Respuestas (LXXI-2): ¿Qué pasaría si los planetas se alinearan?

En la entrada de la semana pasada estuve explicando por qué es muy probable los planetas de nuestro sistema solar nunca se hayan alineado en el pasado… Y por qué no lo harán en el futuro cercano.

Pero dejemos de lado las improbabilidades durante un rato e imaginemos por un momento que todos los planetas del sistema solar se alinearan.  ¿Qué efecto tendría este evento sobre nuestro planeta? ¿Podrían los campos gravitatorios de los otros cuerpos celestes sacarnos de nuestra órbita y estellarnos contra el sol? ¿Desencadenarían el caos en la Tierra en forma de terremotos y erupciones volcánicas? En definitiva, ¿provocarían algo parecido a los escenarios apocalípticos descritos en las obras de ficción y las páginas web catastrofistas absurdas?

Para responder a estas preguntas, hablemos primero sobre campos gravitatorios.

¿Ya te estás yendo por las ramas otra vez?

Es sólo un pequeño apunte, voz cursiva. Paciencia pls.

Habréis escuchado alguna vez que la intensidad de un campo gravitatorio es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Puede que os suene raro dicho de esta manera, pero esta frase simplemente significa que la fuerza gravitatoria que actúa sobre ti disminuye (o aumenta) muy rápidamente cuando te alejas de (o acercas a) un objeto: el objeto te atraerá con una fuerza 4 veces menor si doblas la distancia que te separa de él, 9 veces menor si la triplicas, 16 si la cuadruplicas… Y, bueno, os podéis hacer una idea de cómo seguiría el asunto (si te acercas en vez de alejarte, la fuerza aumenta siguiendo la misma progresión).

Es importante tener en mente cómo varía la intensidad gravitatoria con la distancia porque, aunque algunos planetas del sistema solar sean muchísimo más masivos que la Tierra y, por tanto, tienen campos gravitatorios más poderosos, las distancias que nos separan de ellos son bastante grandes (de decenas, cientos o miles de millones de kilómetros). Tanto, de hecho, que los efectos de su gravedad sobre nosotros son, como poco, muy pequeños.

Teniendo esto en cuenta, podemos analizar los efectos de una alineación planetaria como la de la siguiente imagen sin que nos sorprendan demasiado los resultados.

Como podéis ver, en este caso nos encontramos ante un escenario en el que el sol, Mercurio y Venus «tirarían» de la Tierra hacia el sistema solar interior, mientras que Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno nos intentarían arrastrar hacia la región exterior.

¡Ay, madre! ¡No me digas que el resto de planetas tirarían de nosotros en direcciones opuestas hasta partir el planeta por la mitad!

Claro que no, voz cursiva. De hecho, el escenario apocalíptico que propones sólo sería posible si la Tierra estuviera sometida a unas fuerzas de marea extremas… Algo que una alineación planetaria no provocaría.

Como comentaba en esta otra entrada, las mareas no aparecen porque la Luna «tire del agua hacia arriba«, sino porque nuestro satélite está tan cerca de nosotros que la cara de la Tierra que apunta hacia él esté sometida a una fuerza gravitatoria mayor que la cara opuesta. Esta diferencia de fuerzas «estira» nuestro planeta en la dirección de la Luna, creando dos regiones donde se producen las mareas altas y otras dos donde ocurren las bajas (de nuevo, en la entrada que acabo de mencionar explicaba este proceso con mucho más detalle).

Aunque todos estaréis familiarizados con la subida del nivel del mar que se produce durante la marea alta, hay que tener en cuenta que el material rígido que compone la Tierra también se ve afectado por las mareas: como explicaba en esta entrada, el suelo que pisamos puede subir y bajar varias decenas de centímetros a lo largo del día a causa de las fuerzas de marea.

Por otro lado, aunque se encuentra mucho más lejos de nosotros que la Luna, el sol también produce una deformación sustancial sobre la masa de nuestro planeta. De hecho, la fuerza de marea provocada por el sol sobre nosotros equivale a alrededor de un 45% de la que ejerce la Luna, por lo que también contribuye al ciclo de las mareas.

¿Y el resto de los planetas? ¿Deforman también la Tierra y contribuyen a las mareas?

Bueno… Más bien no.

Tanto la Luna como el sol son capaces de deformar la Tierra porque, a la distancia a la que se encuentran en función de su masa, su campo gravitatorio tiene la intensidad suficiente como para que exista una diferencia apreciable entre la fuerza a la que está sometida cada cara de nuestro planeta y, por tanto, para que la diferencia de fuerzas lo deforme. Pero, teniendo en cuenta lo «pequeñas» que son las masas de los demás planetas en comparación con las distancias que nos separan de ellos, los campos gravitatorios del resto de objetos del sistema solar son muy débiles en las inmediaciones de la Tierra, de modo que la diferencia entre la intensidad gravitatoria a la que está sometida cada cara de nuestro planeta es minúscula y, como resultado, también lo es el efecto que tiene sobre la forma de nuestro planeta.

