14. Si la trayectoria de la Tierra fuera más pronunciada

Imaginemos la órbita de Tierra notoriamente alargada, de modo tal que cada foco divida al semieje mayor correspondiente, por la mitad. Esta órbita se muestra en la figura 19. La Tierra estará en el punto A, el más cercano al Sol, el 1 de enero, y en el punto B, el más lejano, el 1 de julio. Ya que FB es tres veces FA, el Sol estará tres veces más cerca de nosotros en enero que en julio. Su diámetro en enero sería el triple del diámetro en julio, y la cantidad de calor emitido en enero, será nueve veces mayor que la emitida en julio (la proporción inversa del cuadrado de la longitud). ¿Qué pasará con nuestros Inviernos del Norte? Sólo que el Sol estará más bajo en el cielo, los días serán más cortos y las noches más largas. Pero, no tendremos un tiempo frío, ya que la proximidad del Sol compensa el déficit de luz diurna.

Figura 19. Ésta es la forma que tendría la órbita de la Tierra, si su excentricidad fuera 0,5. El Sol estaría en el foco F.

A esto debemos agregar otra circunstancia, proveniente de la segunda ley de Kepler, que dice que el “radio-vector” barre áreas iguales en tiempos iguales.

Figura. 20. Una ilustración de la segunda ley de Kepler: Si el planeta viaja a lo largo de los arcos AB, CD y EF en tiempos iguales, los sectores sombreados deben tener áreas iguales.

El “radio vector” de una órbita es la línea recta que une el Sol con el planeta, la Tierra en nuestro caso. La Tierra se desplaza a través de su órbita junto a su radio-vector, barriendo cierta área con este último. Sabemos por la segunda ley de Kepler que las secciones de un área de la elipse, barridas en el mismo tiempo, son iguales. En puntos cercanos al Sol, la Tierra tiene que moverse más rápido a lo largo de su órbita que en puntos más lejanos, en caso contrario, el área barrida por un radio-vector más corto no igualaría el área cubierta por uno más largo. (Fig. 20).

Aplicando esto a nuestra órbita imaginaria deducimos que entre diciembre y febrero, cuando la Tierra está más cerca del Sol, se mueve más rápido a través de su órbita que entre junio y agosto. En otros términos, el invierno del Hemisferio Norte es de corta duración. Mientras que el verano al contrario, es de larga duración, como si estuviera compensando el poco calor ofrecido por el Sol.

La Fig. 21 presenta una idea más exacta de la duración de las estaciones bajo nuestras condiciones imaginadas. La elipse muestra la nueva órbita de la Tierra, con una excentricidad 0,5. Los puntos 1 al 12 dividen la trayectoria de la Tierra, en las secciones que cruza, a los intervalos iguales; según la segunda ley de Kepler, las secciones de la elipse divididas por los radios-vectores tienen áreas iguales.

La Tierra alcanzará el punto 1, el 1 de enero; el punto 2, el 1 de febrero; el punto 3, el 1 de marzo; y así sucesivamente.

Figura 21. Así giraría la Tierra alrededor del Sol, si su órbita fuese una elipse muy prolongada. (El planeta cubre las distancias entre cada punto, en el mismo tiempo, un mes.)

El dibujo nos muestra que en esta órbita el equinoccio primaveral (A) debe darse al principio de febrero, el otoñal (B) al final de noviembre. Así el Invierno del Hemisferio Norte durará poco más de dos meses, desde finales de noviembre a comienzos de febrero. Por otro lado la estación de días largos y un Sol de mediodía alto, durará desde el equinoccio primaveral hasta el otoñal, y por lo tanto serán más de 9 meses y medio.

Lo contrario sucederá en el Hemisferio Sur. El Sol permanecerá bajo y los días serán cortos, cuando la Tierra se encuentre más lejos del Sol diurno y el calor de este mengüe, al menos una novena parte. El Invierno será mucho más riguroso y más largo que en el Norte. Por otro lado, el Verano, aunque corto, será demasiado caliente.

Otra consecuencia de nuestro “Si.” En enero el movimiento orbital rápido de la Tierra hará que el mediodía medio y el verdadero mediodía sean tiempos considerablemente distintos, con diferencia de varias horas. Esto hará inadecuado seguir el tiempo solar medio que observamos ahora.

Ahora comprendemos los efectos de la posición excéntrica del Sol, en la órbita de la Tierra. En primer lugar, el Invierno en el Hemisferio Norte es más corto y más suave, y el Verano más largo que en el Hemisferio Sur. ¿Realmente es así? Indiscutiblemente, sí.

En enero la Tierra está más cerca del Sol que en julio por 2×1/60, es decir, 1/30. Por eso, la cantidad de calor recibida se incrementa (61/59)2 veces, es decir, en un 6%.

Esto alivia un poco la severidad del Invierno en el Hemisferio Norte.

Además, el Otoño y el Invierno del Hemisferio Norte juntos, son aproximadamente ocho días más cortos que las mismas estaciones del Hemisferio Sur; mientras que el Verano y la Primavera en el Hemisferio Norte, son ocho días más largos que en el Hemisferio Sur.

Quizás sea esta la razón por la que el hielo es más denso en el Polo Sur.

Seguidamente encontramos una tabla que nos muestra la longitud exacta de las estaciones en los Hemisferios Norte y Sur:

Como se puede ver, el Verano en el Hemisferio Norte es 4,6 días más largo que el Invierno, y la Primavera 3 días más larga que el Otoño.

El Hemisferio Norte no tendrá esta ventaja eternamente. El eje mayor de la órbita de la Tierra está cambiando gradualmente de posición en el espacio, en consecuencia, los puntos más cercano y más lejano a lo largo de la órbita del Sol se transfieren a otro lugar. Estos movimientos representan un ciclo completo cada 21.000 años y se calcula que 10.700 después de Cristo, el Hemisferio Sur disfrutará las ventajas antes dichas que ahora posee el Hemisferio Norte[22].

La excentricidad de la órbita de la Tierra tampoco es fija; vacila despacio a lo largo de las épocas entre casi cero (0,003), cuando la órbita es casi un círculo, y 0,077, cuando la órbita es mas alargada, en esto se parece a Marte[23]. Actualmente su excentricidad esta menguando; disminuirá durante otros 24 milenios hasta quedar en 0,003, e invertirá el proceso durante 40 milenios. Estos cambios son tan lentos que solo tienen importancia teórica.