¿Por qué la órbita de la Tierra no se descompone con el tiempo, dado que el espacio no es un vacío perfecto, por lo que todavía hay algo de arrastre, aunque muy, muy pequeño?

Cuando era niño, tenía una discusión con mi primo, el ingeniero aeronáutico que era en ese momento. Solíamos leer mucho ciencia ficción, y él intentaba explicar las cosas con la mayor precisión científica posible.

Algo contradictorio que había aprendido en aquel entonces: cuando la velocidad orbital disminuye, el bit de la órbita aumenta.

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Entonces, como señaló Ron Davis, hemos medido el aumento de la órbita de la Tierra a lo largo del tiempo a [matemáticas] \ pm1m [/ matemáticas] para la Tierra. Ahora, considerando que hay resistencia, esta resistencia está disminuyendo la velocidad orbital de la Tierra (velocidad tangencial), el sistema compensa y la órbita aumenta lo suficiente como para estabilizarla.

La desintegración orbital con la que generalmente asociamos este término es lo que experimenta la EEI en la órbita terrestre baja, que tiene muchas más partículas de las que atraviesa la Tierra.

Al considerar las partículas en el vacío cercano del espacio, también deberíamos considerar que estas no están estacionadas, sino que tal vez también se están moviendo. Quizás, estos son los restos del disco de acreción original del que surgieron el sol y los planetas. En cuyo caso, estas partículas en la órbita de la Tierra estarían viajando en la misma dirección que la Tierra … más o menos.

Descargo de responsabilidad: no es ese tipo de físico, no de otro tipo.

La órbita de la Tierra se ha mantenido estable en su trayectoria actual desde el Éxodo en 1440 a. C. Anteriormente, la órbita era de 350 días. Todo en el universo cambia en todo momento la química, la biología, etc.

Primero, la idea de una atracción de muertos sin cargo es una litera. No existe tal cosa. Solo existe la atracción de carga, lo que significa que requiere un entorno espacial cargado. Como hay líneas magnéticas en todas partes en el espacio y solo la corriente puede generar líneas magnéticas, el cosmos está cargado por las corrientes de Birkeland.

Júpiter tiene casi todo el momento angular del sistema solar planetario. Si el sol fuera tan masivo como dicen, tendría el momento angular de Júpiter. El sol está hueco y desciende por una corriente de Birkeland en modo de plasma oscuro como todas las estrellas.

Los planetas internos y el sol como unidad ignoran la masa de Júpiter. Demasiado para la atracción. Júpiter repele los asteroides troyanos. Dado que repeler es el inverso de la atracción, se puede usar el mismo modelo orbital matemático con los mismos resultados finales. Todos los planetas se repelen entre sí con sus magnetotails. A medida que los planetas se mueven hacia el sol, el planeta magentotail más cercano los empuja hacia atrás en su camino actual. Incluso si un cuerpo grande perturbara la órbita de la Tierra, la función repelente de los otros planetas empujaría a la Tierra a su órbita actual como si nada hubiera pasado.

¿Por qué la órbita de la Tierra no se descompone con el tiempo, dado que el espacio no es un vacío perfecto, por lo que todavía hay algo de arrastre, aunque muy, muy pequeño?

El radio promedio de la órbita de la Tierra se ha medido repetidamente con una precisión de ± 1 metro. Con el tiempo, estas mediciones muestran que ese radio aumenta a unos 15 centímetros por año.

La razón básica es que el Sol está girando en la misma dirección que la Tierra gira alrededor del Sol en su órbita, con mayor velocidad angular; un período de 24.5 días versus 365.24 días. En consecuencia, a medida que el momento angular se transfiere entre los dos, el momento angular de la Tierra aumenta.

El mecanismo principal de transferencia es aparentemente la marea, justo cuando la Luna se aleja de la Tierra. La gravedad de la Tierra eleva una pequeña marea en el Sol, completamente inconmensurable en comparación con las fluctuaciones de la superficie del Sol por otras causas, pero que se acumula sistemáticamente con el tiempo.

Las fuerzas de marea son la explicación citada con todos los informes de este aumento, pero la pregunta plantea otro punto. El viento solar es expulsado del Sol con la misma velocidad angular neta que el Sol. Cuando el viento solar interactúa con la Tierra, y en particular parte de él es capturado en auroras, debe transferir un momento angular a la Tierra. En otras palabras, el arrastre que cita la pregunta debería hacer crecer la órbita de la Tierra, no decaer.

No conozco ningún cálculo, o incluso datos que puedan usarse en tales cálculos, que permitan comparar los dos efectos anteriores. Sin embargo, la conclusión es que ambos tienden a crecer, no a descomponerse, la órbita de la Tierra.

Adición posterior :

Otras respuestas que aparecieron mientras escribía éste citan otros mecanismos, algunos de los cuales crecen y otros que decaen la órbita de la Tierra. Como esas respuestas son perfectamente buenas, no las repetiré aquí. Sin embargo, la conclusión es que la observación muestra que la órbita de la Tierra está creciendo.

