Los Movimientos de La Tierra

Planos orbitales y Planos de rotación

¿Creíais que habíamos terminado?.
No, desde luego. Aún falta agregar al Sol a la ecuación de movimientos de la Tierra, pero es que además, ni siquiera hemos terminado con los movimientos que afectan a la Tierra y la Luna. Faltan por explicar varios movimientos más aún antes de considerar al Sol.

Tranquilos, una vez explicados los siguientes movimientos que afectan a la Tierra y la Luna tendremos mucho más fácil explicar cómo el Sol afecta a dichos movimientos.

En todo lo dicho hasta ahora hemos visto cómo son alteradas las órbitas de la Tierra y la Luna. Pero casi no hemos tenido en cuenta la rotación de la Tierra y la Luna. Todos los cuerpos celestes tienen un movimiento de rotación, y esto hace que también tengan un plano de rotación.

Sería muy improbable que el plano de rotación de un planeta coincida exactamente con su plano orbital. El ecuador de la Luna, por ejemplo, está inclinado casi dos grados con relación a su propio plano orbital, pero el caso de la Tierra es aún peor.

Pero antes debo explicaros otro nuevo fenómeno.

El efecto Giroscópico

Como ya dijimos antes, el plano orbital de la Luna está inclinado con respecto al plano ecuatorial de la Tierra. Eso significa que durante algún tiempo la Luna estará por encima del Ecuador terrestre y el resto por debajo. Esto a su vez provoca un efecto conocido como Efecto Giroscópico, difícil de explicar y entender, pero vamos a hacer un intento por explicarlo.

Imaginemos una bola viajando por el espacio. Su movimiento será rectilíneo y uniforme (MRU), sin sufrir ninguna modificación en su dirección ni en su velocidad.
Imaginemos que, en un momento determinado, le aplicamos una fuerza lateral, un pequeño empujón. La bola cambiará su dirección y, según la dirección de la fuerza aplicada, podrá cambiar también su velocidad, pero una vez alejado de la fuerza que la alteró, la bola seguirá su camino de nuevo en MRU, aunque en una dirección y a una velocidad distintas a las originales.
Esta imagen que acabamos de describir es una imagen habitual que todos podemos entender sin dificultades.

Ahora imaginemos lo siguiente: la bola no se desplaza en línea recta, sino que, atada a una cuerda, da vueltas alrededor de un punto fijo que es el centro de rotación. La bola describe, pues, un círculo y su movimiento es un movimiento circular uniforme (MCU). La trayectoria de la bola determina un plano de rotación y, si no se le aplica ninguna fuerza, este plano es fijo, no se inclina en ninguna dirección.
En el momento en que la bola pasa por la parte más cercana a nosotros de su trayectoria, le aplicamos una fuerza perpendicular a su movimiento. Tal como en el ejemplo anterior, la bola desvía su trayectoria, pero en este caso la bola está atada a un punto fijo, y una vez terminada la influencia de la fuerza que provocó la desviación, seguirá recorriendo un círculo alrededor de su eje, pero con una diferencia: El plano en el que se desplaza la bola se ha inclinado.
La forma en que se materializa esta desviación es la siguiente: El plano se inclina en una dirección que es la suma vectorial del vector del movimiento de la bola y del vector de la fuerza aplicada en el momento de producirse ese impulso. Si miramos desde arriba la bola y en ese momento la bola se desplaza hacia el Norte y la fuerza se aplica desde la izquierda, la bola se desviará hacia la derecha y el plano de rotación se inclinará, no, como parece evidente, en la dirección del empuje, sino en el sentido de las agujas del reloj.

Parece sorprendente porque hay muy pocas ocasiones en que podamos apreciar este fenómeno y por consiguiente no estamos acostumbrados a verlo, pero podemos comprobarlo con bastante facilidad con una llave atada a una cuerda y haciéndola girar verticalmente. El plano de giro permanecerá constante, pero si en un momento dado golpeamos la llave cuando va por arriba podremos ver fácilmente que el plano girará ¡horizontalmente, no verticalmente! en el sentido en que hayamos producido la desviación.

En un satélite que gire alrededor de un planeta (o un planeta alrededor de una estrella) ocurrirá exactamente lo mismo. Si no hay influencias externas, el plano de la órbita permanece constante, pero si una masa planetaria pasa cerca del satélite en un punto de la órbita, la fuerza de atracción desviará su curso, el satélite seguirá girando pero su plano orbital habrá girado. Y el punto de la órbita que sufre mayor desplazamiento no es el punto donde estaba el satélite cuando sufrió la desviación, sino, precisamente, un cuarto de vuelta más tarde.

¿Qué ocurriría si en vez de una llave atada con una cuerda usáramos una rueda de bicicleta?.
Pues depende de si la rueda está parada o girando.
Si la rueda está parada y la empujamos en un punto, dicho punto será el que sufra una mayor desviación de su posición original.
Pero si la rueda está girando a bastante velocidad y la empujamos en un punto, el punto que sufrirá mayor desviación estará a noventa grados en la dirección del giro de la rueda. Realmente, cuesta mucho hacer que una rueda girando cambie su eje de rotación y si lo intentamos con la fuerza suficiente el eje girará pero no en la dirección en la que la estamos empujando sino ¡a noventa grados de esa dirección!.

Es decir, para prever en qué dirección se va a desviar el eje de rotación de un cuerpo en movimiento giratorio bajo la influencia de una fuerza debemos hacer un ejercicio mental al que no estamos habituados pero que, una vez conocido y comprendido, es fácil de calcular:
Si aplicamos una fuerza en un punto de un cuerpo rotatorio, ¿dónde va a estar ese punto cuando haya dado un cuarto de vuelta, es decir, cuando haya girado 90º?. Pues ESE punto es el que sufrirá un mayor efecto a causa de la fuerza que estamos aplicando.
Pero antes de continuar consideremos un hecho importante que, si no tenemos en cuenta nos podría llevar a futuras confusiones. Observad la flecha amarilla dibujada en la parte superior de los dos últimos gráficos.
Esa flecha indica cómo se va a desviar el plano de rotación de la rueda, pero en la rueda no hay nada, ningún átomo ni vector de fuerzas que apunte en esa dirección. El lugar donde se produce la desviación de cada átomo que compone la rueda es el punto donde se aplica la fuerza, y como los átomos están unidos entre sí por fuerzas electromagnéticas esta fuerza se transmite a todos sus átomos adyacentes produciéndose una desviación muy paulatina de tal forma que cuando apreciemos visualmente que la rueda se ha inclinado, cada átomo habrá dado muchas vueltas.

