¿Qué camino traza la Luna alrededor de la Tierra mientras orbita y en qué dirección?

El eje de la Tierra está inclinado 23.44 grados desde la eclíptica (la dirección hacia el sol). Esta inclinación hace que nuestras estaciones cambien a medida que pasan los meses. En la Tierra, la estrella del norte es Polaris, y cambia en un ciclo de ~ 25,700 años a medida que la órbita de la Tierra precesa alrededor del sol en la dirección opuesta a nuestro movimiento orbital alrededor del sol. La inclinación axial de la Tierra oscila entre 22.1 y 24.5 grados en un ciclo de ~ 41,000 años.

El eje de rotación lunar está inclinado 6.68 grados con respecto al plano de la órbita lunar. La trayectoria orbital elíptica de la Luna alrededor de la Tierra está inclinada 5.145 grados hacia la eclíptica.

El plano orbital de la Luna alrededor de la Tierra y el plano ecuatorial de la Tierra se cruzan en una línea que llamamos la línea de nodos. La línea de nodos orbita la Tierra en un ciclo repetitivo de 18,61 años (6,798 días) que llamamos la precesión de los nodos lunares. Esta precesión nodal (precesión lunar) se mueve en la dirección opuesta de la Luna en su órbita alrededor de la Tierra. La órbita lunar elíptica precesa en un ciclo de 8.85 años. Este ciclo se combina con el período orbital de la Tierra alrededor del sol y produce las ventanas durante las cuales pueden ocurrir eclipses lunares y solares, que están separados en el tiempo por 173.3 días (en promedio). La elipse se vuelve más o menos excéntrica en otro ciclo periódico.

Para imaginar este movimiento, imagine un frisbee (o una moneda redonda) rodando hasta detenerse en una superficie plana, excepto que el disco de la órbita lunar nunca deja de rodar (es decir, el frisbee nunca se detiene).

Además, todos estos ángulos cambian entre límites en ciclos únicos y distintos. Todos los ciclos separados son independientes entre sí y continúan repitiéndose en horarios predecibles.

Si retrocedemos y vemos todos estos movimientos desde muy por encima del polo norte, el sol gira sobre su eje en un ángulo de 11 grados con respecto a la eclíptica, la Tierra gira alrededor del sol, la Luna gira alrededor de la Tierra y los tres cuerpos giran y girando más o menos en sentido antihorario (oeste a este).

En la Luna, la estrella del norte es una estrella diferente a la de la Tierra, y también cambia en un ciclo repetitivo (todavía no he encontrado esa respuesta).

Algunos de estos extraños movimientos cíclicos (los que circulan mes a mes) producen lo que colectivamente llamamos libración lunar. Esto produce superlunas (cuando la Luna está más cerca de nosotros durante una Luna llena), eclipses anulares y totales, y nos permite ver aproximadamente el 59% de la superficie lunar a largo plazo.

  • Órbita lunar: en Wiki (no es la referencia que esperaba, pero la dejaré aquí de todos modos)
  • Orbit – en Wiki
  • Ciclos de Milankovitch – Wiki
  • Precesión lunar – en Wiki
  • Nutación – en Wiki
  • Ángulos de Euler – en Wiki
  • Ecuación de tiempo – en Wiki

Fotos de la NASA de la Tierra y la Luna etiquetadas con algunos datos sobre órbitas e inclinaciones. Fecha 17 de julio de 2008 Fuente NASA http://visibleearth.nasa.gov/ Imagen de la Tierra de la NASA; arreglo por brews_ohare Archivo de dominio público: Earth-Moon.PNG – Wikimedia Commons

Una lunación de Luna Nueva a Luna Nueva toma alrededor de 29.53 días, por lo que a veces hay 12 y 13 Lunas Llenas en un año calendario (365 días).

Simulación de la órbita lunar

Mirando el camino que la luna traza alrededor de la Tierra de la misma manera que pensamos en el camino de la ISS: la ISS traza un nuevo camino (en el suelo mientras transita el meridiano) cada noventa minutos más o menos en la misma dirección que la luna, avanzando de oeste a este. ISS tiene un ángulo de inclinación de 51 grados, por lo que nunca está recto sobre la cabeza en latitudes más altas (N&S) que 51 grados.

Ese camino trazado se ve así:

No tenemos una imagen comparable para la luna, sin embargo, la luna tiene una inclinación total hacia el ecuador de la Tierra que iguala la inclinación axial de la tierra (23.44 grados) más la inclinación de la luna (5.14 grados) con un total de 28.54 grados, por lo que la trayectoria equivalente de la tierra se trazó en la superficie se parece a la ISS, excepto que el camino no oscilaría a latitudes (N&S) superiores a 28.54 grados (hasta el norte hasta Orlando, Florida, EE. UU., hasta el sur hasta Brisbane, Australia), y los caminos estarían separados por alrededor de 13 grados día a día.

El locus de los caminos trazados tendría un aspecto mucho más plano en su rango norte y sur en comparación con la ISS

La luna orbita a lo largo de un camino elíptico (aunque es casi circular; la excentricidad es de aproximadamente 0.05). Se tarda poco más de 27 días en completar una órbita con respecto a las estrellas (siderales), o aproximadamente 29.5 días con respecto al sol.

El movimiento orbital es de oeste a este como lo observamos en la tierra.

El plano de la órbita está inclinado unos 5.1 grados con respecto a la eclíptica (el plano de la órbita de la tierra alrededor del sol), que está inclinado unos 23.5 grados desde el plano del ecuador de la tierra.

Una vista alternativa: la luna no se mueve alrededor de la tierra. Es físicamente imposible que un macro cuerpo libre se mueva alrededor de otro cuerpo móvil en cualquier tipo de camino geométricamente cerrado. La Tierra es un cuerpo en movimiento y la luna es un macro cuerpo libre. Moon traza un camino ondulado sobre el camino orbital ondulado de la Tierra, que es ondulado sobre el camino del sol alrededor del centro galáctico, en la dirección (general) del movimiento del sol. Debido a la desalineación inicial, los movimientos orbitales de los macro cuerpos en un sistema planetario (y sus ecuadores) pueden no estar en el mismo plano. Sin embargo, es el objetivo hacia el cual se modifican gradualmente sus trayectorias orbitales. Ver: http://vixra.org/abs/1311.0018 , ‘MATERIA (reexaminada)’, http://www.matterdoc.info