Imagine por un momento nuestro Sistema Solar.
Mercurio viaja alrededor del Sol. Venus también. La Tierra completa su recorrido una vez cada año. Más lejos encontramos a Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Todos están moviéndose.
Pero surge una pregunta que hasta un niño podría hacerse:
¿Por qué los planetas no salen disparados y se pierden en el espacio?
Y también podríamos preguntar lo contrario:
Si el Sol los atrae, ¿por qué no terminan cayendo sobre él?
La respuesta se encuentra en una de las fuerzas más extraordinarias de la naturaleza:
la gravedad.
Una fuerza que no podemos ver
No podemos ver la gravedad.
Pero podemos observar lo que hace.
Si dejamos caer una pelota, cae al suelo.
Si saltamos, volvemos a bajar.
La Luna permanece en órbita alrededor de la Tierra.
Y los planetas permanecen ligados gravitacionalmente al Sol.
La gravedad es una interacción entre cuerpos que poseen masa. En una explicación sencilla, cuanto mayor es la masa de un cuerpo, mayor puede ser su atracción gravitacional; además, esa atracción disminuye conforme aumenta la distancia.
Y aquí aparece algo extraordinario.
El Sol es, por mucho, el cuerpo más masivo de nuestro Sistema Solar.
Un gigante en el centro
El Sol contiene aproximadamente el 99.8 por ciento de la masa del Sistema Solar.
Eso significa que si pudiéramos reunir todo lo que existe en nuestro Sistema Solar —el Sol, los ocho planetas, sus lunas, asteroides, cometas y otros cuerpos— prácticamente toda la masa estaría concentrada en el Sol.
Por eso su influencia gravitacional es enorme.
Su gravedad participa en mantener ligados al sistema desde los grandes planetas hasta numerosos cuerpos mucho más pequeños.
Pero todavía queda nuestra pregunta:
¿por qué no caen los planetas sobre él?
Imagine que lanza una pelota
Hagamos un experimento con la imaginación.
Si usted sostiene una pelota y simplemente la suelta, caerá al suelo.
Ahora láncela hacia adelante.
Mientras cae, también avanzará.
Si pudiera lanzarla muchísimo más rápido y la Tierra no tuviera montañas, edificios ni atmósfera que la frenaran, podría imaginar una situación extraordinaria: mientras la pelota cae, la superficie curva de la Tierra también se aleja debajo de ella.
Con suficiente velocidad, la pelota podría continuar cayendo alrededor de la Tierra.
Eso es, de manera simplificada, una órbita.
Los astronautas y los satélites que orbitan nuestro planeta no están fuera del alcance de la gravedad terrestre.
Al contrario.
La gravedad es precisamente una parte esencial de lo que mantiene su trayectoria orbital.
La Tierra también está cayendo
Algo semejante sucede con nuestro planeta.
El Sol atrae gravitacionalmente a la Tierra.
Pero la Tierra posee también una enorme velocidad lateral.
Nuestro planeta viaja alrededor del Sol aproximadamente a 107,000 kilómetros por hora.
Si desapareciera la atracción gravitacional del Sol, la Tierra ya no continuaría recorriendo su órbita actual: su movimiento tendería a seguir una trayectoria recta. La gravedad solar curva continuamente ese movimiento.
Por eso podemos expresar la idea de una manera que a los niños suele sorprenderles:
La Tierra está cayendo continuamente hacia el Sol, pero se mueve hacia adelante tan rápidamente que continúa cayendo alrededor de él.
NASA utiliza precisamente la combinación de movimiento hacia adelante y atracción gravitacional para explicar de forma sencilla por qué los planetas no chocan con el Sol.
¿Qué ocurriría si la Tierra estuviera quieta?
Imaginemos algo imposible: que pudiéramos detener repentinamente el movimiento orbital de la Tierra.
La situación cambiaría por completo.
Ya no tendríamos ese movimiento lateral que permite nuestra órbita actual, mientras que la atracción gravitacional del Sol continuaría actuando.
