Divulgación ¿Giran todos los planetas en el mismo plano orbital?

[inakigarber]

Buenas noches;

Sospecho que no.

Siempre habia oído que uno de los grandes éxitos de Einstein fue la explicación del avance del perihelio de Mercurio, algo que había intrigado a todos los astrónomos desde hacía unas décadas. De manera que pensaba que este fenómeno era un fenómeno exclusivamente relativistíco.

De acuerdo con las leyes de Kepler y de Newton un planeta que girara solo en torno al sol lo haría en órbitas cerradas que serían elipses (en un caso extremo circunferencias). Al haber más de un planeta hay que tener en cuenta la gravedad del resto de los planetas especialmente de Venus y la Tierra, los más cercanos. Si Venus ,la Tierra y Mercurio giraran en el mismo plano orbital la órbita de Mercurio presentaría variaciones según la posición de estos planetas, pero no precesionaria (al menos así lo creo yo). Según leo la mecánica clásica prevé una precesión de 5557 segundos de arco por siglo, por lo que deduzco que los planetas del sistema solar no deben de girar en el mismo plano orbital.

Me he dado cuenta de que la órbita de la Tierra tampoco está exactamente en un plano, ya que la Tierra aparte del sol está influenciada sobre todo por la gravedad de la Luna (y del resto de los planetas en mucho menor grado). El plano de la órbita Tierra-Sol forma un ángulo de unos 30º (si no estoy equivocado) con el plano de la órbita Tierra-Luna, con lo cual la posición de la Tierra debe estar también fluctuando respecto al plano orbital Tierra-Sol.

¿Es esto correcto?

P.D. Me doy cuenta de que este hilo estaría mejor en el sub-foro de Astrofísica.

[Jaime Rudas]

Sospecho que no.

No, no lo hacen. Por ejemplo, el plano de la órbita de Mercurio está inclinado cerca de 7° con respecto al de la órbita de la Tierra (la eclíptica).

Siempre habia oído que uno de los grandes éxitos de Einstein fue la explicación del avance del perihelio de Mercurio, algo que había intrigado a todos los astrónomos desde hacía unas décadas. De manera que pensaba que este fenómeno era un fenómeno exclusivamente relativistíco.

No, no es así. De acuerdo con las leyes de Newton, el perihelio de Mercurio debería preceder 531 segundos de arco cada siglo, cuando, en realidad, precede 574.

De acuerdo con las leyes de Kepler y de Newton un planeta que girara solo en torno al sol lo haría en órbitas cerradas que serían elipses (en un caso extremo circunferencias). Al haber más de un planeta hay que tener en cuenta la gravedad del resto de los planetas especialmente de Venus y la Tierra, los más cercanos. Si Venus ,la Tierra y Mercurio giraran en el mismo plano orbital la órbita de Mercurio presentaría variaciones según la posición de estos planetas, pero no precesionaria (al menos así lo creo yo).

A ver, la precesión del perihelio tiene que ver con el giro que tiene este sobre el plano de la órbita y no con variaciones de este plano, por lo que no veo cómo lo pueda afectar el que las órbitas no sean coplanares.

Según leo la mecánica clásica prevé una precesión de 5557 segundos de arco por siglo, por lo que deduzco que los planetas del sistema solar no deben de girar en el mismo plano orbital.

En efecto, las órbitas de los planetas no son perfectamente coplanares, sin embargo, esto no tiene relación con la precesión de los perihelios. Por otra parte, la precesión del perihelio de Mercurio que predice la mecánica clásica es de 531" por siglo, mientras que los 5557" es la que se debería observar desde la Tierra, o sea, la precesión combinada del perihelio de Mercurio y la de los equinoccios de la Tierra.

Me he dado cuenta de que la órbita de la Tierra tampoco está exactamente en un plano, ya que la Tierra aparte del sol está influenciada sobre todo por la gravedad de la Luna (y del resto de los planetas en mucho menor grado). El plano de la órbita Tierra-Sol forma un ángulo de unos 30º (si no estoy equivocado) con el plano de la órbita Tierra-Luna, con lo cual la posición de la Tierra debe estar también fluctuando respecto al plano orbital Tierra-Sol.

¿Es esto correcto?

No exactamente. Veamos:
El plano de la órbita de la Luna está inclinado cerca de 5° con respecto al de la órbita de la Tierra o, más precisamente, con respecto a la eclíptica, que es el plano de la órbita del sistema Tierra-Luna. Este plano (la eclíptica), en efecto, se bambolea, principalmente por efecto de que las órbitas de los otros planetas no son coplanares con él. Por esta razón, anteriormente a este efecto se le llamaba precesión planetaria y, actualmente, se le llama precesión de la eclíptica. Por otra parte, el plano del ecuador terrestre está inclinado 23,4° con respecto a la eclíptica y también se bambolea, principalmente por efecto de la Luna, el Sol y, en menor medida, de los otros planetas. Por esto, antes se le llamaba precesión lunisolar y, actualmente se le llama precesión del ecuador. Estas dos precesiones combinadas son la llamada precesión de los equinoccios que mencionáramos arriba.

