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Variaciones orbitales

Las variaciones orbitales o ciclos de Milanković describen los efectos conjuntos que los cambios en los movimientos de la Tierra provocan en el clima a lo largo de miles de años. El término fue acuñado tras los estudios realizados por el astrónomo y geofísico serbio Milutin Milanković. En la década de 1920, teorizó que las variaciones resultantes provocaban cambios cíclicos en la radiación solar que llega a la superficie terrestre y que ello influía considerablemente en los patrones de los cambios climáticos sobre la Tierra.

El pasado y futuro de los ciclos de Milanković ayuda a comprender la predicción de los parámetros orbitales pasados y futuros con gran precisión. La figura muestra variaciones en los elementos orbitales, como la Oblicuidad (Inclinación orbital), la Excentricidad, la Longitud del periastro y el Índice de precesión equinoccial, el cual, junto a la oblicuidad, controla el ciclo estacional de la insolación.[1]​ Así mismo, aparece la cantidad de insolación calculada diariamente en la zona superior de la atmósfera durante el solsticio de verano a un nivel de latitud de 65º N. Aparecen dos niveles diferentes para el nivel del mar y la temperatura oceánica, ambos obtenidos de los sedimentos marinos y del hielo de la Antártida, extraídos de los depósitos bentónicos y del núcleo del hielo en la base antártica rusa de Vostok. La línea gris vertical muestra las condiciones actuales hacia el 2000 D.C.

Algunas teorías astronómicas similares habían sido anticipadas durante el siglo XIX por Joseph Adhemar, James Croll y otros, pero su verificación era compleja debido a la ausencia de datos fósiles relevantes y porque tampoco estaba claro qué períodos fueron importantes en el pasado para comprobarlo.

En la actualidad, los materiales geológicos sobre la superficie de la Tierra que no han cambiado durante miles de años están siendo estudiados por los especialistas para averiguar los cambios en la climatología terrestre. Pese a que muchos de ellos son consistentes con la hipótesis de las teorías de Milankovitch, hay un conjunto de los mismos que las hipótesis predecibles no son capaces de explicar.

Movimientos de la Tierra editar

La rotación de la Tierra alrededor de su propio eje y su traslación alrededor del Sol son perturbados a lo largo del tiempo por otros cuerpos astronómicos presentes en el sistema solar. Dichas variaciones son de una gran complejidad, pero unos pocos ciclos concretos dominan sobre otros.[2]

La órbita terrestre varía desde un modelo casi circular a otro casi elíptico, de forma que su excentricidad cambia. Cuando la órbita es más elongada, hay más distancia entre la Tierra y el Sol y el conjunto global de la radiación solar cambia en diferentes momentos del año. Además, la inclinación de la Tierra (su oblicuidad) varía ligeramente. Una gran inclinación provoca estaciones más extremas a nivel climático. Finalmente, la dirección a la que apunta el eje de rotación terrestre también cambia con el tiempo (la denominada Precesión de los equinoccios) mientras la órbita elíptica alrededor del Sol gira a lo largo de tiempo. El efecto combinado de ambas da lugar a que la mayor o menor proximidad al Sol varíe durante las diferentes estaciones a lo largo del tiempo.

Milanković estudió los cambios en dichos movimientos de la Tierra, los cuales provocan alteraciones en la cantidad de radiación solar que llega a su superficie. Este fenómeno es conocido como forzamiento radiativo. Milanković hizo un énfasis especial en los cambios experimentados sobre los 65º de latitud norte debido a la gran cantidad de superficie terrestre emergida a esa latitud. Grandes masas de tierra continental cambian la temperatura más rápidamente que en los océanos, debido a que en las grandes masas de agua el intercambio entre la superficie y las grandes profundidades líquidas retrasan el calentamiento o enfriamiento de la superficie, al margen de que la superficie terrestre tiene menos capacidad de calentamiento volumétrico que los océanos.

Forma orbital (excentricidad) editar

La órbita de traslación de la Tierra se aproxima prácticamente a una elipse. La excentricidad orbital mide la diferencia de dicha elipse respecto a un círculo perfecto. El tipo de órbita de la Tierra varía entre una forma casi circular (con su menor excentricidad de 0,000055) y otra medio elíptica (excentricidad más alta de 0,0679)[3]​ Su excentricidad media principal es de 0,0019. El principal cambio de dichas variaciones ocurre en un período de aproximadamente 413 000 años (con una variación de la excentricidad de ±0,012). Otros cambios se producen con una secuencia de ciclos de 95 000 y 125 000 años (con un ritmo cíclico de 400 000). Dichos movimientos se combinan entre sí con variaciones de −0,03 a +0,02. La excentricidad actual es de 0,017 y está decreciendo.

La excentricidad varía fundamentalmente debido al empuje gravitacional de Júpiter y Saturno. Sin embargo, el eje semimayor de la órbita de la elipse permanece inalterado, aunque de acuerdo con la teoría astronómica de la perturbación que registra la evolución de la misma, dicho eje es una invariante adiabática. El período orbital (la longitud del año sideral) tampoco ha cambiado, debido a que, según la tercera Ley del movimiento planetario de Kepler, ésta se halla determinada por el eje orbital semimayor.

