¿La gravedad de todos los otros planetas del sistema solar afecta a la Tierra, o es solo el Sol?

La gravedad de los otros planetas tiene efectos sutiles pero bastante profundos en la Tierra. La rotación de la Tierra alrededor de su eje, y la revolución alrededor del Sol, evolucionan con el tiempo debido a las interacciones gravitacionales con la luna y los otros planetas del sistema solar, especialmente Júpiter, pero también Saturno. Las variaciones son complejas, pero algunos ciclos son dominantes. Todos los ciclos tienen largos períodos de miles de años porque los efectos gravitacionales de los planetas son pequeños en comparación con el efecto del sol. Sin embargo, durante largos períodos, los pequeños tirones de los otros planetas se suman a los cambios detectables.

Debido a la influencia de Júpiter y Saturno, la órbita de la Tierra varía entre casi circular y ligeramente elíptica. Cuando la órbita es más alargada, hay más variación en la distancia entre la Tierra y el Sol, y en la cantidad de radiación solar, en diferentes momentos del año. En la actualidad, la excentricidad es de 0.017 y disminuye. Su excentricidad más alta de aproximadamente 0.067 se alcanzó hace unos 50,000 años cuando las estaciones habrían sido más extremas.

Además, la inclinación rotacional de la Tierra (su oblicuidad) cambia ligeramente. Una mayor inclinación hace que las estaciones sean más extremas. Finalmente, la dirección en las estrellas fijas señaladas por el eje de la Tierra cambia mientras la órbita elíptica de la Tierra alrededor del Sol gira (precesión absidal). El efecto combinado es que la proximidad al Sol ocurre durante diferentes estaciones astronómicas. En la actualidad, el acercamiento más cercano de la Tierra al sol ocurre el 3 de enero, lo que mejora el invierno del hemisferio norte. En aproximadamente 8,000 años, el enfoque más cercano (perihelio) ocurrirá alrededor del 24 de junio, lo que hace que las estaciones del norte no sean extremas.

La primera persona en estudiar las variaciones fue el geofísico y astrónomo serbio Milutin Milanković, y las variaciones se denominan ciclos de Milankovitch. Postuló que las edades de hielo fueron causadas por estos ciclos.

El efecto de la gravedad de un planeta en otros planetas ha sido durante mucho tiempo un tema estudiado por los astrónomos. En 1845, los astrónomos Urbain Le Verrier en París y John Adams en Londres investigaron anomalías en la órbita de Urano. Ellos conjeturaron que las anomalías fueron causadas por otro planeta desconocido y pudieron calcular su posición aproximada. Efectivamente, cuando los telescopios se volvieron hacia el lugar, estaba Neptuno. Alentados por este éxito, muchos astrónomos predijeron que las anomalías en la precesión orbital de Mercurio mostraron que había otro planeta más cerca del sol. Incluso se le dio un nombre, Vulcano, pero nunca se encontró. Las anomalías fueron explicadas en última instancia por Einstein con su Teoría de la relatividad. Los efectos de gravedad son más pronunciados cuando hay una resonancia. Por ejemplo, el período orbital de Plutón es de 248 años, exactamente 1,5 veces el período orbital de Neptuno. Esto significa que siempre se cruzan en uno de los dos puntos en sus órbitas, de modo que el suave tirón en cada paso siempre ocurre en los mismos puntos. Del mismo modo, las órbitas de las lunas de Júpiter Ganímedes, Europa e Io están en una resonancia 4: 2: 1. La tierra no está en resonancia exacta con ningún otro planeta, pero está en una resonancia cercana a 134: 8 con Venus. Cómo evoluciona bien esto es difícil de calcular.

Un estudio interesante del efecto de la gravedad de Júpiter en la Tierra se encuentra en https://arxiv.org/ftp/arxiv/pape…

Otro artículo interesante está en [0804.1946] Sobre la estabilidad dinámica del sistema solar, donde los autores K Batygin y G Laughlin realizaron un modelo matemático extenso de la estabilidad de las órbitas del sistema solar. En un escenario, la influencia de los planetas exteriores hace que Mercurio caiga al sol en unos 1.200 millones de años.

El mayor efecto en la rotación de la tierra es de la luna, que gradualmente ralentiza la tierra y hace que nuestros días sean más largos. Hace 600 millones de años, el día duraba unas 22 horas.

