Despacito (II)

En la primera entrega de esta entrada múltiple estuvimos hablando sobre todo de Geología, y a partir de aquí nos centraremos en la Astronomía y la Cosmología. Buscaremos ahora patrones cíclicos relativos a los cambios de posición de la Tierra dentro de nuestro sistema estelar y de nuestra galaxia. La semana pasada ya comentamos que el eje de rotación terrestre está inclinado, lo que da lugar a las cuatro estaciones a lo largo del año, pero ahí no acaba la cosa… El astrónomo griego Hiparco de Nicea dedujo un fenómeno curioso hacia el año 130 antes de Cristo. Comparando sus propias colecciones de datos con otras griegas y babilonias de siglos atrás detectó pequeñas diferencias en la posición de los equinoccios, deduciendo que el eje de rotación va cambiando muy lentamente de orientación con el paso de los años.

Hoy en día sabemos que cada 26.000 años se completa un ciclo completo de precesión, similar al de una peonza, en el que el eje de rotación terrestre va girando a lo largo de un cono con veintitrés grados y medio entre su propio eje y la generatriz. Este efecto de precesión se debe a la acción gravitatoria de la Luna y el Sol sobre el exceso de masa del ecuador por la forma achatada del planeta, que a su vez es debida a su propia rotación y a la inercia de dicha masa. También hay un efecto menor y más complicado de explicar debido a los otros planetas de nuestro sistema, pero no nos detendremos en ello aquí.

Esto hace que la referencia que menos se mueve al pasar las horas en el cielo nocturno vaya cambiando con el paso de los siglos, al girar el eje de rotación: hace cinco mil años no era Polaris, la actual Estrella Polar de la Osa Menor (que alcanzó en 2017 su máximo de cercanía al eje de rotación), sino Thuban, en la constelación del Dragón (usada por los egipcios), y dentro de 12.000 años será Vega, en la constelación de Lira. Otra consecuencia bastante chocante es que a día de hoy los trópicos se están acercando al ecuador a razón de catorce metros por año, y los círculos polares se están acercando también a los polos. El Sáhara de hace 5.000 años estaba lleno de vegetación y de agua, y dentro de unos 20.000 en teoría debería volver a estarlo; ahora mismo los cocodrilos del Nilo aguantan como pueden en los oasis, esperando que vuelvan los buenos tiempos.

Hay otros ciclos de periodo más largo que también influyen en el clima, estudiados en los años 20 y 30 del siglo pasado por el geofísico y astrónomo serbio Milutin Milankovich. Aparte de la inclinación del eje y la precesión se puede añadir otro factor relacionado con el movimiento terrestre: la excentricidad de la órbita, que debido a interacciones gravitatorias complejas en el Sistema Solar (principalmente por Venus, Júpiter y Saturno) va cambiando de ser casi circular a un 5% elíptica en un ciclo de unos 413.000 años de duración. Hay otra componente cíclica en la evolución de la excentricidad, con un periodo de unos 100.000 años, que se combina con el de 413.000 y que permite explicar bastante bien las cuatro glaciaciones del último medio millón de años. Estos ciclos largos hacen que los efectos de otros ciclos más cortos se agudicen más (en la fase elíptica) o menos (en la fase circular, que es donde estamos ahora), pero son estos ciclos cortos (como el de 26.000 años, por ejemplo) los que se hacen notar de forma más palpable.

Se puede intentar confirmar las teorías de Milankovich estudiando los diferentes estratos en la roca o en los hielos perpetuos de los polos, que nos dan pistas acerca de cómo era el clima en el Pasado remoto. Por ejemplo, la cantidad relativa de oxígeno y nitrógeno en las burbujas de aire atrapadas en el hielo nos informa de la cantidad de radiación solar recibida en cada época. También es importante saber si esta radiación incide sobre el agua o sobre los continentes, y tener en cuenta que la mayor parte de las tierras emergidas se concentran en el hemisferio norte… El problema es complicado porque el número de factores a considerar es grande; la órbita terrestre tanto pasada como futura se puede predecir bastante bien, pero el clima del Planeta ya es harina de otro costal. Además, las enormes cantidades de dióxido de carbono que hemos soltado a la atmósfera en el último par de siglos se hacen notar más que cualquiera de los ciclos antes citados; el calientamiento sufrido podría hacer que no volvamos a experimentar otra glaciación de las que suelen darse cada cien mil años.

