Período de rotación
El período de rotación es el tiempo que tarda un cuerpo celeste ( estrella , planeta , satélite natural o asteroide ) en completar una rotación completa sobre su eje llamado eje de rotación . Por ejemplo, la Tierra tiene un período de rotación de 24 horas, que corresponde a la duración del día. Para todo lo que gira en la órbita del Sol , se distinguen los siguientes: [1]
- el día sidéreo o período de rotación sidérea , el período que le toma a un planeta realizar una rotación completa alrededor de su eje imaginario (como la rotación de la Tierra).
- el día solar , el tiempo entre dos culminaciones consecutivas del Sol en un meridiano dado.
Por ejemplo, el período de rotación sidérea de la Tierra es de 23 h 56 min 4 si su día solar tiene un promedio de 24 horas, que es aproximadamente 4 minutos (o mejor, 3 min 56 s) más largo. En el sistema solar , Venus y Urano son dos excepciones porque tienen una rotación retrógrada , es decir, giran en la dirección opuesta a su revolución. Para esto, Venus tiene un día solar de 117 días terrestres, más corto que el día sidéreo que es de 243 días terrestres. Por lo tanto, en estos planetas el Sol sale y se pone al revés de la Tierra, respectivamente en el oeste y en el este.
En el sistema solar , el período sideral indica el período de revolución sideral , que no debe confundirse con el período de rotación sideral descrito anteriormente. La consecuencia del movimiento de rotación es la aparente rotación de la bóveda celeste.
Evolución y desarrollo del período de rotación
El planeta se deforma levemente bajo el efecto de la marea y, debido a la rotación, se desequilibra con respecto al satélite. Los dos extremos del planeta se atraen con diferente fuerza debido a la diferente distancia del satélite; el resultado es un par que tiende a modificar la velocidad de rotación.
Las fuerzas de marea ejercidas sobre un planeta por el Sol o sus satélites cambian la velocidad de rotación del planeta. Generalmente se trata de una desaceleración, excepto cuando el satélite gira más rápido que la rotación del planeta y lo hace en la misma dirección.
En particular, el período de rotación sideral de la tierra aumenta debido a las fuerzas de marea del Sol y la Luna .
Incluso el cambio en la distribución de la materia en el planeta (levantamiento de macizos montañosos, derretimiento de glaciares continentales), puede modificar la velocidad de rotación.
La variación en el período de rotación de la Tierra afecta la duración del día, que actualmente supera el promedio de 24 horas en unas pocas fracciones de segundo. Por lo tanto, es necesario agregar periódicamente un segundo, llamado segundo intercalar , para que el tiempo universal permanezca sincronizado.
El movimiento
El movimiento de rotación que realiza la Tierra alrededor de su eje, de oeste a este , tiene una duración de 23h 56m 04s y se define como un día sidéreo . Este intervalo de tiempo no debe confundirse con el día solar , cuya duración media es de 24 horas.
El día "solar" dura en promedio unos cuatro minutos más que el día sidéreo debido al movimiento giratorio de la Tierra alrededor del Sol. Después de completar una rotación de 360 ° alrededor de su eje (en 23h 56m 04s), la Tierra debe girar otro pequeño ángulo para volver en la misma dirección con respecto al Sol, porque mientras tanto se ha movido a lo largo de la órbita que viaja a su alrededor, y tarda unos cuatro minutos en girar en ese pequeño ángulo.
Si bien la duración del día sidéreo es constante, la del día solar varía ligeramente durante el transcurso del año, por lo que no se dice que el día solar dure 24h, sino que el día solar dura en promedio 24h. Esta variación durante el año se produce debido a que la órbita de la Tierra alrededor del Sol no es una circunferencia sino una elipse, por lo que hay puntos en la órbita donde la Tierra está más cerca del Sol (el punto de máxima proximidad se llama perihelio ). y puntos de la órbita donde la Tierra está más alejada del Sol (el punto de máxima distancia se llama afelio ). Según la segunda ley de Kepler en los puntos de la órbita en los que la Tierra está más cerca del Sol, se moverá (movimiento de revolución) más rápido a lo largo de esta órbita. Viceversa en los puntos de la órbita donde la Tierra está más alejada del Sol. , se moverá más lentamente a lo largo de esa órbita. Cuando la Tierra se mueve más rápido, el ángulo que la Tierra tiene que viajar para regresar en la misma dirección al Sol (ese pequeño ángulo del que acabamos de hablar) aumenta ligeramente, lo que resulta en un pequeño aumento en la duración del día solar. Por el contrario, cuando la Tierra se mueve más lentamente, este ángulo disminuye ligeramente, lo que resulta en una pequeña disminución en la duración del día solar. Otro elemento que contribuye a variar la duración del día solar es la inclinación del eje de la Tierra sobre el plano de la eclíptica (66 ° 33 '). En los solsticios, el movimiento anual aparente del sol es más rápido, por lo que el día solar es más largo, mientras que es más corto en los equinoccios.
Dado que cada punto de la Tierra hace la misma revolución (360 °) en un día, la velocidad angular es idéntica en todas las latitudes. La velocidad lineal (distancia recorrida por un punto en una unidad de tiempo), por otro lado, varía con la latitud y la altitud: es máxima en el ecuador (465,11 m / s ) y cero en los polos , y disminuye a medida que aumenta. de latitud. A medida que disminuye la velocidad lineal, también disminuye la fuerza centrífuga .
El movimiento de rotación sufre pequeñas variaciones, por lo que su duración se alarga 2 milésimas de segundo cada siglo. Esto se debería a la fricción de las mareas : la Luna , de hecho, ejerce una acción de frenado sobre la Tierra, porque gira sobre sí misma más rápido que la Luna en su revolución alrededor de la Tierra. En su rotación, la Tierra tiende a arrastrarse detrás de los bultos de las mareas, mientras nuestro satélite ejerce su atracción sobre ellas, ralentizando la rotación de la Tierra: como consecuencia adicional hay también una aceleración de la Luna en su órbita y un aumento de la fuerza centrífuga que tiende a alejar la Luna de la Tierra. Este fenómeno, sin embargo, solo debería durar hasta que los dos movimientos se igualen: la Tierra siempre presentará la misma cara a la Luna y los maremotos debidos a la Luna siempre estarán en las mismas áreas. Sin embargo, el fenómeno de las mareas no desaparecerá por completo, ya que también se originan en el Sol.
Otras variaciones en el período de rotación se deben a cambios en la estructura interna de la Tierra.
Nota
Artículos relacionados
- Movimientos de la Tierra
- Movimientos de la Luna
- Rotación diferencial
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- Rotación sincrónica
| Control de autoridad | Tesauro BNCF 18839 · BNF (FR) cb11962370k (fecha) · BNE (ES) XX475959 (fecha) |
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