Cómo se mueve la Tierra, explicado en términos fáciles

La rotación es algo curioso. No pensamos mucho en ella, pero es un poco extraña. No podemos sentirla, ¡y sin embargo todo rota! Desde las galaxias hasta los átomos, el universo nos hace “girar”. Llamativamente, fue más difícil demostrar que la Tierra gira que demostrar que la Tierra gira alrededor del Sol. Ya en 1610, Galileo, el padre de la ciencia experimental, aportó la primera evidencia de que la Tierra y todos los demás planetas giran alrededor del Sol. Gracias a su telescopio, demostró que Venus pasaba por fases como la Luna. La única conclusión posible era que Venus giraba alrededor del Sol. Caso cerrado. Los planetas giran en torno a algo.

Pero no fue hasta doscientos cuarenta y un años después, el 31 de marzo de 1851 para ser exactos, que León Foucault demostró que la Tierra giraba. Foucault instaló un péndulo gigante de 60 metros de altura en el techo del Panteón de París (vaya, cuántas letras p). Una asamblea de científicos y periodistas vio cómo el suelo giraba bajo el péndulo gigante. “¡La Tierra gira!”, gritaron, principalmente en francés.

Otra cosa extraña sobre la rotación es que, si bien la Tierra gira a una velocidad constante, su superficie se mueve a velocidades diferentes según la latitud. Lo mismo ocurre con todos los planetas y estrellas. En el ecuador, la superficie de la Tierra se mueve más que en ningún otro lugar, a 1668 km/h. Esto es mucho más rápido que la velocidad del sonido, de apenas 1235 km/h. A mitad de camino entre el ecuador y el polo norte o sur, a 45 grados de latitud, la Tierra gira a 1180 kilómetros por hora. ¡En el polo norte o el polo sur, hacen falta 24 horas para dar una vuelta! Y eso es tan aburrido como frío. Una de las consecuencias de estas velocidades diferenciales de rotación de la Tierra es que crea cinturones y bandas no solo en la atmósfera, sino también en la superficie de la Tierra. Júpiter, por supuesto, es famoso por los cinturones y bandas en sus nubes, provocados por la rápida rotación del planeta, de unas 45 000 km/h. Los cinturones y bandas en la superficie de la Tierra no son tan famosos, pero también los tenemos.

Hay hielo en los polos norte y sur, y entre los dos polos se alternan cinturones y bandas con desiertos de arena seca y vegetación verde y húmeda. Esta disposición geográfica puede apreciarse con más claridad cuando vemos a la Tierra girando en el espacio. Las agencias espaciales utilizan la rotación diferencial de la Tierra a su favor, ya que lanzan sus cohetes lo más cerca posible del ecuador. La NASA usa Cabo Cañaveral, cerca del extremo sur de Florida, y la Agencia Espacial Europea usa el Centro Espacial Guayanés, en la Guayana Francesa, ubicado muy cerca del ecuador. Como esos territorios giran a mayor velocidad, le dan al cohete un impulso hacia el espacio que los sitios de lanzamiento cerca de los polos no pueden proporcionar. Siempre es mejor ahorrar combustible, ¿sabes?

Hablando de Júpiter, como hice hace unos tres párrafos, su eje de rotación está menos inclinado que el del Sol. El Sol se inclina en un ángulo de unos 6 grados, mientras que Júpiter tiene una inclinación de solo 3 grados. Júpiter se mantiene casi erguido, lo que, combinado con la gran velocidad a la que gira Júpiter (¡un día dura menos de 10 horas!), lo convierte en un giroscopio gigante. La estabilidad giroscópica de Júpiter y su enorme gravedad dan estabilidad a todo el sistema solar. En otras palabras, Júpiter evita que los factores de caos alteren las órbitas de los demás planetas. Si Júpiter no girara como un giroscopio estable, el sistema solar nunca podría haber permanecido intacto durante miles de millones de años. Los sistemas solares de los exoplanetas están mostrando signos de caos en sus órbitas: les vendría bien un giroscopio como Júpiter para mantenerse unidos. La rotación es la verdadera heroína aquí.

En cuanto al Sol, su rotación diferencial tiene un gran efecto en sus manchas solares. Las manchas solares son puntos o parches que a veces aparecen en la superficie del Sol, normalmente en latitudes medias, tanto en el hemisferio norte como en el sur. A medida que aumenta la actividad de las manchas solares en el Sol, comienzan a acercarse al ecuador. Son pocas las manchas que se ven cerca de los polos. Con la rotación diferencial, los gases en el ecuador solar se mueven más rápido que los gases en los polos. Este movimiento diferencial de los gases altera las líneas del campo magnético en el Sol, provocando su ruptura. Las manchas solares son erupciones magnéticas que surgen en la superficie del Sol. Emiten gases electrificados al espacio y producen una intensa radiación ultravioleta, a menudo en dirección a la Tierra. No te preocupes, no hay nada que temer: ¡la rotación diferencial de la Tierra nos protege! La Tierra no solo gira de forma diferencial en su superficie, sino también en el centro.

