Explica la órbita de la Luna alrededor de la Tierra. ¿Es una órbita fija así que cuando la Tierra se inclina, se inclina con ella?

Primero, eliminemos el mito de que la Luna está en órbita alrededor de la Tierra. La realidad es que tanto la Luna como la Tierra están en órbita mutua alrededor de su centro de gravedad común: el “baricentro”. Segundo, la órbita de la Luna y la inclinación axial de la Tierra son casi completamente independientes. Casi, pero no totalmente. La tectónica de placas redistribuye constantemente los continentes para que haya ligeras irregularidades gravitacionales. Además, la rotación de la Tierra le da una ligera protuberancia ecuatorial, por lo que a medida que la Luna viaja alrededor de la Tierra inclinada hay ligeras oscilaciones gravitacionales con un período de un día y unos 28 días. El efecto neto es una oscilación extremadamente pequeña en la órbita de la Luna (y, en teoría, una oscilación aún más pequeña en la órbita de la Tierra). La luna también tiene una inclinación axial de aproximadamente 6.6 grados con respecto a su plano u órbita alrededor del baricentro, pero esto no se ve afectado por las fluctuaciones gravitacionales de la Tierra.

¿Qué tal un experimento mental?

En primer lugar, imagine una línea que va desde el centro de la Tierra hasta el centro de la luna.

Ahora piense en el peso o la masa de la Tierra y el peso o la masa de la luna. La Tierra es mucho más pesada que la luna y mucho más grande.

Imagine que de alguna manera podría equilibrar el sistema de la Luna terrestre conectado por la línea en un gran soporte de algún tipo.

Para que la luna de la tierra se equilibre adecuadamente, el punto de equilibrio tendría que estar mucho más cerca de la tierra que la luna. Esto se debe a que la Tierra es mucho más pesada que la luna porque es más grande, por lo que la luna tendría que estar mucho más lejos del punto de equilibrio que la Tierra. (Imagínese si le gusta una naranja y una uva conectadas por una espiga de madera. Imagine cuánto más lejos debería estar la Uva del punto de equilibrio que la madera de naranja).

Sucede que este punto de equilibrio está dentro de la Tierra, no en el centro, sino en algún punto entre el centro de la Tierra y la superficie de la Tierra.

Ahora imagine que tanto la Tierra como la Luna están girando alrededor del punto de equilibrio. Giran alrededor del punto de equilibrio aproximadamente una vez cada 4 semanas.

Sucede que no hay órbitas estables que sean circulares durante mucho tiempo, por lo que la luna gira alrededor del punto de equilibrio en una elipse que no es muy pronunciada pero no es circular.

Por lo tanto, a medida que gira alrededor del punto de equilibrio, a veces está más cerca y otras más lejos del punto de equilibrio.

Debido a que el punto de equilibrio está dentro de la superficie de la Tierra, parece que la luna está girando alrededor de la Tierra, pero estrictamente hablando está girando alrededor del punto de equilibrio y también la Tierra gira alrededor del punto de equilibrio.

Finalmente, la Tierra y la Luna tienen sus propias rotaciones independientes sobre su propio eje.

Entonces la Tierra gira una vez al día y la luna gira una vez cada cuatro semanas.

Sucede que la luna gira sobre su eje al mismo tiempo que tarda en dar la vuelta al punto de equilibrio para que siempre muestre el mismo lado de sí misma a la Tierra.

Durante largos períodos de tiempo (miles de años) la Tierra precesará. Es decir, si imagina una línea que va desde el Polo Sur a través del centro de la Tierra y atraviesa el Polo Norte y sobresale en el espacio, el lugar al que apunta (que actualmente está muy cerca de la Estrella del Norte) cambia tiempo extraordinario.

(El mejor ejemplo de cómo funciona esto es observar el juguete de giroscopio que puede comprar, que puede colocar en una Torre Eiffel en miniatura. Cuando coloca el giroscopio giratorio en la torre, el polo “sur” descansa sobre la torre y el ” el polo norte está apuntando hacia arriba. A medida que el giroscopio gira sobre la torre, el Polo Norte dará vueltas y vueltas en círculo apuntando a una parte diferente del techo. El Polo Norte podría tardar un par de segundos en dar vueltas en círculo una vez mientras que el giroscopio ha girado muchas veces al mismo tiempo).

Mientras que la dirección a la que apunta la Tierra cambiará, la luna que está en el otro extremo del punto de equilibrio permanece donde está.

Hay algunos factores adicionales involucrados, pero lo que he descrito es probablemente más del 95% de lo que está sucediendo.

Si la Tierra se inclinara, la órbita de la luna no se vería afectada en gran medida. Es decir, si usted cree, como yo, que la gravedad no es fuerza, sino que es una consecuencia de la geometría. Entonces puedes imaginar que las lunas orbitan como un hemisferio, como una ensaladera, y la tierra está en el centro, flotando. La luna gira alrededor de la tierra porque no puede escapar de la ensaladera. Girar la Tierra alrededor de su centro de masa no tendrá (esencialmente) ningún efecto medible en la ensaladera. (En la “vida real”, la órbita no es dura como una ensaladera, pero está curvada como tal, de modo que la luna permanece en su lugar).

Una vista alternativa: la Luna no orbita alrededor de la tierra. La luna se mueve sobre el camino medio de la tierra en un camino ondulado, moviéndose alternativamente hacia la parte delantera y trasera de la tierra. Aparte de la perturbación requerida para alterar el camino de la luna en forma ondulada (por atracción gravitacional entre ellos), la tierra no tiene efectos sobre el camino de la luna o su orientación. Ver: Forma de la trayectoria orbital, ‘MATERIA (reexaminada)’.

La tierra no se inclina; Está en un ángulo fijo en relación con el plano de la eclíptica. El ángulo es constante, dejando de lado una pequeña deriva, y da como resultado las cuatro estaciones de los hemisferios a medida que la Tierra gira alrededor del Sol. Entonces, la inclinación de la Tierra tiene poco que ver con la órbita de la Luna. La órbita de la Luna está determinada en gran medida por las masas de la Luna y la Tierra, la distancia entre ellas y la velocidad de la Luna.

La órbita de la luna probablemente se mantendrá más o menos como está (inclinada 5 ° al plano de la eclíptica y precesando una vez cada 88 años), sin importar dónde apunte el eje de rotación de la Tierra.