¿Júpiter está calentando la Tierra? (Tierra, sistema Sol Júpiter)

Si el baricentro Sol-Júpiter está fuera del Sol, ¿significa eso que el Sol también está orbitando alrededor de ese punto, verdad?

¿Entonces el Sol no debería estar más cerca de la Tierra en algún punto durante la órbita Sol-Júpiter (y también más lejos en el punto opuesto)?

La órbita del Sol-Júpiter se completa cada 11,86 años terrestres, entonces, ¿por qué no tenemos (¿o sí tenemos?) ciclos con clima cálido/frío cada 6 años?

Respuestas (2)

Si quieres modelar todo el sistema solar, lo mejor es modelar el Sol, los planetas, los asteroides, etc. con respecto al baricentro. Esa elección reduce las ecuaciones de movimiento a su forma más simple. Nótese bien: esa "forma más simple" no es tan simple si uno elige incorporar efectos relativistas en las ecuaciones de movimiento.

Por otro lado, si desea modelar el comportamiento de un solo planeta, y especialmente de los planetas terrestres internos, es mejor modelar el planeta orbitando alrededor del Sol, con los otros planetas perturbando ligeramente la órbita del planeta en cuestión. Robando una respuesta a una pregunta relacionada que escribí en physics.SE , la imagen a continuación muestra la órbita de Venus alrededor del Sol (curva roja) y la órbita de Venus alrededor del baricentro del sistema solar (curva negra). El eje horizontal es el tiempo en días desde el mediodía del 1 de enero de 2000. El eje vertical es la distancia desde el Sol (curva roja) y la distancia desde el baricentro (curva negra).

Órbita de Venus alrededor del Sol (curva roja) vs. órbita de Venus alrededor del baricentro del sistema solar (curva negra).  Ver texto circundante.

Está bastante claro del gráfico anterior que es mejor, al menos a corto plazo, modelar planetas terrestres que orbitan alrededor del Sol. Durante períodos de tiempo más largos, los otros planetas del sistema solar perturban la órbita de un planeta terrestre. La mayor de estas perturbaciones es hacer que la órbita preceda. La precesión relativista de Mercurio es menos de una décima parte de la precesión no relativista de Mercurio debido a las perturbaciones de otros planetas.

Solo para recalcar el punto sobre el que preguntaba el OP: ¿cuánto varían realmente las distancias de perihelio y afelio de Venus (los picos y valles de la curva roja)? Es difícil decirlo a partir de este gráfico.
@MichaelSeifert La escala va de 0,71 AU (106,214,488 km) a 0,74 AU (110,702,424 km), por lo que abarca 4,487,936 km. A modo de comparación: el sol tiene un radio de 696,342 km, por lo que la escala es de aproximadamente 3,2 soles de ancho, por lo que cada segmento horizontal tiene (aproximadamente) 1/2 disco solar de ancho. ¿Eso ayuda?
@AngeloFuchs: No, estaba preguntando si había alguna diferencia entre los picos del gráfico rojo. Todos parecen estar en alrededor de 0,728 UA, y es difícil diferenciarlos en la escala del gráfico. La pregunta del OP es específicamente sobre si existen diferencias en la distancia de un planeta al Sol a lo largo del tiempo debido a los efectos de otros planetas; este gráfico parece indicar que son pequeños, pero tenía curiosidad por saber qué tan pequeños.
@MichaelSeifert Los afelios no difieren tanto, pero la distancia al sol difiere en aproximadamente un diámetro solar desde el afelio (0,728) hasta el perihelio (0,718). La distancia de Venus al Sol en dependencia de los otros planetas difiere marginalmente y no se puede ver en este gráfico. Lo que se puede ver es que el sol (como punto de masa principal de Venus) se mueve notablemente alrededor del baricentro del sistema solar y se lleva a Venus con él. Entonces, para responder a la pregunta original: no, el sol no está (notablemente) más cerca de la tierra debido a Júpiter.
El documento discutido aquí "sostenía que el movimiento del Sol alrededor de los baricentros creados por los gigantes gaseosos fue suficiente para alterar la distancia entre la Tierra y el Sol hasta en 3 millones de kilómetros".
@KeithMcClary El documento discutido en ese artículo fue retractado.
@MichaelSeifert En el transcurso de cientos de miles de años, Venus y Júpiter (y los otros planetas en mucha menor medida) afectan la excentricidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Esos cambios en la excentricidad son uno de los factores que determinan si porciones significativas de la Tierra se cubren con hielo o no. Sin embargo, las variaciones sugeridas en la pregunta simplemente no ocurren.

Veríamos alguna variación. El sol orbita el baricentro de nuestro sistema solar (aproximadamente el baricentro de Sun-Juptiter) en un radio de 742.000 km. Esta es una variación de aproximadamente el 0,5% de la distancia orbital de la Tierra al sol.

La Tierra también está en una órbita elíptica. El perihelio y el afelio están separados por 5.000.000 km, aproximadamente el 3,3% de la distancia orbital de la Tierra al sol. Y vale la pena recordar que esto no es lo que causa la mayoría de nuestros ciclos climáticos. Estamos más alejados del sol en junio, que es verano en el hemisferio norte. Los ciclos climáticos están más impulsados ​​por la inclinación del planeta.

Sería difícil encontrar evidencia ambiental sólida de este ciclo. El sol pasa por un ciclo de 11 años en el que su producción varía en un 0,1%. De hecho, vemos un efecto de calentamiento y enfriamiento en los extremos del ciclo. La variación de máximo a mínimo es de aproximadamente 0,18 K, y este efecto se aplica para un pico que se mide en años en lugar de uno que se mide en meses. La investigación sobre los efectos solares es continua y complicada. Por ejemplo, hay hipótesis de que el ciclo solar puede cambiar la cobertura de nubes, lo que dificultaría la detección del ciclo cercano de 11,86 años.

En realidad esto no es realmente correcto todavía. Dado que Júpiter está a ~5,5 AU del Sol y de ~4,5 a ~6,5 de la Tierra, afecta a ambos de manera similar . Lo que eso significa es que la órbita de la Tierra sigue el centro del Sol mucho más de cerca que el baricentro Sol-Júpiter, por lo que el efecto es mucho menor que el 0,5% actual.
@uhoh: "Aproximadamente" está haciendo algo de trabajo en su primera oración. La aceleración gravitatoria de un cuerpo a 4,5 AU es aproximadamente un 50% mayor que la de un cuerpo a 5,5 AU.
@MichaelSeifert Me gusta poner palabras a algún trabajo pesado de vez en cuando; ¡para eso están! :-)
Espera, ¿el sol orbita el baricentro del Sistema Solar cada 11 años y hay un ciclo de 11 años de producción solar? ¿Están relacionados, por casualidad?
@nick012000 no esperes i.stack.imgur.com/NRSJx.png
@uhoh ¿Eso no está realmente relacionado con el comentario? La órbita de Júpiter está relacionada con la órbita del sol alrededor del baricentro, pero eso no explica si está relacionada con el ciclo de producción solar.
@nick012000 12 ≠ 11