Los estudios de las lecturas sísmicas de las ondas de choque de los terremotos indican que el núcleo metálico de la Tierra gira ligeramente más rápido que la superficie de nuestro planeta. Los científicos creen que la rotación diferencial del núcleo metálico de la Tierra dentro del líquido metálico (que gira más despacio) crea la magnetósfera que surge de los polos de la Tierra y se extiende hasta el espacio. Esta magnetósfera mantiene a la Tierra a salvo de los gases electrificados procedentes del Sol. ¡Que viva la rotación! Vaya que sí. El megaterremoto de 9,0 en 2011 frente a la costa de Japón reordenó la masa de la corteza terrestre... ¡y provocó que la rotación de la Tierra se acelerara! El día se hizo más corto. No mucho más corto, 1,6 millonésimas de segundo, pero estamos acostumbrados a ver la rotación de la Tierra más lenta. La rotación terrestre, consecuencia de del efecto gravitacional de la Luna sobre los océanos, drena la energía cinética de nuestra rotación, haciendo que la Tierra se ralentice. Cada día se vuelve más largo... unas dos milésimas de segundo. Bueno, debo ajustar mi reloj.

Los años bisiestos, como todos sabemos, son aquellos en los que agregamos un día al calendario (el 29 de febrero) para acomodar la revolución anual de la Tierra alrededor del Sol, que dura 365 y 0,25 días. Pero los “segundos bisiestos” son agregados cada cierto tiempo para sincronizar nuestros relojes con la desaceleración de la rotación de la Tierra y permitir que se ponga al día con nuestros instrumentos de medición. Como si la Tierra se preocupara por nuestros relojes. Desde 1972, hemos añadido 27 segundos bisiestos. El último segundo bisiesto se agregó el 31 de diciembre de 2016, e hizo que los relojes marcaran las 18:59:60. Sí, yo tampoco me había dado cuenta. Pero la rotación de la Tierra se ha acelerado inesperadamente en los últimos tiempos.

En general, la Tierra tarda 86 400 segundos en completar una rotación, medidos por una serie de relojes atómicos ubicados en diferentes partes de la Tierra y coordinados por un servicio especial en París. Sí, hay personas que viven de esto. El 19 de julio de 2020 fue el día más corto jamás registrado: unos sorprendentes 1,46 milisegundos menos que los 86 400 de siempre. ¡Cielos! Si esto sigue así durante otros 5 años, podríamos tener que agregar un segundo bisiesto negativo para sincronizar nuestros relojes con la creciente rotación de la Tierra... A las computadoras y los satélites no les gustará ver sus relojes: ¡1 de enero a las 00:00:00 en punto! Y dicen que el tiempo no puede retroceder... Al menos la Tierra nunca ha girado hacia atrás ni ha dejado de girar. Eso sí sería catastrófico. Todo se estrellaría hacia adelante a cualquier velocidad diferencial a la que estuviera girando en la Tierra. Sin embargo, parece que eso mismo le sucedió al planeta más cercano a la Tierra, Venus. Venus gira muy lentamente hacia atrás, en sentido retrógrado, y eso es muy inusual.

¿Cómo puede ser?, preguntarás. Hay varias teorías que explican por qué Venus gira en sentido retrógrado, mientras que todos los demás planetas giran en el sentido opuesto. Los líquidos dentro de una esfera giratoria, como un planeta, tienen mucha inercia. Por eso, cuando sacas un huevo del refrigerador e intentas hacerlo girar, no gira. El líquido del interior se queda fijo, su inercia se resiste a tu intento de hacerlo girar. Sin embargo, si después de muchas vueltas logras que el huevo crudo gire, es difícil que deje de hacerlo. Si lo apoyas en el suelo, comenzará a dar vueltas... porque la inercia del líquido en su interior seguirá avanzando. Solo has impedido que la cáscara gire. Algo así puede haberle sucedido a Venus. Un momento... ¿Venus? ¿Gira como una pelota? ¿Tenis? Mmm, creo que hay una conexión aquí... o algo así.

Sabemos que en Venus un día es más largo que un año. Venus tarda más en girar lentamente hacia atrás que en orbitar el Sol una vez. Pero se está ralentizando drásticamente: 6,5 minutos en los últimos veinticinco años. Si aún hay líquido en su interior y el movimiento continúa, podríamos ver cómo deja de girar completamente hacia atrás y comienza a girar de nuevo hacia adelante. Vamos, Venus, únete a nosotros. Este asunto de la rotación retrógrada y no retrógrada es bastante misterioso. Al parecer, todo tiende a girar en sentido antirretrógrado.

Si cierras el puño derecho, apuntas el pulgar hacia arriba para indicar el Norte y después curvas la muñeca hacia ti, eso es un movimiento antirretrógrado. Los dedos en el lado izquierdo de tu mano se están moviendo hacia ti. Los agujeros negros, los sistemas solares, las galaxias, los átomos, las estrellas, etc. parecen girar de la misma manera, dependiendo del ángulo desde donde los mires. Los experimentos realizados en el Gran Colisionador de Hadrones indican que las partículas subatómicas giran hacia la izquierda, de forma antirretrógrada. Parece que estamos en un universo zurdo. Entonces, ¿por qué es tan difícil encontrar un abrelatas manual o una cinta métrica para zurdos? No lo sé. Es un misterio.