Creo que esa es la forma más sencilla de explicar, sin fórmulas matemáticas ni gráficos complejos, el efecto giroscópico, aunque debo confesar que estoy haciendo algunas pequeñas trampas. Por ejemplo, no tengo en cuenta que para empujar hay que tocar, y si tocamos una rueda giratoria habrá roce, y resistencia, y la rueda será frenada. Al mismo tiempo, el centro de gravedad de la rueda también sufrirá un desplazamiento.
Obviemos el primer inconveniente sustituyendo la fuerza de empuje por una fuerza de atracción, como por ejemplo, con un imán sobre un anillo metálico o una masa que ejerza una atracción gravitatoria sobre la masa de la rueda, y asumamos que el desplazamiento resultante del centro de gravedad de la rueda se ve compensado por otra fuerza de similar intensidad y sentido contrario.

Creo que aquí conviene hacer una pausa y recapacitar sobre ello. Los efectos de una fuerza en un objeto en movimiento podemos comprenderlos con facilidad porque los vemos continuamente en nuestra vida cotidiana y nuestros cerebros están acostumbrados a comprenderlos y calcularlos de una forma tan inconsciente que podemos jugar al ping-pong, al futbol o cualquier otra forma de interactuar con el mundo físico sin que nuestra mente sea consciente de los complejos cálculos de trayectorias, fuerzas y vectores que son necesarios para colocar una pelota en el campo del oponente.
Pero los efectos de una fuerza en un cuerpo en rotación son más infrecuentes y cuando observamos algunos fenómenos vemos cosas que en principio no llegamos a comprender y que, sin conocer el efecto giróscopico, parecen mágicas.

¿Cómo explicaríamos, si no, el hecho de que un trompo esté bailando sobre su punta en un equilibrio aparentemente inestable sin llegar a caer?
Con las explicaciones dadas hasta ahora es fácil de comprender, aunque al no estar nuestro cerebro entrenado para ello dichos cálculos debemos realizarlos conscientemente.

Si el trompo no estuviera girando, al colocarlo sobre la punta se caería de una forma tan simple que no hace falta que nos molestemos en explicarla: Nuestro cerebro, entrenado para ello desde el nacimiento, nos permitirá prever cómo se producirá ese vuelco.
Al estar girando, mientras nuestro cerebro no tenga el entrenamiento necesario, deberemos calcular conscientemente cómo reaccionará el trompo a la fuerza de la gravedad. En primer lugar consideremos que la Tierra ejerce una fuerza hacia el suelo sobre el trompo, fuerza que por simplificar consideraremos que se ejerce sobre el centro de gravedad. Como la punta del trompo, apoyada en el suelo, impide que éste descienda, la fuerza se descompone en dos fuerzas perpendiculares, una hacia la punta del trompo y otra perpendicular a ella, hacia la parte más baja del ecuador del trompo. La magnitud de cada fuerza dependerá de la inclinación del trompo. La fuerza hacia la punta del trompo no afecta para nada a su posición y movimiento, por lo que podemos ignorarla a partir de ahora: Sólo queda la fuerza lateral que debería hacer que el eje de rotación del trompo se incline hacia el suelo.
Al intentar inclinar el eje de rotación, esta fuerza podemos visualizarla como dos fuerzas que se aplican en extremos opuestos del ecuador del trompo, y en ese momento tenemos el mismo ejemplo que en la rueda de bicicleta. ¿Dónde va a estar ese punto un cuarto de vuelta más tarde? Pues ese punto es el que descenderá, y al hacerlo el eje del trompo caerá, pero no en dirección al suelo sino hacia el punto que ha descendido. Y al hacerlo, el punto que antes estaba más cerca del suelo ¡ha ascendido!.
Como resultado, el trompo conserva la misma inclinación con respecto al suelo, pero ahora su eje apunta en otra dirección.
Y al estar en la misma situación que al principio nos podemos preguntar de nuevo ¿qué ocurrirá ahora?. Y lo que ocurrirá es exactamente lo mismo que acabamos de describir, el punto más bajo del ecuador del trompo intenta caer, pero esa fuerza hace que reaccione el punto del ecuador situado 90º más tarde, y al descender dicho punto se eleva el que antes estaba más abajo.
Y así sucesivamente, con el trompo bailando continuamente sin que en ningún momento cambie su inclinación respecto al suelo.

Si no hubiera otras fuerzas que intervinieran en el proceso, el trompo quedaría bailando para siempre apoyado en el mismo punto y sin caer, pero debido a otros muchos factores (el tamaño de la punta, el rozamiento del aire, etc.) la rotación va siendo cada vez más lenta hasta que en un momento dado es insuficiente para compensar los efectos de la mecánica 'clásica' y acaba decentemente tumbado en el suelo.

La Nutación

Por último, hay que considerar otro efecto efecto colateral al movimiento del giróscopo: la Nutación.
Imaginemos un giróscopo girando en el espacio sin ser afectado por ninguna fuerza. Su eje permanecerá constante. Añadamos ahora un planeta que atraiga el giróscopo en un ángulo de 45º con respecto al eje de rotación. La primera fuerza que aparece en el sistema es el intento de atraer a cada átomo del giróscopo, pero la parte más cercana del plano ecuatorial recibe una fuerza mayor que la opuesta, de ahí que el plano ecuatorial 'quiere' alinearse con el planeta. El efecto giroscópico hace que, en vez de desplazarse la parte más cercana del ecuador al planeta, en su lugar se desplace el punto situado 90º más tarde, pero sin cambiar la inclinación entre el plano de rotación del planeta y el sentido de la fuerza.
El eje del giróscopo 'precede' cambiando su dirección pero sin cambiar la inclinación respecto a la fuerza de atracción, por lo que el eje de rotación del giróscopo trazará un cono en el espacio, cono que en una peonza apoyada en el suelo tendrá su vértice en la punta, pero que en un planeta flotando en el espacio tendrá su punta en el centro del planeta.