Como ejemplo, cuando Venus se encuentra en su punto más cercano a la Tierra se convierte en el planeta que ejerce una mayor fuerza de marea sobre la Tierra. Y resulta que, aun así, la magnitud de esta fuerza es 18.000 veces inferior a la de la Luna y 8.300 veces más pequeña que la del sol.

Por este motivo, incluso aunque todos los planetas del sistema solar se alinearan, la fuerza de marea a la que estaría sometida la Tierra sólo aumentaría un 0,00454% respecto a la que ya actúa sobre ella por el efecto de la Luna y el sol. Y, como podéis imaginar por el hecho de que la Luna y el sol aún no hayan destruido nuestro planeta, ese ligero aumento de fuerza provocado por la alineación de los planetas no partiría la Tierra por la mitad.

Y no te preocupes, voz cursiva, que la fuerza añadida por la alineación planetaria sería tan insignificante que tampoco podría provocar terremotos o erupciones volcánicas a escala global.

Vale, perfecto. ¿Y qué pasa con el otro escenario apocalíptico en el que el tirón gravitatorio de los planetas alineados nos saca de nuestra órbita? ¿Eso podría pasar?

Vamos a ponerle número al asunto para comprobarlo.

Además de tener presente lo lejos de nosotros que están los demás planetas del sistema solar y lo débil que es su influencia gravitatoria en nuestras inmediaciones, recordemos también que, como comentaba en esta entrada sobre asteroides troyanos (o en esta otra otra sobre la ingravidez de los astronautas), un planeta se mantiene en órbita alrededor de una estrella a una distancia determinada cuando tiene la velocidad justa como para que la gravedad de la estrella en ese punto lo arrastre al mismo ritmo que éste se aleja de ella.

A su vez, la velocidad que necesita un planeta para mantenerse en órbita alrededor de una estrella depende de lo lejos que se encuentre de ella: cuanto más juntos estén los dos cuerpos, más deprisa tendrá que desplazarse el para planeta evitar que la gravedad lo arrastre.

La misma regla se puede aplicar a un satélite artificial orbitando la Tierra, como en la imagen.

Dicho esto, la Tierra se mueve alrededor del sol a unos 30 km/s, una velocidad que le permite mantenerse en su órbita de unos 150 millones de kilómetros de radio. Pero, si la velocidad de nuestro planeta cambiara, las cosas se torcerían: si algo nos acelerara, entonces nos alejaríamos del sol más rápido de lo que nuestra estrella puede acercarnos hacia ella y, por tanto, el radio de la órbita terrestre aumentaría (resultado: bajada potencialmente mortal de las temperaturas). Si la velocidad de la Tierra disminuyera, su velocidad ya no compensaría la atracción gravitatoria del sol y caeríamos hacia él (resultado: posible subida aún más mortal de las temperaturas).

Sabiendo esto, una alineación planetaria sólo sería peligrosa para nosotros si la gravedad combinada del resto de los planetas nos acelerara en alguna dirección, alterando la velocidad de la Tierra y moviéndola a una distancia distinta del sol. O sea, que toca comprobar si la gravedad de todos los planetas alineados podría alterar nuestra órbita en alguna medida.

Calculando la magnitud de la aceleración con la que cada planeta tiraría de nosotros en función de su masa y de la distancia a la que se encontraría en nuestra alineación ficticia, resulta que la aceleración en dirección contraria al sol que provocarían sobre la Tierra los planetas exteriores sería 14.500 veces menor que la que sufriría en dirección al sol… Si tenemos en cuenta la gravedad solar en la ecuación, claro. Pero, como hemos visto, el tirón gravitatorio del sol es precisamente lo que nos mantiene en órbita a su alrededor, así que para ver el posible efecto de una alineación planetaria sobre la Tierra hay que descartar el efecto del sol.

En este caso, los planetas exteriores tirarían de nosotros con una fuerza el doble de intensa que los interiores, acelerándonos en dirección contraria al sol a un ritmo de unos (apabullantes) 0,0002 milímetros por segundo cada segundo (que equivalen a 0,2 micrómetros o 200 nanómetros, si os gustan más estas cifras).

Como podéis imaginar, esta aceleración insignificante no afectaría a en absoluto a nuestra órbita porque tendría que actuar durante días sobre la Tierra para que cambiara de manera significativa su velocidad y, por tanto, su órbita. Teniendo en cuenta que los planetas se mueven a velocidades de kilómetros por segundo alrededor del sol, la alineación no duraría lo suficiente como para que eso ocurriera.

Vale, vale. Entonces ya puedo tachar las alineaciones planetarias de mi lista de cosas que me dan miedo.

Me alegra oírlo, voz cursiva. Y ahora, si me disculpas, tengo otras informaciones que comunicar al público.