La Tierra comenzaría a caer hacia el Sol.
Afortunadamente, eso no está ocurriendo.
Nuestro planeta está en movimiento.
¿Y si no existiera la gravedad del Sol?
Ahora imaginemos lo contrario.
Supongamos que la influencia gravitacional del Sol desapareciera instantáneamente.
La Tierra ya no seguiría curvándose alrededor de él.
Tendería a continuar su movimiento siguiendo una trayectoria aproximadamente recta en la dirección en que viajaba en ese momento. Esta es la idea de inercia que ayuda a explicar el movimiento orbital.
Así podemos comprender las dos partes:
movimiento + gravedad = órbita.
Es una simplificación, pero permite comprender la idea fundamental.
Cada planeta tiene su propio recorrido
Los planetas no se encuentran todos a la misma distancia del Sol.
Mercurio está mucho más cerca.
Neptuno está muchísimo más lejos.
Y sus velocidades orbitales tampoco son iguales.
Los planetas cercanos al Sol generalmente se desplazan más rápidamente por sus órbitas que los planetas situados a grandes distancias.
Mercurio completa una vuelta alrededor del Sol en aproximadamente 88 días terrestres.
La Tierra necesita aproximadamente 365 días.
Neptuno tarda alrededor de 165 años terrestres.
¡Imagine esperar 165 años para celebrar un solo cumpleaños si viviéramos utilizando el año de Neptuno!
Las órbitas no son círculos perfectos
Cuando dibujamos el Sistema Solar para un niño, normalmente hacemos círculos alrededor del Sol.
Es útil para aprender.
Pero las órbitas reales de los planetas son elipses.
Una elipse se parece a un círculo que ha sido ligeramente estirado, aunque algunas órbitas planetarias son muy cercanas a un círculo.
Johannes Kepler describió matemáticamente estas órbitas, y posteriormente Isaac Newton mostró cómo la gravedad podía explicar el movimiento planetario que Kepler había descrito.
Newton hizo una pregunta extraordinaria
Hace siglos, Isaac Newton comprendió algo maravilloso.
La fuerza que hace caer un objeto hacia la Tierra y la fuerza que mantiene a los cuerpos celestes en sus órbitas podían entenderse mediante la misma ley de gravitación.
No necesitábamos una clase de física para las manzanas y otra completamente diferente para los planetas.
La naturaleza podía describirse mediante leyes que funcionaban tanto aquí como en el cielo.
Newton expresó matemáticamente que la fuerza gravitacional depende de las masas de los cuerpos y disminuye con el cuadrado de la distancia que los separa.
Aquello cambió profundamente nuestra comprensión del universo.
Pero el Sol tampoco está completamente quieto
Cuando hacemos dibujos escolares, normalmente colocamos el Sol exactamente en el centro y los planetas girando alrededor.
Es una buena aproximación para comenzar.
Pero la realidad es todavía más interesante.
El Sol y los planetas se atraen mutuamente.
Por eso, técnicamente, los cuerpos orbitan alrededor de un centro común de masa, llamado baricentro. Debido a la enorme masa del Sol comparada con la de los planetas, el movimiento solar es mucho menor, pero existe.
Esto nos recuerda algo importante:
el Sistema Solar no es una fotografía inmóvil. Es un sistema dinámico en movimiento.
El sol y los planetas, un gigantesco baile celestial
Ahora alejémonos imaginariamente del Sistema Solar y contemplemos todo junto.
El Sol.
Mercurio.
Venus.
La Tierra.
Marte.
Júpiter.
Saturno.
Urano.
Neptuno.
Lunas.
Asteroides.
Planetas enanos.
Cometas.
Todos moviéndose.
Algunos recorridos necesitan días.
Otros años.
Otros muchísimo más tiempo.
Pero la gravedad relaciona continuamente a los cuerpos del Sistema Solar.
Es como contemplar un gigantesco baile cósmico en el que cada participante continúa su recorrido.