La fuerza de gravedad, g, entre dos objetos, puede calcularse utilizando la fórmula desarrollada por Newton, es decir, g = G m1 m2 / d ^ 2

donde G es la constante gravitacional = 6.67 * 10 ^ –11, m1 y m2 son las masas de los dos objetos, y d es la distancia entre ellos. Para que funcione, las masas están en kg y las distancias en metros.

Si consideramos los objetos principales en el sistema solar que podrían tener mucha influencia gravitacional en la Tierra, tenemos el Sol, los otros planetas (e incluiremos a Plutón, ya que es lo más grande que existe, y la Luna). tomar la distancia más cercana entre la Tierra y cada objeto como el valor de d, y usar las masas de cada par de objetos a su vez, podemos calcular la fuerza gravitacional que cada par ejerce el uno sobre el otro. Terminamos con una tabla como esta (valores expresados ​​mediante notación científica informática.

Objeto Masa Distancia Fuerza

Dom 1.66E + 30 1.47E + 11 3.66E – 02

Luna 0.072E + 24 3.78E + 08 2.04E – 28

Mercurio 0.33E + 24 7.73E + 10 2.20E – 32

Venus 4.87E + 24 3.82E + 10 1.33E – 30

Marte 0.642E + 24 5.57E + 10 8.24E – 32

Júpiter 1.898E + 27 5.89E + 11 2.18E – 30

Saturno 568E + 24 1.20E + 12 1.58E – 31

Urano 86.8E + 24 2.58E + 12 5.19E – 33

Neptuno 102E + 24 4.31E + 12 2.19E – 33

Plutón 0.0146E + 24 4.27E + 12 3.18E – 37

Como puede ver, la fuerza gravitacional del Sol sobre una masa en la superficie de la Tierra provoca una aceleración de 0.0366 m / s ^ 2. Sin embargo, como la gravedad de la Tierra causa una aceleración de 9.80 m / s ^ 2, casi 270 veces mayor, no lo notamos. También estamos en libre albedrío alrededor del sol, por lo que no tiene un efecto directamente observable en los objetos que caen en la Tierra.

La Luna provoca una aceleración de 2.04 X 10 ^ –28 m / s ^ 2 en esa misma masa. Esto es 10 ^ 29 veces más pequeño que el efecto de gravedad de la Tierra. El siguiente efecto más grande es de Júpiter, con 2,18 x 10 ^ 30 m / s ^ 2. Esto es 10 ^ 31 veces más pequeño que la gravedad de la Tierra.

Entonces, la fuerza gravitacional está ahí, pero es tan pequeña que no tiene ningún efecto real.

Lo que sí tiene un efecto son los efectos de gravedad diferencial de la Luna. Debido a que la distancia a la Luna es significativamente diferente de los diferentes lugares de la Tierra, experimentarán cantidades ligeramente diferentes de gravedad. Esto causa mareas, tanto en el agua como en la corteza terrestre. La gravedad del Sol es lo suficientemente grande como para causar efectos diferenciales, pero estos son mucho más pequeños porque la diferencia de distancia proporcional es mucho más pequeña. Por lo tanto, hay un pequeño efecto en las mareas acuáticas, así como un pequeño efecto en las mareas terrestres.

El alcance de la gravedad es, técnicamente, para siempre. Un planeta a 4 mil millones de años luz de distancia tiene algún efecto en la Tierra. Pero la fuerza de la gravedad disminuye rápidamente con la distancia. La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

Entonces, la gravedad de un planeta a 4 mil millones de años luz de distancia se ha reducido tanto que su efecto no tiene una diferencia funcional en la Tierra.

Los otros planetas y objetos del Sistema Solar, técnicamente, tienen algún efecto gravitacional en la Tierra, pero el Sol lo supera con creces.

Todo en el Universo con masa, y quiero decir que todo atrae todo lo demás con masa con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. Estas son las entrañas de la Teoría de la gravedad de Newton y se conocen desde hace 300 años.

Por supuesto que sí.

La gravedad de todos los objetos afecta a todos los demás objetos. Si Mercurio fuera tragado repentinamente por el sol, todo el sistema solar se vería afectado, toda la interacción gravitacional cambiaría, no mucho, pero definitivamente habría un cambio notable.