Efectos sobre la temperatura editar

El eje semimayor es una constante. Por lo tanto, cuando la órbita de la Tierra llega a ser más excéntrica, el eje semimenor se acorta. Esto provoca el aumento de la magnitud de los cambios estacionales.[4]

El relativo aumento de la radiación solar en su aproximación más cercana al Sol (perihelio) comparado con la irradiación a la mayor distancia de la Tierra respecto al Sol (afelio) es ligeramente mayor en cuatro veces la excentricidad total. Para la excentricidad actual de la Tierra, la radiación solar entrante varía en torno al 6,8%, mientras que la distancia entre el Sol y la Tierra es tan solo del 3,4% (5,1 millones de km). Actualmente, el perihelio coincide aproximadamente con el 3 de enero, mientras que el afelio sucede en torno al 4 de julio. Cuando la órbita está en su punto más excéntrico, la cantidad de radiación solar en el perihelio puede llegar a ser un 23% mayor que en el afelio. Por lo tanto, la excentricidad terrestre es siempre tan pequeña que la variación en la cantidad de radiación solar es un factor menor en la variación de los cambios estacionales comparada con la inclinación axial del eje e incluso con el calentamiento que se produce sobre las grandes masas continentales del hemisferio norte.

Efecto en la duración de las estaciones editar

Duración de las estaciones[5]
Año Hemisferio norte Hemisferio sur Fecha y
hora (GMT)
Duración de la
estación
2005 Solsticio de invierno Solsticio de verano 21 de diciembre de 2005 18:35 88,99 días
2006 Equinoccio de primavera Equinoccio de otoño 20 de marzo de 2006 18:26 92,75 días
2006 Solsticio de verano Solsticio de invierno 21 de junio de 2006 12:26 93,65 días
2006 Equinoccio de otoño Equinoccio de primavera 23 de septiembre de 2006 4:03 89,85 días
2006 Solsticio de invierno Solsticio de verano 22 de diciembre de 2006 0:22 88,99 días
2007 Equinoccio de primavera Equinoccio de otoño 21 de marzo de 2007 0:07 92,75 días
2007 Solsticio de verano Solsticio de invierno 21 de junio de 2007 18:06 93,66 días
2007 Equinoccio de otoño Equinoccio de primavera 23 de septiembre de 2007 9:51 89,85 días
2007 Solsticio de invierno Solsticio de verano 22 de diciembre de 2007 06:08  

Las estaciones son cuadrantes de la órbita terrestre separados por los dos solsticios y los dos equinoccios. La segunda Ley del movimiento planetario de Kepler determina que un cuerpo en órbita traza áreas de igual tamaño en tiempos idénticos; aunque su velocidad orbital es mayor durante el perihelio que durante el afelio, cuando ésta disminuye por efecto de una menor gravedad. La Tierra pasa menos cantidad de tiempo cerca del perihelio y más tiempo cerca del afelio. Esto se traduce en que la longitud de las estaciones varía.

El perihelio tiene lugar aproximadamente el 3 de enero, de tal manera que la mayor velocidad de la Tierra acorta el invierno y el otoño en el hemisferio norte. El verano del hemisferio norte es 4,66 días mayor que el invierno y la primavera 2,9 días más larga que el otoño.

La mayor excentricidad aumenta la variación de la velocidad orbital de la Tierra. Por lo tanto, la órbita terrestre está convirtiéndose en menos excéntrica (más cercana a la forma circular). Esto provoca a la larga que las estaciones sean más similares en duración.

Inclinación axial (oblicuidad) editar

 
De 22,1 a 24,5° Rango de oblicuidad terrestre

El ángulo de la inclinación del eje axial de la Tierra respecto al plano orbital (la oblicuidad de la eclíptica) varía de 22,1° a 24,5° en un ciclo aproximado de 41 000 años. La inclinación actual es de 23,44°, aproximadamente un término medio entre los dos valores extremos. La inclinación alcanzó su máximo el año 8.700 A.C. Actualmente, se encuentra en fase decreciente de su ciclo y alcanzará su mínimo el año 11.800 de nuestra era actual.

La inclinación más alta incrementa la amplitud del ciclo estacional en su cantidad de insolación, proveyendo más cuantía de radiación solar en cada hemisferio durante el verano y menos durante el invierno. Por lo tanto, estos efectos no son uniformes en la superficie terrestre. Mayores inclinaciones del eje aumentan la radiación solar total a altas latitudes y disminuyen las mismas cuanto más próximas se encuentran al Ecuador.

La tendencia actual a la disminución por sí misma de la inclinación da lugar a estaciones menos extremas con inviernos más cálidos y veranos más fríos así como una tendencia al enfriamiento general. Debido a que la mayor parte de la nieve y el hielo del planeta se encuentran en latitudes altas sobre superficie terrestre emergida, la inclinación decreciente podría provocar el inicio de una edad de hielo por dos razones: hay menos insolación total en verano y también menos insolación en latitudes más altas, que derretiría menos la nieve y el hielo del invierno anterior.

