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) cualquier colisión que haya formado la Luna y (b) el proceso continuo de pérdida de masa del Sol. Una tercera posibilidad (c) es que los pares de marea del Sol han aumentado el momento angular de la Tierra.
Dado que (a) probablemente ocurrió en algún momento de las primeras decenas de millones de años y probablemente no alteró en gran medida 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.
(si). Parece, a partir de las observaciones de análogos solares más jóvenes, que la pérdida de masa del Sol temprano fue mucho mayor que la modesta tasa a la que ahora pierde masa a través del viento solar. Una revisión de Guedel (2007) sugiere una tasa de pérdida de masa en los últimos 4.500 millones de años que aumenta a medida que (con considerable incertidumbre sobre el índice de la ley de potencia), donde es el tiempo desde el nacimiento, y sugiere una energía solar inicial masa entre 1% y 7% más grande de lo que es ahora.t- 2.3t
La conservación del momento angular y la tercera ley de Kepler significa que y . Por lo tanto, el período orbital de la Tierra fue 2-14% más corto en el pasado debido a la pérdida de masa solar, pero ha estado cerca de su valor actual durante los últimos 2-3 mil millones de años.a ∝ M- 1PAG∝ M- 2
Si la dependencia del tiempo de la ley de energía eólica solar es muy pronunciada, la mayor parte de la pérdida de masa se produjo temprano, pero la pérdida de masa total habría sido mayor. Por otro lado, una pérdida de masa total más baja implica una pérdida de masa más superficial y la Tierra pasa más tiempo en una órbita más pequeña.
(c) El par de marea ejercido por el Sol en la órbita Tierra-Sol aumenta la separación orbital, porque el período de rotación del Sol es más corto que el período orbital de la Tierra. El "abultamiento" de las mareas del Sol inducido por la Tierra aplica un par que aumenta el momento angular orbital, de forma muy similar al efecto de la Tierra en la Luna.
Cuantificar esto es difícil. El momento de marea en un planeta desde el Sol es
donde es un radio de la Tierra y es la relación del número de marea de Amor y un factor de disipación de marea (ver Sasaki et al. (2012) .
T= 32kmiQG M2⊙R5 5miun6 6,
Rmikmi/ QQ
Estas notas de clase sugieren valores de para la Tierra y, por lo tanto, un torque de marea de Nm. Dado que el momento angular orbital de la Tierra es kgm s , entonces la escala de tiempo para cambiar el momento angular de la Tierra (y, por tanto, y ) es años y, por lo tanto, este efecto es insignificante .kmi/ Q∼0.14 × 10dieciséis∼ 3 × 10402- 1unPAG> 10dieciséis