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El Sol podria dar vueltas alrededor de la Tierra [Como?]

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El Sol podria dar vueltas alrededor de la Tierra [Como?]

El Sol podria dar vueltas alrededor de la Tierra [Como?]

gravedad



¿El Sol podria dar vueltas alrededor de la Tierra?

Tendemos a pensar que, cuando un objeto gira alrededor de otro en el espacio, la cosa menos masiva empieza a dar vueltas alrededor de la más masiva y que la más masiva permanece en el centro de esa órbita sin moverse ni un milímetro. Pero las cosas no funcionan así.

En un sistema de planetas, estrellas o cualquier otra cosa que flote en el espacio, cada objeto da vueltas alrededor del centro de masas común del sistema.

El cuerpo más masivo estará más cerca de ese centro de masas común y, por tanto, el círculo que describirá a su alrededor será mucho más pequeño. Además, cuanto mayor de disparidad de masas exista entre los dos cuerpos, más pequeña será la órbita que trazará el objeto más masivo alrededor del centro de masas.

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ciencia

Las órbitas de Plutón y su satélite, Caronte. Se trata del caso del sistema solar en el que mejor se puede apreciar el movimiento de los dos cuerpos alrededor de su centro de masas.

Esto no se nota demasiado en el sistema Tierra-Luna, ya que nuestro planeta tiene una masa unas 80 veces mayor que la de nuestro satélite y parece que la Luna simplemente da vueltas a nuestro alrededor sin más. Pero, en realidad, la Tierra y la Luna dan vueltas alrededor de un centro de masas común que está unos cuantos de miles de kilómetros por debajo de la superficie terrestre. Por tanto, la Tierra también traza una pequeña órbita alrededor de este centro de masas al mismo tiempo que la Luna.

O sea, que dos cuerpos celestes no dan vueltas unos alrededor del otro, sino que giran entorno a un punto del espacio que está más o menos alejado de ambos según la masa de cada uno.

Teniendo esto en cuenta, para que “el sol diera vueltas alrededor de la Tierra” nuestro planeta tendría que ser el objeto más masivo del sistema, de manera que se convirtiera en el cuerpo que se encontrara más cerca del centro de masas. Para que el sol gire alrededor de la Tierra tendremos que añadir masa a nuestro planeta. ¿Cuánta masa? Vamos a ver.

En la vida real, no os resultará extraño saber que el centro de masas del sistema Tierra-sol está a sólo 450 kilómetros del centro del núcleo solar. Sí, sí: dentro del propio sol. Tampoco es extraño, teniendo en cuenta que la masa del sol es 333.000 veces mayor que la de nuestro planeta. Además, la Tierra y el sol están separados por 150.000.000 millones de kilómetros, así que podéis imaginar que para mover el centro de masas hasta algún punto más cercano a nosotros… Bueno, la Tierra tendría que ser bastante más masiva.

Acerquemos el centro de masas del sistema a tres cuartas partes del camino entre ambos, en un punto a 37.500.000 kilómetros de la Tierra y 112.500.000 kilómetros del sol. De esta manera podríamos decir que, técnicamente, el sol giraría alrededor de nuestro planeta. Pero la Tierra necesitaría tener una masa 3 veces mayor que la del sol para mantenerlo dando vueltas en esta posición.

2015

El Sol podria dar vueltas alrededor de la Tierra [Como?]

estrella de neutrones

Ahora veremos por qué no es bueno para la salud que el sol dé vueltas alrededor de la Tierra en estas condiciones.

El campo gravitatorio generado por cualquier montón de materia tiende a arrastrar constantemente hacia su centro cualquier cosa que entre en su zona de influencia. Y no sólo atrae las cosas que están flotando por el espacio demasiado cerca de él: su propia masa es atraída de manera ininterrumpida hacia su centro de gravedad.

Por suerte, existen fuerzas que evitan que (en condiciones normales) la gravedad siga comprimiendo un objeto hasta convertirlo en un punto infinitamente pequeño. En el caso de los planetas esta fuerza es la resistencia de la propia roca que los compone. En cuanto a las estrellas, las reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en su núcleo empujan su masa hacia afuera, en dirección contraria a la fuerza gravitatoria.