Pero entre la aparición de la fuerza gravitatoria y la reacción del giróscopo hay un desfase de tiempo. Este desfase viene dado por el tiempo que un punto del ecuador del giróscopo tarde en recorrer los 90º desde el punto más 'bajo' del ecuador hasta el eje 'horizontal' del mismo. Ese es el tiempo que el giróscopo tardará en reaccionar y generar el efecto de precesión, por consiguiente el primer movimiento del giróscopo será 'descender' ligeramente haciendo que el plano ecuatorial tenga un ligero movimiento de descenso. Una vez completado el giro de 90º, el efecto giróscopo cambia el movimiento de caída por el de precesión, pero ¡ya hay un movimiento de caída!, y ese movimiento no desaparece así como así, sino que continúa, aunque la fuerza del giróscopo hará que dicho vector sea cada vez más pequeño.

Recordemos que el giróscopo originalmente estaba inclinado 45º por consiguiente su inclinación respecto a la fuerza de gravedad tenderá a ser siempre de 45º. Si el desfase entre la caída y la precesión hace que el eje se incline más de 45º el efecto giróscopo generará una fuerza vertical que será proporcional a la desviación y siempre en el sentido de recuperar la inclinación original del giróscopo.
Esta fuerza hace que el eje de rotación actúe como un muelle, desplazándose cada vez más despacio hasta alcanzar uno o dos grados por debajo de los 45º para después retomar su inclinación y volver a inclinarse la misma amplitud por encima, haciendo que el eje de rotación describa una curva ondulada dentro del movimiento de precesión.

La verdad, se tarda mucho más en explicarlo que el tiempo que necesita el trompo para detenerse.
Espero que esta explicación baste para que que comprendáis el efecto giroscópico que produce los movimientos de precesión y nutación o, al menos, para que comprendáis lo complicado que es todo esto.

Si estáis interesados en conocer las magnitudes exactas de estas desviaciones, podéis consultar en Internet o en un libro especializado las fórmulas matemáticas que describen con exactitud todos estos movimientos a partir de las masas, fuerzas y velocidades de giro implicadas. Si me lo permitís, aquí solo quiero describir e intentar explicar el hecho de que una fuerza aplicada a un planeta en rotación desde un punto alejado del plano de rotación provocará que su eje de rotación describa dos movimientos: la precesión y la nutación.

Antes de esta, creo que necesaria, explicación, habíamos dejado la Tierra y la Luna girando ambas en el espacio, cada una rotando sobre su eje y al mismo tiempo girando ambas alrededor del centro de gravedad del sistema Tierra-Luna.
Recordemos que el plano de la órbita de la Luna está inclinado respecto al plano de rotación de la Tierra, y eso hace que algunas veces esté por encima del ecuador y otras por debajo.
La Luna ejerce una fuerza de atracción sobre la Tierra, pero la Tierra es muy grande y la fuerza que la Luna ejerce sobre la parte más cercana a ella es sensiblemente mayor que la ejercida sobre la más lejana. Esta diferencia, pequeña pero significativa, genera una fuerza resultante que se aplica al punto del ecuador más cercano a la Luna y que hace que el eje de la Tierra intente inclinarse para colocar su plano de rotación en el mismo plano orbital de la luna. Lo intenta, tal como el trompo intenta caer atraido por la gravedad, pero el punto del ecuador de la Tierra que acaba siendo desviado es el situado 90º más adelante del que está más cerca de la Luna, y esto hace que, tal como el trompo de nuestro ejemplo, el ecuador de la Tierra 'baila', sin cambiar su inclinación, sobre el plano orbital de la Luna.
Si os resulta más fácil visualizarlo, el eje de la Tierra que atraviesa los polos traza un cono en el espacio, y en todo momento el eje de la Tierra conserva la misma inclinación respecto al plano orbital de la Luna.
De esta forma se producen los dos siguientes movimientos que podríamos llamar el Balanceo de la Orbita Lunar (M9), y asociada, la Nutación de la Órbita Lunar (M10).

El Balanceo de la Orbita Lunar podemos visualizarlo imaginando que la Tierra está detenida en el espacio con el ecuador en posición horizontal. La órbita de la Luna recorre un plano que está inclinado (es un ejemplo) unos cinco grados respecto al ecuador, con el eje vertical de la órbita apuntando a cinco grados de la Estrella Polar. Pues bien, imaginad que ese eje traza un círculo alrededor de la Estrella Polar, siempre a cinco grados. El plano orbital de la Luna iría girando, pasando siempre por el centro de la Tierra, pero balanceándose, tal como el ecuador de una peonza.

Y el hecho de que la Luna esté unas veces por encima del Ecuador de la Tierra, y otras por debajo, generará una fuerza de efecto giróscopo sobre la Tierra, efecto que, de ser mucho más fuerte de lo que es y/o de no existir otras influencias externas, provocarían dos movimientos adicionales en la Tierra: el Balanceo del Ecuador tras la Órbita Lunar (M11), y la Nutación Terrestre tras la Orbita Lunar (M12).
Siendo el movimiento de Nutación un efecto colateral del efecto giroscópico, vamos a prescindir de explicarlos, pero sí es importante que visualicemos cómo se produciría el Balanceo Ecuatorial de la Tierra bajo la influencia de un cuerpo que orbite a su alrededor.

Como hemos dicho antes, la órbita de la Luna alrededor de la Tierra recorre un plano que está inclinado respecto al ecuador de la misma, por lo que la Luna unas veces se encuentra por encima y otras por debajo del ecuador terrestre.
La Tierra está girando sobre su eje, y cuando la Luna está por encima del ecuador, atrae a la parte más cercana de la Tierra hacia arriba, y a la parte más lejana también la atrae hacia arriba, pero con una intensidad menor.
Esto provoca una fuerza resultante que hace que el punto del ecuador más cercano a la Luna 'quiera subir' con más fuerza que el más lejano, lo que provoca un torque, una fuerza descompensada que intenta inclinar el Ecuador hacia la Luna.
Por el efecto giroscópico, la parte de la Tierra que acaba subiendo no es la más cercana a la Luna, sino la situada 90º más tarde, provocando un balanceo circular del ecuador alrededor del plano orbital de la Luna.