Hay otros ciclos lentos relacionados con la Tierra, como los intercambios de los polos norte y sur magnéticos del Planeta, conocidos como inversión geomagnética. Estos cambios del Pasado remoto pueden rastrearse porque las rocas volcánicas de los correspondientes estratos, al enfriarse, quedan magnetizadas en la dirección del campo magnético terrestre en esa época, y algo similar pasa con los sedimentos de los fondos marinos. Los científicos intentaron averiguar si estas inversiones, durante las cuales el campo se debilita pero no se anula, se producían de forma cíclica, pero parece que son bastante aleatorias, pudiendo durar una fase (también llamada cron de polaridad) desde solo doscientos años hasta varias decenas de millones. Ha habido 183 inversiones en los últimos 83 Ma, siendo la más reciente de hace 780.000 años. Como nota a pie de página, decir que también se han observado inversiones magnéticas en el Sol.

Recordemos por qué la Tierra tiene un campo magnético: las corrientes convectivas de hierro fundido en el interior del Planeta generan corrientes eléctricas, y estas a su vez dan lugar al campo por efecto dinamo. Al parecer, el campo magnético de Marte desapareció por solidificarse su núcleo al ser más pequeño y disipar calor más rápidamente; esto hizo que la radiación solar eliminara su atmósfera y se evaporase el agua que hubo allí en el Pasado… En cuanto a las alteraciones en el campo magnético terrestre, podrían ser debidas a eventos ajenos al propio magma, como el impacto de un asteroide en el exterior o la subducción de una placa tectónica, que alteran los flujos convectivos y desajustan el campo, que poco a poco puede volver a estabilizarse con la misma polaridad o con la contraria, de forma aleatoria. Se han hecho estudios para tratar de averiguar si las extinciones masivas están relacionadas con estas inversiones, pero aún no hay conclusiones claras al respecto, así que no tiene sentido preocuparnos demasiado por la próxima, que llegará más tarde o más temprano.

Pasemos al último fenómeno natural de velocidad superlenta del que hablaremos hoy. Hace exactamente trescientos años el astrónomo británico Edmond Halley fue el primero en darse cuenta de que comparando las constelaciones de entonces con las registradas por los griegos mil seiscientos años atrás (tal y como hizo Hiparco en su día) se observaban pequeñas diferencias en la posición de algunas estrellas (también el color y el brillo de los astros experimentan cambios, pero no nos metamos en detalles). Por tanto, las constelaciones han ido cambiando de forma con el paso del Tiempo. La explicación radica en que las estrellas que forman cada constelación están a muy distintas distancias de la Tierra y se mueven en varias direcciones a distintas velocidades, aunque tardan mucho en cambiar de posición aparente por estar tan lejos de nosotros y a lo largo de una vida humana no se nota la diferencia.

En cuanto a las constelaciones del zodiaco, son aquellas por las que pasa a lo largo del año la línea imaginaria que une la Tierra y el Sol. Los babilonios llevaron a cabo hace tres milenios la asignación entre las constelaciones del zodiaco y los doce meses del año, ignorando ya desde entonces la constelación de Ofiuco y algunas otras más pequeñas para que les cuadrase todo mejor. No todas estas constelaciones tienen el mismo tamaño; por ejemplo, la línea imaginaria apunta a Virgo durante cuarenta y cinco días y a Escorpio solo durante siete, pero se escogió a Escorpio antes que a Ofiuco por tener estrellas más brillantes y una forma más reconocible… En la actualidad el cambio en el eje de rotación de la Tierra ha hecho que cambien las fechas del año correspondientes a cada constelación, y por tanto a cada signo del zodiaco. No hace falta decir que este hecho no afecta para nada a la efectividad de los horóscopos: siempre ha sido nula y lo seguirá siendo.

Por tanto, podemos concluir que lo que nos cuentan los libros de texto del colegio sobre cosas aparentemente inmutables como las constelaciones, la estrella polar, las estaciones, el clima, los polos magnéticos o la forma de los continentes describe tan solo cómo están ahora mismo; es como una instantánea del Presente en la evolución de un Mundo siempre cambiante, aunque no nos demos cuenta a primera vista por ser nuestras vidas demasiado cortas comparadas con la duración de estos procesos o ciclos.

Con el paso de los siglos el alineamiento de algunas pirámides egipcias o mayas y de ciertos monumentos megalíticos, que señalaban con precisión y de forma a veces muy poética la llegada de los solsticios o equinoccios, ha perdido en parte su sentido porque tomaban como referencia las estrellas, la Luna y el Sol tal y como se comportaban en aquel momento… Estos monumentos, prueba de la destreza de estas antiguas civilizaciones para predecir el movimiento de los astros a lo largo del año, se quedan obsoletos tras el paso de varios milenios… Al menos hasta que se complete un ciclo de larga duración y vuelvan a “dar la hora” correctamente. Como todavía queda bastante que contar, lo dejamos para la tercera (y supongo que última) parte de esta entrada. La semana que viene hablaremos de otros procesos cosmológicos periódicos o casi periódicos de duración tan grande que incluso los cuatrocientos mil años del ciclo de Milankovich se quedan minúsculos en comparación.