# Precesión del Eje de la Tierra

Otro efecto de las fuerzas diferenciales del Sol y de la Luna en la Tierra, además de las mareas, es el movimiento de precesión de la Tierra.

Qué causa la precesión?

La Tierra no es perfectamente esférica, sino que es achatada en los polos y presenta un ensanchamiento en el Ecuador. Su diámetro ecuatorial es cerca de 40 Km mayor que el diámetro polar. Además de eso, el plano del Ecuador Terrestre, y por tanto el plano del ensanchamiento ecuatorial, está inclinado cerca de 23° en relación al plano de la eclíptica, que a su vez está inclinado 5° en relación al plano de la órbita de la Luna. Por esa causa, las fuerzas diferenciales (que son más importantes en las protuberancias ecuatoriales de la Tierra) tienden no sólo a achatarla todavía más, sino que también tienden a "enderezar" su eje, alineándolo con el eje de la eclíptica (vea la figura de abajo).

Como la Tierra está girando, el eje de la Terra no se alínea con el eje de la eclíptica, sino que precesiona en torno a él, de la misma forma que un trompo puesto a girar precesiona en torno al eje vertical, perpendicular al suelo.

En el caso de un trompo, su peso genera un torque

donde es el vector posición del centro de masa del trompo en relación al punto de contacto con el suelo, y es la fuerza peso. Por lo tanto el torque es paralelo al suelo, perpendicular a la fuerza peso, y perpendicular al momemto angular de rotación del trompo. En módulo, su valor es N = mgr.

Como el torque está dado por:

su efecto es variar el momento angular del trompo. Esa variación está expresada por
o sea, tiene la misma direción de .

Como y son perpendiculares, el torque no altera el módulo de , sino sólo su dirección, haciéndolo precesionar en torno al eje perpendicular al suelo.

En el caso de la Tierra, las fuerzas diferenciales gravitacionales de la Luna y del Sol producen un torque que tiende a alinear el eje de rotación de la Tierra con el eje de l eclíptica, pero como ese torque es perpendicular al momento angular de rotación de la Tierra, su efecto es cambiar la dirección del eje de rotación, sin alterar su inclinación.

Por lo tanto, los polos celestes no ocupan una posición fija en el cielo: cada polo celeste se mueve lentamente en torno del respectivo polo de la eclíptica, describiendo una circunferencia en torno a él, con un radio de 23,5 . El tiempo necesario para describir una vuelta completa es de 26000 años. Actualmente el Polo Celeste Norte está en las proximidades de la estrella Polar, en la constelación de la Osa Menor, pero eso no será siempre así. Dendro de 13000 años el Polo Celeste Norte estará en las proximidades de la estrella Vega, en la constelación de la Lira
.

### Camino aparente del Polo Celeste Norte en el cielo

Apesar de que el movimiento de precesión sea tan lento (apenas 50 por año), fue percibido ya por el astrónomo griego Hiparco, en el año 100 a.C., al comparar sus observaciones de las posiciones de estrellas en relación a los polos con observaciones hechas por astrónomos babilónicos más de 100 años antes.

### Camino aparente del Polo Celeste Sur en el cielo

El movimiento de precesión de la Tierra es conocido como precesión de los equinoccios, porque debido a él los equinoccios se desplazan a lo largo de la eclíptica en el sentido de ir al encuentro del Sol. El Sol pone 20 min para moverse 50 en la eclíptica (en realidad la Tierra pone 20 min para moverse 50 en su órbita). Por esa causa, el año trópico, que es medido en relación a los equinoccios, es 20 min más corto que el año sidéreo, medido en relación a las estrellas.

La precesión no tiene ningún efecto importante sobre las estaciones, puesto que el eje de la Tierra mantiene su inclinación de 23.5° en relación al eje de la eclíptica en tanto precesiona en torno a él. Como el año de nuestro calendario está basado en los equinoccios, la primavera continúa iniciándose en Setiembre en el hemisferio sur, y en Marzo en el hemisferio norte. La única cosa que cambia son las estrellas visibles en el cielo durante la noche en diferentes épocas del año. Por ejemplo, actualmente Orion es una constelación característica de Diciembre, y el Escorpión es una constelación característica de Junio. Dentro de 13000 años será exactamente al revés.

### Precesión del Equinoccio

Una consecuencia de la precesión es la variación de la ascensión recta y de la declinación de las estrellas. Por eso los astrónomos, al apuntar sus telescopios hacia el cielo, deben corregir las coordenadas tabuladas de la estrela que observarán, por efecto de la precesión, acumulado desde la fecha en que las coordenadas fueron registradas hasta la fecha de la observación.

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Introducción a la Astronomía y la Astrofísica

fatima@if.ufrgs.br
Modificada el 25 de Noviembre de 1997
Traducción al castellano: oscar@fisica.edu.uy