¿A qué distancia está la Tierra del Sol?

El Sol está en el centro del sistema solar. Todos los cuerpos del sistema solar -planetas, asteroides, cometas, etc.- giran a su alrededor a distintas distancias. Mercurio, el planeta más cercano al sol, se acerca hasta 47 millones de kilómetros (29 millones de millas) en su órbita elíptica, mientras que los objetos de la Nube de Oort, el caparazón helado del sistema solar, se cree que están hasta 15 billones de kilómetros (9,3 billones de millas).

¿Cuál es la distancia entre la Tierra y el Sol?

La Tierra orbita el sol 100.000 veces más cerca que la Nube de Oort, a una media de 149.597.870 km (92.955.807 millas). La distancia de la Tierra al sol se denomina unidad astronómica, o UA, que se utiliza para medir las distancias en todo el sistema solar.

Júpiter, por ejemplo, está a 5,2 UA del sol. Neptuno está a 30,07 UA del sol. La distancia a la estrella más cercana, Próxima Centauri, es de unas 268.770 UA, según la NASA. Sin embargo, para medir distancias más largas, los astrónomos utilizan los años-luz, o la distancia que recorre la luz en un solo año terrestre, que equivale a 63.239 UA. Por tanto, Próxima Centauri está a unos 4,25 años-luz de distancia.

¿Qué es la órbita elíptica?

La UA es la distancia media de la Tierra al Sol. La Tierra da una vuelta completa alrededor del Sol cada 365,25 días, es decir, un año. Sin embargo, la órbita de la Tierra no es un círculo perfecto, sino que tiene más bien la forma de un óvalo, o una elipse. A lo largo de un año, la Tierra se acerca y se aleja del Sol. El mayor acercamiento de la Tierra al Sol, llamado perihelio, se produce a principios de enero y se encuentra a unos 146 millones de kilómetros (91 millones de millas), justo por debajo de 1 UA. La mayor distancia de la Tierra al Sol se denomina afelio. Llega a principios de julio y está a unos 152 millones de km (94,5 millones de millas), un poco más de 1 UA.

Encontrar la distancia

Históricamente, la primera persona que midió la distancia al sol fue el astrónomo griego Aristarco alrededor del año 250 a.C. Utilizó las fases de la luna para medir los tamaños y las distancias del sol y la luna. Durante una media luna, los tres cuerpos celestes deberían formar un ángulo recto. Midiendo el ángulo en la Tierra entre el sol y la luna, determinó que el sol estaba 19 veces más lejos del planeta que la luna y, por tanto, era 19 veces más grande. De hecho, el sol es unas 400 veces más grande que la luna.

“La medición de Aristarco fue probablemente errónea porque, en primer lugar, es difícil determinar los centros exactos del sol y la luna y, en segundo lugar, es difícil saber exactamente cuándo la luna está medio llena”, dice el sitio web de astronomía de la Universidad de Cornell.

Aunque impreciso, Aristarco proporcionó una comprensión sencilla de los tamaños y distancias de los tres cuerpos, lo que le llevó a concluir que la Tierra gira alrededor del Sol, unos 1.700 años antes de que Nicolás Copérnico propusiera su modelo heliocéntrico del sistema solar.

En 1653, el astrónomo Christiaan Huygens calculó la distancia de la Tierra al Sol. Utilizó las fases de Venus para encontrar los ángulos de un triángulo Venus-Tierra-Sol. Por ejemplo, cuando Venus aparece medio iluminado por el sol, los tres cuerpos forman un triángulo rectángulo desde la perspectiva de la Tierra. Adivinando (correctamente, por casualidad) el tamaño de Venus, Huygens pudo determinar la distancia de Venus a la Tierra, y conociendo esa distancia, más los ángulos formados por el triángulo, pudo medir la distancia al sol. Sin embargo, como el método de Huygens era en parte una conjetura y no tenía una base científica completa, no suele recibir el crédito.

En 1672, Giovanni Cassini utilizó un método de paralaje, o diferencia angular, para hallar la distancia a Marte y, al mismo tiempo, calculó la distancia al sol. Envió a un colega, Jean Richer, a la Guayana Francesa mientras él permanecía en París. Tomaron medidas de la posición de Marte en relación con las estrellas de fondo y triangularon esas medidas con la distancia conocida entre París y la Guayana Francesa. Una vez que tuvieron la distancia a Marte, también pudieron calcular la distancia al sol. Como sus métodos eran más científicos, suele llevarse el mérito.

“Expresar las distancias en la unidad astronómica permitió a los astrónomos superar la dificultad de medir las distancias en alguna unidad física”, explica a Space.com la astrónoma Nicole Capitaine, de la Universidad de París. “Esta práctica fue útil durante muchos años, porque los astrónomos no eran capaces de hacer mediciones de distancia en el sistema solar con la misma precisión con la que podían medir ángulos”.

Nueva ecuación

Con la llegada de las naves espaciales y el radar, surgieron métodos más precisos para realizar una medición directa de la distancia entre la Tierra y el Sol. La definición de UA había sido “el radio de una órbita circular newtoniana no perturbada alrededor del sol de una partícula con masa infinitesimal, que se mueve con un movimiento medio de 0,01720209895 radianes por día (conocido como la constante de Gauss)”.

Además de dificultar innecesariamente las cosas a los profesores de astronomía, esa definición no se ajustaba a la relatividad general. Con la antigua definición, el valor de la UA cambiaba en función de la ubicación del observador en el sistema solar. Si un observador en Júpiter utilizara la antigua definición para calcular la distancia entre la Tierra y el Sol, la medición variaría respecto a la realizada en la Tierra en unos 1.000 metros (3.280 pies).

Además, la constante de Gauss depende de la masa del sol, y como éste pierde masa al irradiar energía, el valor de la UA cambiaba con ella.

La Unión Astronómica Internacional votó en agosto de 2012 para cambiar la definición de la unidad astronómica a un simple número: 149.597.870.700 metros. La medida se basa en la velocidad de la luz, una distancia fija que no tiene nada que ver con la masa del sol. Un metro se define como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299.792.458 de segundo.

“La nueva definición es mucho más sencilla que la antigua”, afirma el astrónomo Sergei Klioner, de la Universidad Técnica de Dresde (Alemania). Tanto Klioner como Capitaine formaron parte del grupo de la Unión Astronómica Internacional que trabajó para perfeccionar la definición.

Traducido desde: Space

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