Es decir, la traslación orbital de la Luna alrededor de la Tierra en rotación, estando ambos planos inclinados originalmente, hace que ambos planos, el orbital de la Luna y el ecuatorial de la Tierra bailen de forma simétrica los unos respecto a los otros. La órbita lunar se balancea respecto al ecuador terrestre y éste se balancea al mismo tiempo respecto a aquella.

Visualizar esta imagen puede resultar difícil, pero si tomamos como referencia el plano ecuatorial de la Tierra veremos que el eje de la órbita lunar traza un círculo alrededor de nuestra estrella polar. Si, en cambio, tomamos como referencia la órbita lunar, veremos que es la Tierra la que, mientras va rotando en el espacio, apunta su eje en una dirección que traza un círculo alrededor del eje de la órbita lunar.

Si tomamos como referencia un punto fijo del espacio, veremos que ambos cuerpos están cambiando la dirección de sus ejes en un baile en el que resulta difícil averiguar cuál es el bailarín que está llevando a su pareja.

El caso es que ambos cuerpos están bailando el uno alrededor del otro, conservando siempre la misma inclinación de los ejes entre sí, y así seguirían para siempre si...

¡Si no fuera de nuevo por el gradiente gravitacional!.

Mientras la Tierra se balancea sobre el plano orbital de la Luna, debería conservar siempre la misma inclinación, pero el movimiento de Nutación hace que la Tierra vaya 'cabeceando' y variando su inclinación de una forma cíclica. Debido al hecho de que es más fácil bajar que subir, la fuerza ejercida sobre la Tierra en el tiempo en el que la nutación es positiva, ¡es menor! que el ejercido cuando la nutación es negativa, y eso hace que en cada 'cabeceo', el plano ecuatorial de la Tierra acabe quedando ligeramente más cerca del plano orbital de la Luna.

El resultado es que hay una tendencia a la Igualación de los Planos Ecuatoriales (M13) de la Tierra y la Luna con el Plano Orbital de la Luna.

Todos los pares de cuerpos en órbita (la Tierra y la Luna, o cualesquiera otros cuerpos, sean estrellas, planetas, satélites o asteroides) tienden a igualar sus planos orbitales, aunque es un proceso sumamente lento y pasarán muchos, muchos millones de años antes de que el plano ecuatorial de la Tierra y de la Luna acaben igualándose al plano de la órbita lunar.

Bueno, pasarían.

Si no existieran otras influencias externas, estos serían todos los movimientos que afectarían a la Tierra y la Luna, pero recordad que estamos hablando de un supuesto teórico en el que la Tierra y la Luna están totalmente aislados en el universo y no hay otras fuerzas que les afecten, cosa que, en cuanto os asoméis a la ventana veréis que no es cierto, pues también debemos incluir en nuestro estudio al objeto celeste más importante para el tema que nos ocupa: El Sol .

Entra el Sol

Todo lo que hemos explicado hasta ahora sería cierto si no existiera el Sol, pero el Sol existe, y su masa es millones de veces superior a la de la Luna y aunque a mayor distancia que ésta sus efectos son mucho más acusados, llegando incluso a anular los efectos de algunos de los movimientos que hemos descrito hasta ahora.

En primer lugar consideremos un importante detalle: Todas las formas en que hasta ahora hemos visto que los movimientos de la Tierra y la Luna se influyen mutuamente, debemos aplicarlos de igual modo a la forma en que se influyen mutuamente el Sol y la Tierra, y el Sol y la Luna.
Pero también, y de una forma mucho más acusada, a la forma en que el Sol influye sobre los movimientos orbitales del sistema Tierra-Luna.

En primer lugar constatemos que el movimiento de Traslación de la Tierra (M1) que mencionamos al principio de este documento se verifica en un plano que pasa por el centro del Sol y en una órbita elíptica a su alrededor. Ese período orbital determina la duración del año.

Tal como la Luna y la Tierra giran alrededor del centro de gravedad del sistema Tierra-Luna (M5), este centro de gravedad, y el centro de gravedad del Sol giran alrededor del Baricentro del sistema Sol-Tierra-Luna (M14-Bari-órbita Solar ), pero siendo la masa del Sol tan grande, este baricentro se encuentra prácticamente en el mismo centro del Sol, por lo que dicha alteración sobre el movimiento del Sol o del sistema Tierra-Luna serían insignificantes. (Pero no lo despreciemos por completo. En el caso de planetas más grandes, como Júpiter, o de estrellas más pequeñas que el Sol, sí podría tener una cierta importancia).

Asímismo, tal como la órbita de la Luna alrededor de la Tierra se hacía más circular y luego más elíptica (M6), también la órbita de la Tierra alrededor del Sol cambia su excentricidad (M15-Excentricidad de la Órbita Terrestre ) en un ciclo que dura unos cien mil años.

Y también el eje mayor de la órbita terrestre va precediendo (M16-Precesión del Eje de la órbita terrestre ) en el firmamento en un ciclo que dura unos 22.000 años.

Ahora bien, del mismo modo que el plano orbital de la Luna se balancea alrededor del Ecuador terrestre (M9), también el plano de la órbita Terrestre se debería balancear alrededor del Ecuador Solar (M17-Balanceo de la órbita terrestre), con su correspondiente efecto de Nutación (M18), y el mismo ecuador de la Tierra se debería balancear también alrededor del plano orbital de la Luna (M19), por supuesto, con su correspondiente nutación (M20) y con la inexorable tendencia de que todos los planos rotacionales se acabasen igualando al plano orbital de la Tierra alrededor del Sol (M21).

Sin embargo, esto no ocurre. La fuerza que debería provocar estos cinco últimos movimientos mencionados (M 17 a 21) es tan débil que sus efectos son enmascarados por otros movimientos más acusados, provocados por fuerzas más intensas.

