¿Es la excentricidad orbital de la Tierra suficiente para causar incluso estaciones menores, sin inclinación axial?

Estaba leyendo las respuestas a esta pregunta sobre un exoplaneta que tiene estaciones sin inclinación axial, y varias personas que respondieron mencionaron que la excentricidad orbital podría causar un efecto similar, pero que la órbita tendría que ser "muy excéntrica", a diferencia de la de la Tierra, que es "muy cerca de circular".

Si la Tierra no tuviera ninguna inclinación axial, ¿sería su excentricidad lo suficientemente alta como para tener algún efecto perceptible para los habitantes? Incluso si no causara cambios importantes en la temperatura, ¿sería suficiente para que las personas precientíficas siguieran el paso de los años?

A continuación se muestra un buen video sobre cómo los exoplanetas podrían tener temporadas al estilo de Game of Thrones. Por supuesto, Game of Thrones tiene temporadas caóticas. Pero el video implica que las estaciones pueden provenir de la inclinación axial, la excentricidad como lo plantea la pregunta o la variabilidad de la salida de luminancia de la estrella. ¿Cómo serían las estaciones alrededor de una variable cefeida? m.youtube.com/watch?v=JKrn4P4c5ps

Respuestas (1)

Muy buena pregunta. Quiero entrar en un poco de detalle aquí porque de lo contrario habría una respuesta de un párrafo, y no creo que sea suficiente. Así que aquí va.

Los planetas en los sistemas solares tienen órbitas con excentricidades bastante bajas (ver esto para más valores de excentricidad). En el extremo superior está Mercurio, con una excentricidad de 0,2056. En el extremo inferior está Venus, en 0,00677. La Tierra está en el medio pero moderadamente bajo, en 0.0167. La distancia entre el perihelio y el afelio es de 5 millones de kilómetros, en una órbita con un radio medio de unos 150 millones de kilómetros. Tenga en cuenta, sin embargo, que las excentricidades siempre están cambiando.

Ciertamente tendríamos "estaciones" si no hubiera inclinación axial, pero lo más probable es que no fueran dramáticas. como dice wikipedia

Debido a la mayor distancia en el afelio, solo el 93,55% de la radiación solar del Sol cae sobre un área determinada de tierra como lo hace en el perihelio.

Pero en esta página, dice

La excentricidad orbital puede influir en las temperaturas, pero en la Tierra, este efecto es pequeño y está más que contrarrestado por otros factores; La investigación muestra que la Tierra en su conjunto es en realidad un poco más cálida cuando está más lejos del sol. Esto se debe a que el hemisferio norte tiene más tierra que el sur y la tierra se calienta más fácilmente que el mar.

Entonces, más tierra significa que el planeta puede absorber mejor el calor, lo que contrarresta el cambio en la distancia.

Pero creo que eso es bastante aburrido. ¿no? Así que calculemos cuán excéntrica tendría que ser la órbita de la Tierra para que tenga estaciones sin inclinación axial. En el gráfico aquí podemos ver que la temperatura hemisférica promedio más alta es de 22 grados centígrados, mientras que la más baja es de 8 grados centígrados.

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Qué pasa con otros planetas?

Hay una tendencia constante a la baja a medida que nos alejamos del Sol (Venus es una excepción debido a su efecto invernadero descontrolado). Para la Tierra, la temperatura superficial promedio es de 287 K (15 grados C). Así que nuestro máximo sería de 295 K y nuestro mínimo de unos 281 K (Kelvin = Celsius + 273). Compara eso con los otros planetas.

Hice un gráfico, que lamentablemente no puedo pegar aquí, que muestra que para tener una temperatura superficial de 295 K, el planeta tendría que estar... bueno, no mucho más cerca que nosotros. Relativamente, eso es. Aproximadamente a 0,975 AU de la estrella. Para tener una temperatura superficial de 281 K, tendría que estar a 1,05 UA de la estrella. Esto ignora, por cierto, los diferentes niveles de absorción tierra/mar.

Entonces, en realidad, si la órbita de la Tierra tuviera una excentricidad de alrededor de 0,35, podría tener algunas estaciones moderadas.

Espero que esto ayude.

Nota: Usé esta calculadora de excentricidad en aras de la precisión y el tiempo. Todavía estaría agradecido si alguien pudiera verificar mis cálculos generales para esta respuesta.

¡Respuesta impresionante! Gran equilibrio de hechos y extrapolación. ¡Exactamente lo que estaba buscando!
@Nerrolken ¡Me alegro!
Agregué el gráfico. Espero que no te moleste. Vale la pena señalar que el hemisferio sur varía solo 4 grados C frente a los 14 grados del norte. Gran parte de la tierra cerca del ecuador de la Tierra no experimenta estaciones y los océanos tienden a ser amortiguadores a medida que el agua puede circular. 14 grados por excentricidad sería una variación estacional mayor que la que experimenta actualmente gran parte de la Tierra. Las oscilaciones estacionales en el ecuador serían más grandes, pero acercándose a las urnas, un poco más pequeñas. Según el gráfico, la variación de temperatura estacional promedio de toda la tierra es de aproximadamente 9 grados.