza ésta dando una vuelta sobre su órbita alrededor del Sol.

La Tierra da una vuelta alrededor del Sol en 365 días y 6 horas, recorriendo 938 millones de kilómetros a una velocidad media de unos 29,7 km/s (107000 km/h). Debido a estas 6 horas que pasan de los 365 días, cada cuatro años se suma un día en febrero (año bisiesto) para ajustar el calendario.

Como ya describió el astrónomo alemán Johanes Kepler a principios del siglo XVII, la Tierra, al igual que el resto de planetas, giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas con el Sol en uno de sus focos (primera ley de Kepler). Esto hace que haya un punto de la órbita en el cual la Tierra alcanza su distancia mayor al Sol (afelio, unos 152000000 km) y otro en el cual dicha distancia es la menor (perihelio, unos 147000000 km), puntos que son la intersección de la órbita de la Tierra con el eje mayor de la elipse, llamado en este caso línea de los ápsides.

Además, y como consecuencia de la segunda ley de Kepler, la velocidad aumenta a medida que la Tierra se acerca al perihelio y disminuye a medida que se acerca al afelio.

estaciones

Órbita de la Tierra

Pero ello no significa que en el perihelio es  cuando haga más calor y en el afelio más frío; de hecho, en el hemisferio norte en el perihelio es invierno (se produce hacia el 4 de enero) y en el afelio verano (se produce hacia el 4 de julio). De hecho, las estaciones y el que haga más frío en unas épocas del año que en otras, es debido a la traslación de la Tierra alrededor del Sol y a que el eje de nuestro planeta está inclinado.

Si en verano hace más calor, es porque el Sol está más alto en el cielo y los rayos nos caen más perpendicularmente que en invierno, que caen más oblicuos. Si el Sol está más alto, el área irradiada es menor que si está más bajo; como la cantidad de energía que irradia el Sol es la misma en cualquier época, calentará más una área menor que una mayor. Por la misma razón, durante el día, cuando hace más calor es al mediodía, ya que el Sol es cuando alcanza la posición más alta.

irradiacion

El área irradiada es diferente según el momento del día y del año

Si el eje de la Tierra fuera perpendicular a la eclíptica, el ecuador terrestre coincidiría todo el año con el plano de la eclíptica, por lo que los días durarían 12 horas y las noches también y en cada latitud de la Tierra haría todo el año la misma temperatura, más calor en el ecuador y más frío a medida que nos acercamos a los Polos. Esto es lo que ocurre en los equinoccios, en los cuales el ecuador coincide con el plano de la eclíptica, y el Sol cae perpendicularmente sobre el ecuador.

Tras el paso de los equinoccios, el ecuador terrestre va desviándose del plano de la eclíptica hasta llegar al máximo en los solsticios, donde la desviación es de 23,5º, la inclinación del eje de rotación terrestre. En el solsticio de verano, el Sol cae perpendicularmente sobre el trópico de Cáncer y empieza el verano en el hemisferio norte y el invierno en el sur.

solsticio verano

Solsticio de verano

En el solsticio de invierno, el Sol cae perpendicularmente sobre el trópico de Capricornio y empieza el verano en el hemisferio sur y el invierno en el norte.

solsticio invierno

Solsticio de invierno

Los cambios de las estaciones se producen en los solsticios y en los equinoccios, pero las estaciones varían de un extremo al otro del planeta: en las zonas templadas hay las cuatro estaciones; en las zonas polares dos (invierno y verano) y en las tropicales y ecuatoriales dos (seca y húmeda).

Para mayor información, ver El movimiento aparente del Sol.

Acerca de José Luis Martínez Martínez

Profesor de matemáticas de ESO y Bachillerato
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