Si se ve desde una distancia suficientemente grande, ¿es posible ‘ver’ realmente un planeta o un satélite girando alrededor de su eje o girando en su órbita?

El problema con este tipo de preguntas es definir qué es “quedarse quieto”. Como todo se está moviendo relativamente a al menos una cosa en nuestro Sistema Solar (y más allá), debe definir cuál es su marco de referencia cuando dice “quedarse quieto”. Por ejemplo, “quédate quieto relativamente al Sol / Luna / Tierra / Tokio” (elige uno)

Si desea observar tanto la rotación como la revolución de la Tierra tal como la conocemos (24h / 365 días), debe estar todavía en el Marco Internacional de Referencia Celestial. Es un marco de referencia más o menos centrado en el Sol y “fijo” gracias a puntos de referencia muy lejanos que todavía parecen de nuestro Sistema Solar.
En segundo lugar, no tiene que estar mirando “desde una distancia suficientemente grande”. En realidad, cuanto más cerca esté y más notará el movimiento.
Imaginemos que está mirando una pelota de 1 m de diámetro que se mueve a 1 metro por segundo, y tiene una cámara con un marco cuadrado. Si está cerca de la pelota, supongamos que cubre la mitad de la pantalla de la cámara, luego, en solo 2 segundos, la pelota habrá cruzado toda la pantalla (cruza el 50% de la cámara cada segundo).
Pero si estás lejos, digamos que la bola cubre el 1% de tu pantalla, entonces verás que se mueve al 1% de tu pantalla cada segundo, lo que apenas se nota (tomaría 100 segundos cruzar tu pantalla).

Ahora, la Tierra gira a 30 km / s alrededor del Sol. Imaginemos que estás “quieto” en el Marco de Referencia Celestial Internacional, 13000 km más allá de la órbita de la Tierra y miras al Sol, esperando que el Eath pase frente a él. Que verias
Hice un video rápido gracias a Space Engine para mostrártelo. Déjame recordarte que este video es en tiempo real.
Entonces sí, puedes ver claramente la Tierra girando alrededor del Sol. ¿Y qué hay de la rotación de la Tierra? Bueno, no es lo mismo. La velocidad de rotación ecuatorial es de 465 m / s, que apenas se nota desde el espacio. Si el límite entre los lados “día” y “noche” fuera instantáneo, solo 465 m de tierra iluminada pasarían a la oscuridad cada segundo, y tomaría 20 segundos ver desaparecer un detalle de 10 km en la noche.

Pero para el cuerpo de otros, puede ser más notable. Júpiter tiene una rotación rápida (atmosférica), por lo que podría ser posible ver este movimiento con el tiempo.

Bueno, sí, si espera el tiempo específico que lleva completar la revolución, o por el tiempo que quiera ver.

EDITAR

Supongo que podrías decir que si estuvieras por encima de la Tierra, y lo suficientemente lejos como para abandonar la órbita de la Tierra, podrías tener una mayor probabilidad de observar la rotación de la Tierra. Por supuesto, si estás en la órbita de la tierra, lo hace mucho más difícil.

No será como un ventilador de techo lento. Pero ya por qué no. Tienes que mantenerte así durante un tiempo considerable para comprender y ver el movimiento. Si se mueve tienes que verlo. ¿No es así?

Júpiter gira cada diez horas, por lo que no es difícil ver la Gran Mancha Roja cruzar la cara. También es bastante fácil ver el movimiento de las lunas jovianas en sus órbitas, especialmente cuando están cerca del planeta.

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