Pero si de pronto la masa de la Tierra aumentara mágicamente, al ser un cuerpo tan pequeño, la intensidad gravitatoria a la que estaría sometida el material que la compone aumentaría de una manera tremenda. Los cuerpos pequeños con una masa inmensa producen en sus inmediaciones un campo gravitatorio muchísimo más intenso.

Con una masa 3 veces mayor que la del sol concentrada en una esfera del tamaño de la Tierra, la gravedad sería tan intensa que la materia (que no “el material“) que compone el planeta dejaría de ser capaz de soportarla. Literalmente.

el 99.9999999999999% del volumen de un átomo está vacío porque el núcleo del átomo y los electrones que lo rodean están separados por una distancia enorme, en proporción.

El Sol podria dar vueltas alrededor de la Tierra [Como?]

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tierra

Las fuerzas compresivas provocadas por la gravedad harían que los electrones se vieran arrastrados hacia el núcleo de los átomos, donde se combinarían con los protones para formar neutrones. Por tanto, todo ese espacio vacío que contienen los átomos desaparecería. Los núcleos atómicos pueden apiñarse hasta entrar en contacto unos con otros y el volumen ocupado por cualquier pedazo de materia se reducirá drásticamente.

gravedad

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espacio

En este escenario ni siquiera tendríamos que preocuparnos de edificios derrumbándose bajo su propio peso, aviones incapaces de despegar o personas y animales forzados a desplazarse de un lugar a otro haciendo la croqueta debido al aumento de la fuerza gravitatoria. La gravedad de una Tierra con una masa equivalente a 3 veces la del sol sería tan intensa que todo lo que asomara sobre su superficie sería aplastado de manera instantánea hasta formar una fina película sobre su superficie. No sólo eso sino que, simple y llanamente, la gravedad comprimiría nuestro planeta y todo lo que habita sobre su superficie en una bola de neutrones de entre 10 y 20 kilómetros de diámetro. Sin más. La Tierra se convertiría en núcleo atómico gigante, por decirlo de alguna manera.

Por supuesto, tanta materia comprimida en un espacio tan reducido tendría una densidad tremenda: de entre 370.000 y 590.000 billones de kilos por metro cúbico. En otras palabras, si fueras a tomar una cerveza con los amigos y pidieras una caña, pero sin que te dieras cuenta te la llenaran del material que compone esta nueva Tierra, el vaso contendría (como mínimo) una masa de 925 billones de kilos o, lo que es lo mismo, 14 millones de portaaviones.

No se puede trabajar contigo. Bueno, si os apasiona el senderismo y la escalada, os podéis olvidar de montañas como el Everest, el K2 o el Kilimanjaro. Podéis olvidaros incluso de la ligera pendiente que hay para subir hasta vuestra casa: en esta nueva Tierra súpermasiva los picos más altos se alzarían sólo 5 milímetros por encima de su superficie. Si tenéis vértigo, esas son buenas noticias… Aunque, pensándolo mejor, si vuestro cuerpo está compuesto por materia siguen siendo malas noticias.





Incluso si de alguna manera lograras sobrevivir a este aplastamiento extremo, la nueva tierra tendría una atmósfera compuesta por plasma incandescente que, además, tendría un grosor de tan sólo 10 centímetros.

Ah, y tampoco podrías excavar un refugio para protegerte de la atmósfera porque el material de la superficie estaría tan compacto que sería 100.000 millones de veces más duro que el acero.

Los objetos como esta “nueva Tierra” de la que he estado hablando todo el rato existen y se forman cuando el núcleo de una estrella de entre 1.4 y 3 masas solares deja de producir energía y, por tanto, ya no puede mantener a raya toda la materia que se precipita sobre él debido a la acción de la gravedad. La estrella, entonces, estalla en forma de supernova y queda tras ella una estrella de neutrones… Unos objetos que precisamente presentan las propiedades que he descrito hasta ahora.


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taringa

Los restos de Casiopea A, una supernova que dejó tras de sí una estrella de neutrones. 

¿Me quieres decir que para que el sol diera vueltas alrededor de la Tierra, nuestro planeta tendría que convertirse en una estrella de neutrones?

Sí, básicamente.

estrella de neutrones



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