¿Por qué motivo? ¿Por qué estos movimientos de balanceo ecuatorial, que hemos visto que pueden ser muy intensos entre dos cuerpos cercanos, apenas tienen influencia sobre la Tierra?.

Precisamente por la distancia.

La Luna tira de la mitad más cercana de la Tierra con una fuerza mayor que de la mitad más lejana. La diferencia de esa fuerza es la que provoca un efecto giroscópico en la Tierra.

Pero en cuanto al efecto giroscópico que la masa del Sol pueda provocar en la rotación de la Tierra y su correspondiente Nutación, debemos decir que su magnitud es prácticamente despreciable.
¿Cómo es posible, si la masa del Sol es MUY superior a la de la Tierra?.

Veamos, el Sol es muchísimo más grande que la Luna, pero también se encuentra muchísimo más lejos. La fuerza con la que ambos atraen a la Tierra es, por pura casualidad, de un orden similar (relativamente. La diferencia es de menos de Tres a Uno, cuando igualmente podría haber sido de Cien a Uno, o de Mil a Uno). Esto hace que las mareas provocadas por la Luna sean apenas un poco mayores que las provocadas por el Sol, como podemos comprobar al ver cómo se suman o restan las mareas oceánicas de la Tierra según la posición del Sol y la Luna.
Y si la intensidad gravitatoria del Sol y la Luna sobre la Tierra fuesen similares ¿no deberían causar ambas un efecto giroscópico de igual intensidad sobre la rotación terrestre?.

En realidad no.
El efecto giroscópico se produce cuando una fuerza tira de la mitad más cercana de un planeta en rotación con una intensidad mayor que de la más lejana, pero la variación de esa intensidad depende, no solo de su masa, sino también de la distancia del objeto que atrae.
La distancia de la Luna a la mitad más cercana de la Tierra varía sensiblemente de la distancia a la mitad más lejana, y eso hace que la fuerza ejercida por la Luna sobre las dos mitades de la Tierra varíe de forma significativa.

Pero la distancia del Sol a la mitad más cercana de la Tierra con respecto a la más lejana varía en una proporción casi insignificante, de ahí que las fuerzas implicadas sean casi idénticas y eso hace que el posible efecto giroscópico del Sol sobre la Rotación Terrestre sea totalmente despreciable.

El efecto giróscopo que la Luna ejerce sobre la rotación de la Tierra es muchísimo más intenso que el ejercido por el Sol.

Y en cuanto al balanceo de la órbita terrestre alrededor del plano ecuatorial del Sol tenemos la misma dificultad. La distancia de 150 MM de Km es tan extensa que apenas sería significativa en la variación del eje terrestre.

El Sol está tan lejos de la Tierra que apenas afecta a su rotación, sólo a su órbita.

Pero hay algo que SI es afectado de forma MUY acusada por la presencia del Sol.

Influencia del Sol en la órbita de la Luna

Hasta ahora hemos visto cómo una masa puede afectar a los movimientos de un cuerpo.

El Sol es lo bastante poderoso para alterar los movimientos orbitales de un planeta pero está tan lejos que no afectará apenas a los movimientos rotacionales.

Pero la Tierra no está sola contra el Sol, sino que forma parte, con la Luna, de un sistema binario.

Mientras la Luna gira en torno a la Tierra, el Sol tira de ambas. Y el Sol tira de la Luna con más intensidad cuando esta pasa por el interior de la órbita terrestre que cuando pasa por la exterior.

La diferencia de distancias que hay entre la parte más cercana y la más lejana de la órbita lunar es lo suficientemente acusada como para provocar una serie de alteraciones muchísimo más acusadas que la variación que podrían causar sobre un cuerpo tan pequeño como la Tierra.

Para analizar estos movimientos debemos comprender que los efectos que provocará el Sol sobre el movimiento orbital de la Luna alrededor de la Tierra SON SIMILARES a los que la Luna provoca en la inclinación del Ecuador de la Tierra.

Balanceo de la Órbita Lunar provocada por el Sol (M22). Cuando la Luna está más cerca del Sol, este tira de aquella con más fuerza, y eso provoca que el plano orbital Tierra-Luna quiera inclinarse hacia el plano orbital de la Tierra alrededor del Sol (la Eclíptica). Debido al efecto giróscopo, en vez de inclinarse dicha órbita, lo que hace es balancearse, siempre a unos cinco grados de la eclíptica, tal como el ecuador de una peonza.

Este balanceo, por supuesto, va acompañado de su correspondiente efecto de Nutación (M23).

Asímismo también se produce una Igualación de los Planos Orbitales (M24), que tiende a que la inclinación de la órbita lunar sobre la eclíptica sea cada vez menor.

La Precesión de los Equinocios

De todos los movimientos explicados hasta ahora, habrá muchas personas que solo conocieran anteriormente los que explicaron en la escuela, la Rotación y la Traslación.
Otras personas con más estudios o conocimientos conocerán también el fenómeno de la Precesión de los Equinocios, fenómeno por el cual el ecuador de la Tierra se balancea alrededor de la eclíptica manteniendo una inclinación de unos 23º y tardando unos 26.000 años en completar la precesión.

Pues bien, a pesar de todos los movimientos explicados hasta ahora, lamento decir que el de la Precesión de los Equinocios no es ninguno de ellos.

Quizás hayais llegado a pensar que sí cuando estábamos explicando cómo la órbita de la Luna tiende a provocar que el ecuador terrestre preceda por el efecto giróscopo intentando que la rotación terrestre se balancee alrededor del plano orbital de la Luna. En tal caso el ecuador terrestre tendría una inclinación constante con respecto al plano orbital de la Luna, y viceversa.

Pero ya visteis que en realidad eso no ocurre así. La inclinación entre el ecuador terrestre y la órbita lunar oscila periódicamente entre los CERO grados y los veintiocho, lo cual nos hace comprender que ni es la Luna la que provoca el balanceo del ecuador terrestre, ni la rotación terrestre es la responsable de la precesión lunar. Debe existir una fuerza distinta que provoque ambos fenómenos.