La ciencia nos explica cómo ocurre
Hoy podemos describir las órbitas mediante matemáticas.
Podemos calcular dónde estará un planeta en determinado momento.
Podemos enviar una nave espacial y hacer que llegue hasta otro mundo.
Incluso podemos utilizar la gravedad de un planeta para modificar la trayectoria y velocidad de una nave.
Todo esto demuestra cuánto hemos aprendido acerca de las leyes que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes.
La ciencia responde extraordinariamente bien preguntas como:
¿Qué fuerza interviene?
¿Cómo cambia el movimiento?
¿Cómo podemos calcular una órbita?
Y para el creyente aparece además otra pregunta:
¿Qué nos provoca descubrir un universo que podemos estudiar mediante leyes tan precisas?
La Biblia nos invita a levantar los ojos
El profeta Isaías escribió:
“Levantad en alto vuestros ojos, y mirad quién creó estas cosas…”
Isaías 40:26
Isaías no estaba enseñando la ley de gravitación universal.
No hablaba de velocidad orbital, elipses o baricentros.
Su propósito era diferente.
Invitaba al ser humano a mirar hacia arriba y reconocer la grandeza del Creador.
Hoy podemos aceptar esa invitación llevando incluso un telescopio y una calculadora.
Podemos mirar.
Podemos medir.
Podemos estudiar.
Y podemos maravillarnos.
Leyes que podemos descubrir
El salmista declaró:
“Los cielos cuentan la gloria de Dios,
Y el firmamento anuncia la obra de sus manos.”
Salmo 19:1
Desde una perspectiva cristiana, la gravedad no compite con Dios.
Descubrir cómo funciona una órbita no elimina al Creador.
Nos permite comprender un poco mejor el funcionamiento de su creación.
Cuando un niño pregunta por qué la Tierra no cae sobre el Sol, podemos explicarle la gravedad y el movimiento.
Y después podemos enseñarle algo todavía más hermoso:
Dios nos ha dado una mente capaz de observar su creación, hacer preguntas y descubrir algunas de las leyes mediante las cuales funciona.
Mientras usted lee, el viaje continúa
Ahora mismo usted probablemente siente que está quieto.
Quizá está sentado.
Tal vez está acostado.
Pero la Tierra continúa viajando alrededor del Sol.
No escuchamos ese movimiento.
No vemos pasar kilómetros debajo de nuestros pies.
Sin embargo, nuestro planeta continúa recorriendo silenciosamente su órbita.
La gravedad solar sigue actuando.
La Tierra sigue avanzando.
Y el extraordinario viaje continúa.
“¡Cuán innumerables son tus obras, oh Jehová! Hiciste todas ellas con sabiduría…”
Salmo 104:24
La próxima vez que contemplemos el Sol, podemos recordar que no solamente nos proporciona luz y energía.
Su enorme masa produce una influencia gravitacional que desempeña un papel central en mantener unido nuestro vecindario planetario.
Una estrella, ocho planetas y una multitud de cuerpos recorriendo el espacio bajo leyes que podemos estudiar, comprender y admirar.
Referencias
Escrituras consultadas
- Salmo 19:1-6.
- Salmo 104:24.
- Isaías 40:26.
- Jeremías 31:35.
Bibliografía científica
- OpenStax. Astronomy 2e. Secciones sobre las leyes de Newton, gravitación universal y movimiento orbital.
- Carroll, B. W. & Ostlie, D. A. An Introduction to Modern Astrophysics. Cambridge University Press.
- Bennett, J. et al. The Cosmic Perspective. Pearson.
Organizaciones científicas
- NASA Science — gravedad, mecánica orbital y leyes de Kepler.
- NASA Solar System Exploration — características del Sol y dinámica del Sistema Solar.
- NASA/JPL — recursos educativos sobre órbitas planetarias y la combinación entre gravedad y movimiento.
- NASA Space Place — explicación de la gravedad adaptada para niños y público general.
Libro recomendado
Escucha música con propósito
