¿Aproximadamente cuántas revoluciones ha dado la Tierra alrededor del sol?

Desde el sistema solar muy primitivo, no ha habido movimientos a gran escala de los planetas.

En el sistema solar primitivo, mientras los planetas aún estaban incrustados en un disco protoplanetario, hubo grandes movimientos. (en particular, el supuesto "Grand Tack" de Júpiter) Sin embargo, una vez que Júpiter alcanzó su posición actual de 5.2AU, permaneció allí, y la Tierra también se formó.

No ha habido cambios significativos en la órbita de la Tierra desde que se formó la Tierra; de lo contrario, habría habido un calentamiento o enfriamiento significativo. Entonces, la duración promedio del año fue y es de aproximadamente 30 000 000 segundos, y la Tierra ha realizado aproximadamente 4.500 millones de órbitas alrededor del sol desde entonces.

Se cree que la configuración del sistema solar se estableció más o menos después de los primeros 10 a 20 millones de años aproximadamente. Sin embargo, lo que gobierna el período orbital de la Tierra es su momento angular orbital y la masa del Sol. Dos eventos ciertamente han cambiado el período orbital de la Tierra (a) la colisión que formó la Luna y (b) el proceso continuo de pérdida de masa del Sol.

Dado que (a) probablemente sucedió en algún momento de las primeras decenas de millones de años y probablemente no alteró mucho el momento angular de la Tierra, depende de la velocidad, la masa y la dirección del impactador y la cantidad de masa perdida de la Tierra-Luna. sistema - Lo ignoraré.

Sabemos un poco más sobre (b). Parece que la pérdida de masa del Sol primitivo fue mucho mayor de lo que es ahora. Una revisión de Guedel (2007) sugiere una tasa de pérdida de masa durante los últimos 4.500 millones de años que aumenta a medida que$t^{-2.3}$(con considerable incertidumbre en el índice de la ley de potencia), donde$t$Es tiempo desde que nació, y una masa solar inicial entre un 1% y un 7% mayor que la que tiene ahora.

La conservación del momento angular y la tercera ley de Kepler significa que$a \propto M^{-1}$y$P \propto M^{-2}$. Por lo tanto, el período orbital de la Tierra fue entre un 2 y un 14 % más corto en el pasado.

Lo que significa esta considerable incertidumbre es que su pregunta no puede responderse con tres cifras significativas, o quizás incluso con dos.

Si la dependencia del tiempo de la ley de la energía eólica solar es muy pronunciada, entonces la mayor parte de la pérdida de masa ocurrió temprano, pero la pérdida de masa total habría sido mayor. Por otro lado, una pérdida de masa total menor implica una pérdida de masa menor y que la Tierra pase más tiempo en una órbita más pequeña.

Si tengo tiempo, haré un cálculo, pero parece seguro asumir que la Tierra ha ejecutado más órbitas que su edad en años, pero probablemente no más de un pequeño porcentaje.

EDITAR: una consideración adicional podría ser el par de marea ejercido por el Sol en la órbita Tierra-Sol, lo que aumentaría la separación orbital.

Cuantificar esto es difícil. El par de marea en un planeta desde el Sol es

Estas notas de clase sugieren valores de$k_E/Q\sim 0.1$para la Tierra y por lo tanto un par de marea de$4\times 10^{16}$Nuevo Méjico. Dado que el momento angular orbital de la Tierra es$\sim 3\times 10^{40}$kilogramo$^2$s$^{-1}$, entonces la escala de tiempo para cambiar el momento angular de la Tierra (y por lo tanto$a$y$P$) es$>10^{16}$años y por lo tanto este efecto es insignificante .

Phil Plait escribió recientemente un artículo relevante que, aunque en parte irónico, señala la dificultad de definir un año, y mucho menos contar cuántos ha habido. El problema es que Sol se mueve en relación con el fondo estelar, por lo que no hay una referencia absoluta para "volver al punto de partida". Se pone peor cuando intentas mapear años a días, ya que incluso para un origen estático, un cuerpo que gira mientras orbita ejecuta un número diferente de rotaciones dependiendo de si observas desde el origen o desde el fondo estelar.

Tiempo atrás del sobre :

Tomando una estimación aproximada de 35 días por quinientos millones de años como el cambio en el período orbital a lo largo del tiempo (de esa página de Reddit), obtenemos el período orbital de aproximadamente 365 + 4.5 * 2 * 35 días hace 4.53 mil millones de años (alrededor de 680 días) .

El período promedio durante ese tiempo es de aproximadamente 522 días, por lo que durante 4.500 millones de años (siendo esos años nuestra definición actual de año) eso es aproximadamente 3.100 millones de órbitas.

Pero es un número bastante inútil, creo.

Vale la pena señalar que no pudimos simular con precisión una cantidad tan grande de órbitas con precisión.