Cuando introdujimos el Sol vimos que, del mismo modo que la Luna debería provocar un efecto de precesión sobre la Tierra, también el Sol debe hacerlo, pero al estar tan lejos su influencia sobre la rotación terrestre es muy escasa. El Sol, debido a su lejanía, no tiene fuerza suficiente para contrarrestar otros movimientos más evidentes y cercanos.

Entonces... ¿qué es lo que provoca el efecto de la precesión de los Equinocios?.

Bueno, pues es la Luna.

¡Eh, un momento!. ¿No acabamos de decir que no?.

No exactamente.

Lo que hemos dicho es que si la Luna y la Tierra estuvieran solas en el universo ambas se afectarían mutuamente con la misma intensidad y el ecuador de la Tierra y la órbita lunar precederían el uno en torno al otro manteniendo una inclinación constante entre sí.
La Rotación de la Tierra y la inclinación de su Plano ecuatorial haría preceder la órbita lunar, y la órbita lunar haría preceder la rotación terrestre, ambas fuerzas con la misma intensidad, conservando ambos planos sus ángulos respectivos y teniendo ambos movimientos la misma duración. Su movimiento en el espacio semejaría el de dos bailarines perfectamente acompasados.

En esta ecuación, el Sol no puede influir de ninguna forma significativa sobre la rotación terrestre.
¡Pero sí, y mucho, sobre la órbita lunar!.

La Tierra intenta que la órbita de la Luna preceda alrededor de su ecuador, y para ello cuenta con su masa y con una distancia relativamente corta hasta una órbita ciertamente excéntrica.

Pero la masa del Sol es muchísimo mayor, y aunque se encuentra muchísimo más lejos, el Sol cuenta con una ventaja enorme, tan enorme como los 750.000 Km de diferencia que hay entre la distancia más cercana y la más lejana de la Luna en torno al Sol.

El resultado es que mientras la Tierra baila con la Luna, el Sol hace que ésta siga un ritmo diferente, al que hace más caso que a su pareja de baile.

El Sol hace que la órbita de la Luna preceda alrededor de la eclíptica. La Tierra intenta hacerla preceder también alrededor de su plano ecuatorial, pero no tiene suficiente fuerza más que para provocar pequeñas y diversas desviaciones de escasa importancia sobre el baile que el Sol le impone.

Y es la órbita de la Luna, estabilizada y controlada por el Sol, la que hace que el ecuador terrestre se balancee y estabilice alrededor de la eclíptica, en vez de alrededor de la órbita lunar, como haría de no ser por el Sol.

El Sistema Solar

En principio podríamos decir que hemos cubierto todas las formas en que son alterados los movimientos de la Tierra, pero sólo hemos tenido en cuenta las alteraciones provocadas por la Luna y el Sol.

Pero el Sistema Solar está formado por un gran número de cuerpos, varios de ellos mucho más grandes que la Tierra.

La Tierra es un planeta de un tamaño insignificante si lo comparamos con otros planetas del Sistema Solar, como Júpiter y Saturno.
Cada planeta tiene su propio plano orbital alrededor del Sol, y el Sol influye en todos, pero los únicos planetas que tienen una masa capaz de influir en el Sol son sólo los más grandes.

Sea cual sea el sistema solar que estudiemos, en su origen cada planeta tendrá una órbita totalmente aleatoria pero con el tiempo la influencia mutua de unos planetas sobre otros y sobre el Sol tenderá a hacer que todos los planetas acaben en el mismo plano, y este será el del planeta más grande que haya en ese sistema solar.

En nuestro sistema solar tendemos a tomar como referencia el plano orbital de la Tierra, la Eclíptica, y sobre él dibujamos los demás planetas con la inclinación correspondiente a cada órbita.
Eso es lo que se suele llamar Chauvinismo planetario: la manía que tenemos los humanos de observar el universo siempre desde nuestro punto de vista. Antes pensábamos que la Tierra era el centro del universo. Ya no pensamos eso, pero seguimos usando la eclíptica como referencia para describir los movimientos orbitales de otros planetas, cuando en realidad deberíamos usar como referencia el plano orbital del planeta más grande del sistema, Júpiter, en este caso.

La eclíptica terrestre, y en general los planos orbitales de todos los planetas y asteroides, tenderán con el tiempo a alinearse con el plano orbital de Júpiter. Cualquier plano orbital planetario o lunar de nuestro sistema sufrirá un balanceo con su correspondiente nutación alrededor del plano de Júpiter. Debido a los efectos del gradiente gravitatorio, el balanceo será algo menor en cada ciclo hasta que en varios miles de millones de años los planos orbitales de todos los planetas y satélites coincidirán en un solo plano.

La fuerza que hará eso es la misma que hace que la Luna 'quiera' orbitar sobre el ecuador de la Tierra, y aunque muy débil en muchas ocasiones, es una fuerza tan constante que dentro de unos diez mil MM de años casi habrá cumplido su objetivo.

Los Movimientos Galácticos

Pero el Sistema Solar no está solo en el universo. Está en el interior de una galaxia de 100.000 Años Luz de diámetro.

Situado a 30.000 Años Luz de su centro, el Sistema Solar tarda unos 230 MM de años en dar la vuelta alrededor de la Vía Láctea. En el tiempo que la Tierra lleva existiendo, el Sol ha cumplido algo más de 20 Años Galácticos, pero los seres vivos surgieron de los mares y conquistaron la Tierra tan solo hace dos Años Galácticos. Y toda la existencia de los Dinosarios, su extinción y el reinado de los mamíferos hasta hoy ha transcurrido en el último Año Galáctico.

El movimiento de un cuerpo dentro de un sistema galáctico dependerá de la forma de la galaxia, pero ya que estamos en la Via Láctea vamos a comentar sólo los movimientos que tendría una estrella como el Sol en su órbita galáctica.

La Vía Láctea tiene la forma de una lenteja, y en ella podemos distinguir entre un plano galáctico y un centro galáctico.

Casi toda la masa galáctica se encuentra concentrada en el centro, y la mayor parte del resto en el plano.

El Sol, atraído por el centro galáctico, viajará a su alrededor en 230 MM de años.

