Precesión y nutación: otros movimientos de la Tierra

En la escuela, y también en el instituto, nos enseñan que la Tierra realiza dos movimientos: rotación y traslación.
Sin embargo nunca nos han hablado del movimiento de precesión. Algo lógico si tenemos en cuenta que dicho movimiento es inapreciable en el transcurso de una vida humana.

Para ver las consecuencias del movimiento de precesión y ver en qué consiste no vamos a explicar ahora qué y cómo se produce. Antes de eso vamos a viajar en el tiempo (no literalmente, por supuesto). Pero con ayuda de "Stellarium" (programa gratuito que simula el aspecto del cielo) vamos a viajar al año 13600 y veamos cómo se ve el cielo desde Granada (aproximadamente 37ºN de latitud):

Fuente: elaboración propia a partir del programa "Stellarium"

Fuente: elaboración propia a partir del programa "Stellarium"

Fuente: elaboración propia a partir del programa "Stellarium"

 

 

 

 

Fuente: elaboración propia a partir del programa "Stellarium"

Vamos a comentar qué vemos en las imágenes anteriores y las grandes variaciones respecto a lo que estamos acostumbrados a observar:

1. Por un lado vemos que determinadas constelaciones cambian la época en la que se pueden observar, así como su posición respecto al polo norte celeste. En realidad, es que el polo norte celeste ha cambiado. Vemos así como hacia el año 13600 Orión se ve a muy baja altura y en verano (figura 3), en vez de verse durante las largas noches invernales como ocurre ahora.
2. Lo que hemos comentado sobre el polo norte lo podemos ver en la primera imagen: la estrella Vega aparece indicando el norte. Así, la osa mayor (figura 2), que ahora nos sirve de referencia para encontrar la estrella polar (polo norte celeste) hacia el año 13600 se encontrará hacia el este durante el mes de enero, justo antes del amanecer. Ya no será, por tanto, una constelación circumpolar.
3. En la cuarta figura vemos que la cruz del sur será visible durante las noches invernales. Ahora, la cruz del sur es una constelación que no podemos ver desde nuestras latitudes.

¿Qué causa estos cambios? Estos cambios son causados por el movimiento de precesión. Dicho movimiento hace que el eje de rotación de la Tierra varíe su orientación, describiendo un círculo en un periodo de unos 25700 años. Así, en unos 72 años aproximadamente, la variación es de 1º (aproximadamente 2 veces el diámetro aparente de la luna llena).

Fuente: wikimedia

Una consecuencia de este movimiento, como hemos visto, es que el polo norte celeste se mueve con respecto a las estrellas. Así, según hemos comprobado en las figuras anteriores, en torno al año 13600 será Vega la estrella polar, que marca el norte.

En esta entrada  El cielo nocturno: estrellas, planetas y sus movimientos también vimos que el movimiento de precesión causa que el Sol, en un momento concreto del año, varíe su posición con respecto a las estrellas. Así, por ejemplo, el 23 de mayo, el Sol se situaba en la constelación de Géminis hace miles de años pero hoy no.
El movimiento de precesión se conoce desde la Antigüedad. Históricamente se señala a Hiparco de Nicea como el primero en valorar la precesión terrestre con una precisión asombrosa para la época .

¿Qué causa el movimiento de precesión? El movimiento de precesión se produce debido a que la Tierra no es una esfera perfecta. Está algo ensanchada en el ecuador; así, debido a la inclinación del eje de la Tierra respecto al plano de la eclíptica (plano delimitado por la órbita de nuestro planeta alrededor del Sol), se produce un momento de fuerza sobre nuestro planeta, debido a la interacción del Sol y la Luna sobre nuestro planeta. En pocas palabras, las fuerzas que ejercen esos dos astros tienden a llevar el exceso de masa presente en el ecuador terrestre, debido a su achatamiento, hacia el plano de la eclíptica.

¿Hay algún otro movimiento? En realidad sí. El eje de rotación también realiza un movimiento mucho menor que el de precesión consistente en una pequeña oscilación (de unos 17 segundos aproximadamente) que tiene un periodo de unos 18 años y medio. Este movimiento de nutación se debe a la atracción gravitatoria ejercida por la Luna. Este movimiento no fue descubierto hasta el siglo XVIII. Si superponemos el movimiento de nutación al de precesión, la representación de los movimientos del eje de rotación terrestre queda así:

Fuente: wikimedia