[Richard R Richard]

Hola Jaime revisa la definición del plano de la eclíptica , seguro quisiste poner otra cosa

[Jaime Rudas]

No entiendo, Richard: ¿qué problema le ves?

[Richard R Richard]

No exactamente. Veamos:
El plano de la órbita de la Luna está inclinado cerca de 5° con respecto al de la órbita de la Tierra o, más precisamente, con respecto a la eclíptica, que es el plano de la órbita del sistema Tierra-Luna.

Yo entiendo que quisiste decir Tierra-Sol

[Jaime Rudas]

Ah, ya veo: me refiero a la órbita de sistema Tierra - Luna alrededor del Sol.

[inakigarber]

No exactamente. Veamos:
El plano de la órbita de la Luna está inclinado cerca de 5° con respecto al de la órbita de la Tierra o, más precisamente, con respecto a la eclíptica, que es el plano de la órbita del sistema Tierra-Luna. Este plano (la eclíptica), en efecto, se bambolea, principalmente por efecto de que las órbitas de los otros planetas no son coplanares con él. Por esta razón, anteriormente a este efecto se le llamaba precesión planetaria y, actualmente, se le llama precesión de la eclíptica. Por otra parte, el plano del ecuador terrestre está inclinado 23,4° con respecto a la eclíptica y también se bambolea, principalmente por efecto de la Luna, el Sol y, en menor medida, de los otros planetas. Por esto, antes se le llamaba precesión lunisolar y, actualmente se le llama precesión del ecuador. Estas dos precesiones combinadas son la llamada precesión de los equinoccios que mencionáramos arriba.

Gracias por tu mensaje, me doy cuenta de que mi memoria me jugó una mala pasada. Lo que quise decir es esto;

Si no existiera la luna, la tierra si giraría en una orbita elíptica plana, pero la existencia de la luna provoca una desviación gravitatoria que desvía la órbita de la tierra de dicho plano. En un movimiento, digamos de bamboleo, que tiende a sacarla hacia arriba y hacia abajo (en función de la posición de nuestro satélite) de dicho plano. Al menos es así como yo lo veo.

Saludos y gracias.

[Richard R Richard]

Hola iñakigarber respecto al gráfico, tienes una imprecisión de donde se toma el ángulo de inclinación del eje giro terrestre.
Del modo que lo pones , aquí en el sur nunca veríamos el sol

seria algo como esto lo que quisiste poner




Nuestro sistema de referencia es la eclíptica y se mueve respecto de un plano estático que pasa por el porque el CM del sistema tierra-luna no esta siempre contenido en el plano de la ecliptica,( el plano de la luna se mueve 5°) Si lo estuviera tendríamos un eclipse solar y un eclipse de lunar por día!!!
ojo mi dibujo no es exacto, pero trata de relatar tal situación

[Jaime Rudas]

Si no existiera la luna, la tierra si giraría en una orbita elíptica plana, pero la existencia de la luna provoca una desviación gravitatoria que desvía la órbita de la tierra de dicho plano. En un movimiento, digamos de bamboleo, que tiende a sacarla hacia arriba y hacia abajo (en función de la posición de nuestro satélite) de dicho plano. Al menos es así como yo lo veo.

Sí, así es. Precisamente por eso hablaba yo, no de la órbita de la Tierra, sino de la órbita del sistema Tierra-Luna.

[inakigarber]

Hola iñakigarber respecto al gráfico, tienes una imprecisión de donde se toma el ángulo de inclinación del eje giro terrestre.
Del modo que lo pones , aquí en el sur nunca veríamos el sol

seria algo como esto lo que quisiste poner

No era mi intención dejaros si sol, de lo contrario pasaríais mucho frío por el sur y nosotros nos achicharraríamos de calor.

Nuestro sistema de referencia es la eclíptica y se mueve respecto de un plano estático que pasa por el porque el CM del sistema tierra-luna no esta siempre contenido en el plano de la eclíptica,( el plano de la luna se mueve 5°) Si lo estuviera tendríamos un eclipse solar y un eclipse de lunar por día!!!
ojo mi dibujo no es exacto, pero trata de relatar tal situación

Para ver si voy dejándolo claro. Los planetas no giran exactamente en el mismo plano orbital. Esto significa que las órbitas de los planetas van deformándose continuamente por efecto de las interacciones gravitatorias mutuas. Esto es lo que produce el llamado avance de la precesión. En el caso de Mercurio parte de este fenómeno se explica mediante la física clásica (influencia gravotatoria de Venus y la Tierra y el sol -y el hecho de que el sol támpoco es una esfera perfecta tal vez influya-), pero para explicarlo en su totalidad debe recurrirse a la relatividad general.

En el caso de la Tierra (y en otros planetas) hay que tener en cuenta la existencia de uno o más satélites. Ademas, en nuestro caso nuestro satélite es anormalmente grande con respecto a la tierra. Es el centro de masas del sistema Tierra-Luna el que seguiría un movimiento en una órbita elíptica si despreciamos la interacción gravitatoria de nuestros planetas vecinos.

No se si me he expresado con cláridad.

Saludos y gracias.