Pero el Sol no se encuentra JUSTO en el plano galáctico sino algo por encima. Siendo así, la órbita galáctica haría que el Sol atravesara el plano galáctico tal como un péndulo atraviesa su centro de equilibrio. Pero con una particularidad.

Si toda la masa de la Galaxia se encontrara concentrada en el centro, la órbita del Sol a su alrededor sería una elipse perfecta, similar a la de la Luna alrededor de la Tierra. No existiría el plano galáctico, así que el único plano que tendría importancia sería el plano orbital del Sol alrededor del centro de la Galaxia.

Si, en cambio, no existiera centro galáctico, si toda la masa de la Vía Láctea se encontrara dispuesta en un plano y el Sol se encontrara sobre dicho plano, la atracción de la masa galáctica haría que el Sol sufriera una aceleración hacia el plano galáctico, lo atravesaría y, tras alcanzar, al otro lado, la misma distancia que tenía originalmente, volvería a caer sobre el plano hasta volverlo a atravesar, en un movimiento oscilante que, de no encontrar ningún obstáculo en su camino, continuaría durante muchos millones de años. Si al principio de este experimento mental el Sol hubiera estado detenido respecto al plano galáctico, su movimiento hubiera sido similar al de una pelota atada a un muelle, con la Tierra subiendo y bajando desde su punto de equilibrio, atravesando varias veces el plano galáctico y perdiendo energía en cada rebote hasta quedar en equilibrio justo en el plano galáctico.
Si en vez de iniciar este experimento mental con un Sol detenido respecto a la galaxia, lo iniciamos con un Sol desplazándose a 300 Km/s, la trayectoria del Sol seguiría una línea ondulada sinusoidal, tal como la representación de una onda de radio.

Pero existe un centro galáctico y existe un plano galáctico, y debido a ello el recorrido que sigue el Sol alrededor de la Vía Láctea es una combinación de ambas curvas: Una onda sinusoidal que atraviesa el plano galáctico varias veces mientras viaja en una elipse alrededor del centro galáctico.

Cuántas ondas recorrerá la trayectoria del Sol antes de completar un Año Galáctico dependerá de la cantidad de masa que se distribuyan entre el Centro Galáctico y el Plano Galáctico. Por supuesto serán más de dos, y seguramente menos de diez, pero apenas hemos empezado hace poco a observar con precisión nuestro entorno galáctico y aún no tenemos esa respuesta.

Y a qué ritmo pierde amplitud la trayectoria sinusoidal del Sol también dependerá de la densidad de la masa distribuida en el plano galáctico, seguramente será un ritmo lento, pero no demasiado, si tenemos en cuenta que muchas galaxias que empezaron su existencia como una nebulosa han llegado a convertirse, por este mecanismo, en galaxias lenticulares y espirales.

Y esta información puede que sea muy importante, porque parece ser que cada vez que el Sol atraviesa el plano galáctico aumenta enormemente la probabilidad de que caigan meteoritos de una cierta importancia sobre la Tierra.

Y este fenómeno que ocurre con las estrellas que orbitan por el interior de una galaxia lenticular, ocurre también, aunque en menor medida, en nuestro propio Sistema Solar.

Regreso al Sistema Solar

La mayor parte de la masa del Sistema Solar se encuentra en su centro, el Sol. Del resto, la mayor parte se encuentra repartida entre diversos planetas gigantes. Del resto, un resto cada vez más insignificante, la mayor parte se encuentra repartido entre un pequeño número de pequeños planetas, entre ellos el nuestro. Del resto, una cierta cantidad da la materia de la que están hechas las Lunas, y otra pizca los asteroides.

Cuando un planeta pequeño como la Tierra se aparta demasiado del Plano Dominante del sistema solar (el Plano de la Órbita de Júpiter, con una pequeña inclinación hacia el plano orbital de Saturno), es atraido por todos y cada uno de los cuerpos del sistema solar, y aunque la fuerza de atracción más intensa es en dirección al Sol, en el centro del Sistema Solar, las demás atracciones se reparten en diversas direcciones hacia el Plano Solar, por lo que hay una tendencia a que la órbita de la Tierra atraviese el Plano Solar en un período ligeramente más corto que el de una órbita Solar.

Este fenómeno, conocido como Precesión de los Ápsides, es común a todos los cuerpos del Sistema Solar. Todas las órbitas planetarias atraviesan el Plano Solar en cada traslación ANTES de lo que deberían según las leyes que rigen el movimiento de una órbita elíptica. También la órbita Lunar y la Terrestre, y en general todas las órbitas, pues cada planeta o satélite es atraído no solo por el Sol, sino por todos y cada uno de los cuerpos del Sistema que se encuentran distribuidos de forma casi aleatoria en el Plano Dominante del Sistema Solar.

Tal como en la galaxia, si solo existiera el Sol y UN planeta, éste describiría una elipse perfecta. Pero aunque dividida en diversos planetas podemos decir que hay un Plano Solar Dominante, aquél en el que se encuentra la órbita del planeta más grande del Sistema Solar.

En el origen del Sistema Solar, los planetas se formaron en muy diversas órbitas, y las colisiones y desviaciones que se produjeron entre ellos hizo que cada órbita ocupara planos muy inclinados entre sí.

Con el paso de los cientos de millones de años, el planeta más masivo, Júpiter, hizo que los demás planetas inclinasen sus planos orbitales hasta el día de hoy, en que casi todas las órbitas planetarias ocupan planos muy cercanos entre sí.

Regreso a la Tierra

Hace mucho tiempo, en este mismo documento, explicamos varios efectos que la presencia de la Luna debería causar en la Tierra, y que sin embargo no se manifestaban en la realidad, ya que hay otros factores que generan otras fuerzas que enmascaran o anulan otros efectos de menor intensidad.

Como estos, el Sol y los demás cuerpos planetarios provocan otros efectos, otras muchas variaciones en los movimientos de la Tierra o de la Luna, variaciones menores y de escasa importancia a corto plazo, pero a largo plazo todas estas variaciones tienen una importancia crucial. El resultado es que fenómenos ya mencionados y explicados hay que volver a analizarlos teniendo en cuenta la presencia del Sol y los demás planetas del Sistema Solar.