Adición posterior 2:

Chris G ha señalado en un comentario que la rotación diaria de la Tierra también se está desacelerando. Finalmente, el momento angular de la rotación de la Tierra, la rotación de la Luna y la órbita de la Luna alrededor de la Tierra se transferirán a la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Estos efectos contribuyen aún más a alejar la Tierra del Sol.

Está haciendo exactamente eso, pero por otra razón. Su argumento acerca de que el espacio no es un vacío perfecto es correcto, no hay duda de eso. Pero no solo es irrelevantemente minúsculo, sino también bastante innecesario dada esta otra razón que estoy a punto de señalar.

La Tierra emana energía en forma de ondas gravitacionales, que transportan esa energía, dejando una pequeña marca en el comportamiento de otros cuerpos celestes. Obviamente, esto acorta ligeramente la órbita del planeta, pero el efecto de esto es más significativo que el anterior. Sobre esto y sobre las hermosas teorías involucradas en él, puede leer de otras fuentes. No soy una persona capaz para eso.

PD: Para agregar una sugerencia más amable, la velocidad a la que las partículas del vacío no tan perfecto eliminarán el impulso (o lo impartirán), será mucho menor que la velocidad a la que nuestro planeta pierde sus gases atmosféricos al espacio exterior Y para que lo sepas, hay aproximadamente dos o tres átomos por metro cúbico de espacio. Esta última pieza es realmente muy amable.

EDITAR: Una gran respuesta de Ron Davis. ¿No te dije que no soy una persona capaz para esto?

Dado que las partículas de la Tierra en su trayectoria también se mueven a lo largo de la misma geodésica, hay poca resistencia “clásica”. La Tierra no se está moviendo a través de algún líquido de parada. Los únicos objetos que pueden causar “arrastre” son meteoritos que dejan un rastro de polvo que no sigue la geodésica. Pero eso es minuto. Incluso los meteoritos que ‘pertenecen’ a nuestro sistema solar siguen las geodésicas del sistema solar, por lo que su polvo difícilmente influirá en el movimiento de la Tierra hoy y en el futuro.

Hay algo de arrastre con el viento solar, pero hay dos efectos más fuertes.

El mayor lastre es la fricción de las mareas. Esto ralentiza gradualmente la rotación y empuja la órbita más lejos, no más cerca. La fricción de las mareas con la Luna es mucho más fuerte pero no tiene un efecto neto en la órbita solar.

El efecto número dos es la interacción del campo magnético. El movimiento a través del campo magnético solar genera resistencia al crear una corriente en el núcleo que aumenta un poco el campo magnético de la Tierra.

Considere la presión del viento solar. A 7 amu/cc y 400 km / s, usando solo el radio de la Tierra, calculé que la energía transferida a la Tierra en solo un año es de ~ 1.18E25 ergios. La sección de captura cruzada que incluye el campo magnético de la Tierra puede ser un poco más, pero será de la misma magnitud.

Esto puede ser un pequeño número en términos cósmicos, pero se acumula durante millones de años.

En cuanto a las tasas de transferencia de mareas, no tengo suficientes datos / habilidades para calcular un número, especialmente si consideras al actor principal de las mareas en el sol, Júpiter.

En realidad, las pequeñas cantidades de resistencia causan la descomposición orbital. Pero el efecto es extremadamente pequeño, y es mucho más pequeño que otros efectos en la órbita de la Tierra, como la gravedad de los otros planetas, el viento solar y la presión de radiación de la luz emitida por el sol. El espacio es un muy buen vacío.

Mi suposición, nuevamente como físico indocumentado, es que incluso con cualquier arrastre encontrado en la órbita con el tiempo, el sol tiene que perder masa para ayudar a equilibrar las cosas. En verdad, la órbita no puede ser perfectamente estable y eventualmente resultará en una órbita más grande o más pequeña. No tenemos que preocuparnos por eso.

Pero, ¿no está el Sol perdiendo masa constantemente por fusión y por eyección de varias partículas en los vientos solares? ¿No tenderá esto a expandir el radio de la órbita de la Tierra?

Esto parece razonable, y la órbita de la Tierra posiblemente está decayendo con el tiempo. Sin embargo, la resistencia es muy, muy pequeña, y la tierra es muy, muy pesada. Eso significa que la descomposición es mucho menor.

Necesitas apreciar cuán bueno es el vacío del espacio y cuán pesado es la tierra para apreciarlo completamente. Escribí “muy, muy”. Probablemente necesite insertar bastantes términos “muy”.

Antes de preguntar por qué, pregunte si. Es, por lo tanto, su pregunta es discutible.

Está decayendo. Pero a un ritmo tan lento que no importará hasta que el sol se expanda a un gigante rojo y posiblemente se lo trague.