Así, por ejemplo, para ser capaces de predecir con exactitud la posición de la Luna, hace falta tener en cuenta mas de doscientas variables distintas, cada una de las cuales representa una variación provocada por la presencia de la Tierra, el Sol, Venus, Mercurio, Marte, Júpiter y los demás cuerpos del Sistema Solar.

Dar una explicación completa de estas variaciones excedería de las posibilidades de este documento, por eso no vamos a avanzar más en ello, pero sí haremos notar una cosa.

La Tierra sigue una trayectoria que en sí es mucho más compleja de lo que una primera aproximación podría hacernos pensar.

Desde el punto de vista de la mayoría de la gente, sólo hay unos pocos movimientos importantes: La Rotación, que da lugar a los períodos del día y la noche. La Traslación en órbita alrededor del Sol, que da lugar al año y que, combinado con la inclinación del eje de la Tierra da lugar a las estaciones climáticas del año. Y, en todo caso, la traslación de la Luna alrededor de la Tierra, que aunque al hombre civilizado (de civitas, ciudad) apenas afecta, tiene una gran importancia para las personas y demás seres vivos que dependen del campo.

A las personas que se interesan por la astrología o por el pasado y el futuro del clima, o simplemente, los que quieren saber más, les interesará conocer muchos más movimientos, a algunos quizás bastantes más de los casi treinta que hemos explicado en este documento.

Pero aunque la mayoría de la gente se conforme con la explicación más sencilla, algo que TODOS debemos saber es que todas las cosas del Universo nos influyen, que no hay fuerza pequeña que, a la larga, no genere grandes consecuencias, que el Universo es muchísimo más complejo y maravilloso de cuanto podamos imaginar y que por mucho que aprendamos siempre nos quedará un infinito y maravilloso universo por descubrir.

Tabla Resumen de Movimientos Orbitales

Movimientos Intrínsecos de Un cuerpo en el Espacio (Tierra)
M	Nombre	Descripción	Duración
1	Traslación	Movimiento rectilíneo en el Espacio
2	Rotación	Giro del planeta alrededor de su eje	1 Día
3	Desplazamiento Celeste de los Polos	El Eje de Rotación deja de apuntar a la Estrella Polar	Anulado
4	Desplazamiento Terrestre de los Polos	Los Polos cambian su posición	Anulado
Movimientos Orbitales de Dos Cuerpos (Sistema Tierra-Luna)
M	Nombre	Descripción	Duración
5	Bari-Órbita Lunar	Movimiento alrededor del Baricentro Tierra-Luna	27 Días
6	Excentricidad de la Órbita Lunar	La órbita Lunar se alarga y se hace más circular. Por cada dos ciclos, la Tierra se desplaza de uno al otro foco de la órbita lunar.	??
7	Precesión del Eje de la Órbita Lunar	El Apogeo de la órbita lunar se produce cada mes TRES grados antes que en la órbita anterior, por lo que el eje mayor de la órbita lunar da una vuelta en el firmamento.	9 Años
8	Frenado Rotacional del Sistema	El efecto de las mareas frena la rotación de la Tierra y la Luna se va alejando de la Tierra.	1s/60.000A 3'7cm/A
Movimientos de Planos Orbitales
M	Nombre	Descripción	Duración
9	Balanceo de la Órbita Lunar	Provocado por el efecto giroscópico de la Tierra sobre la órbita lunar.	Anulado
10	Nutación de la Órbita Lunar	Efecto colateral del efecto giroscópico Anterior.	Anulado
11	Balanceo Ecuatorial	Provocado por el efecto giroscópico de la Luna sobre la rotación Terrestre.	Anulado
12	Nutación Terrestre	Efecto colateral del efecto giroscópico de M8	Anulado
13	Igualación de Planos Orbitales	Los planos ecuatoriales tienden a igualarse al plano orbital	??
Movimientos Espaciales de Tres Cuerpos (Sol-Tierra-Luna)
M	Nombre	Descripción	Duración
14	Bari-Órbita Solar	Movimiento alrededor del Baricentro Sol-Tierra-Luna	1 Año
15	Excentricidad de la Órbita Terrestre	La órbita Terrestre alrededor del Sol se alarga y se hace más circular. El Sol pasa alternativamente de un Foco al otro.	100.000 A
16	Precesión del Eje de la Órbita Terrestre	El Afelio de la órbita Terrestre se produce cada año un poco antes que en la órbita anterior, por lo que el eje mayor de la órbita terrestre da una vuelta en el firmamento.	22.000 A
17	Balanceo de la Órbita Terrestre	Provocado por el efecto giroscópico del Sol sobre la órbita Terrestre.	Insignificante
18	Nutación de la Órbita Terrestre	Efecto colateral del efecto giroscópico anterior	Insignificante
19	Balanceo Ecuatorial	Provocado por el efecto giroscópico del Sol sobre la rotación Terrestre.	Anulado
20	Nutación Terrestre	Efecto colateral del efecto giroscópico anterior	Anulado
21	Igualación de Planos	Todos los planos de rotación, y el plano orbital de la Luna, tienden a igualarse con la eclíptica	??
Alteraciones de la Orbita Lunar provocadas por el Sol
M	Nombre	Descripción	Duración
22	Balanceo de la Orbita Lunar producido por el Sol	La órbita Lunar se balancea respecto a la eclíptica en vez de sobre el ecuador terrestre.
23	Nutación
24	Igualación de Planos	Todos los planos de rotación, y el plano orbital de la Luna, tienden a igualarse con la eclíptica	??
25	Precesión de los Equinocios	La órbita de la Luna, estabilizada por el Sol, hace preceder la rotación terrestre.	26.000 A
Movimientos Galácticos
Nombre		Descripción	Duración
Sinusoide Galáctica		El Sol atraviesa el Plano Galáctico en un movimiento sinusoidal	Desconocida < 230 MM A
Orbita Galáctica		El Sistema Solar se traslada alrededor del centro de la Galaxia	230 MM A
Traslación Galáctica		La Vía Láctea viaja en dirección a la Galaxia de Andrómeda	270 Km/s

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Escrito y publicado por Juan Polaino (MasLibertad.com)