Precesión axial editar

 
Movimiento de la precesión equinoccial

La precesión axial o precesión equinoccial es la tendencia al cambio de la dirección del eje de rotación de la Tierra con respecto a las estrellas fijas en un giro con un período de 25 771,5 años. Este movimiento significa que durante un tiempo la Polar ya no será la estrella polar del hemisferio norte. Este movimiento está causado por las fuerzas de marea ejercidas por el Sol y la Luna sobre la Tierra y ambas contribuyen aproximadamente por igual a la generación de este efecto.

Actualmente, el perihelio tiene lugar durante el verano del hemisferio sur. Esto significa que la radiación solar debida a (A) la inclinación axial apuntando el hemisferio sur hacia el Sol y (B) la proximidad de la Tierra al Sol, alcanzan ambos su máximo durante el verano y llegan a un mínimo durante el invierno. Sus efectos sobre el calentamiento son aditivos, lo que significa que la variación estacional en la irradiación del hemisferio sur es más extrema. En el hemisferio norte, estos dos factores alcanzan su máximo en épocas opuestas del año: el norte está inclinado hacia el Sol cuando la Tierra está más alejada de éste. Las dos fuerzas trabajan en direcciones opuestas, lo que resulta en una variación menos extrema.

En unos 13 000 años, el polo norte se inclinará hacia el Sol cuando la Tierra esté en el perihelio. La inclinación axial y la excentricidad orbital contribuirán a su aumento máximo de radiación solar durante el verano del hemisferio norte. La precesión axial promoverá una variación más extrema en la irradiación del hemisferio norte y una variación menos extrema en el sur.

Cuando el eje de la Tierra está alineado de manera tal que el afelio y el perihelio ocurran cerca de los equinoccios, la inclinación axial no estará alineada con o contra la excentricidad.

Precesión apsidal editar

 
Los planetas que orbitan alrededor del Sol siguen órbitas elípticas (ovaladas) que giran gradualmente a lo largo del tiempo (precesión apsidal). La excentricidad de esta elipse es exagerada para la visualización. La mayoría de las órbitas en el Sistema Solar tienen una excentricidad mucho más pequeña, lo que las hace casi circulares.

Además, la elipse orbital en sí misma precede en el espacio, de manera irregular, completando un ciclo cada 112 000 años en relación con las estrellas fijas.[6]​ La precesión apsidal ocurre en el plano de la eclíptica y altera la orientación de la órbita de la Tierra en relación con la eclíptica. Esto sucede principalmente como resultado de las interacciones con Júpiter y Saturno. Pequeñas alteraciones son también causadas por el achatamiento del sol y por los efectos de la relatividad general que son bien conocidos gracias al planeta Mercurio.

La precesión apsidal se combina con el ciclo de 25 771,5 años de precesión axial (ver arriba) para variar la posición durante el año en que la Tierra alcanza el perihelio. La precesión apsidal acorta este período a 23 000 años de promedio (variando entre 20 800 y 29 000 años).[6]

 
Efectos de la precesión en las estaciones (usando los valores del Hemisferio Norte).

A medida que cambia la orientación de la órbita de la Tierra, cada estación comenzará más pronto gradualmente cada año. La precesión significa que el movimiento no uniforme de la Tierra afectará a las diferentes estaciones del año. El invierno, por ejemplo, estará en una sección diferente de la órbita. Cuando los ápsides de la Tierra estén alineados con los equinoccios, la longitud de la primavera y el verano combinados será igual a la del otoño y el invierno. Cuando están alineados con los solsticios, la diferencia en la duración de estas estaciones será mayor.

Inclinación orbital editar

La inclinación de la órbita de la Tierra se desplaza hacia arriba y hacia abajo en relación con su órbita actual. Este movimiento tridimensional se conoce como "precesión de la eclíptica" o "precesión planetaria". La inclinación actual de la Tierra es de 1,57°.

Milankovitch no estudió la precesión apsidal. Fue descubierta más recientemente y se calcula que tiene un período de 70 000 años en relación con la órbita de la Tierra.

Sin embargo, cuando se mide independientemente de la órbita de la Tierra, pero relativa al plano invariable (el plano que representa el momento angular del Sistema Solar, aproximadamente el plano orbital de Júpiter), la precesión tiene un período de aproximadamente 100 000 años. Este período es muy similar al período de excentricidad de 100.000 años. Ambos períodos coinciden estrechamente con el patrón de ciclos de glaciaciones cada 100 000 años.[7]

Problemas editar

 
La naturaleza de los sedimentos puede variar cíclicamente y estos ciclos pueden mostrarse en el registro sedimentario. Aquí, se pueden observar ciclos en la coloración y la resistencia de diferentes estratos.

Muestras tomadas en los sedimentos de la Tierra han sido estudiadas sistemáticamente para inferir los ciclos climáticos del pasado. Un estudio de la cronología de los núcleos de hielo antártico usando relaciones oxígeno-nitrógeno en burbujas atrapadas en el hielo, que parecen responder directamente a la insolación local, concluyó que la respuesta climática documentada en los núcleos de hielo fue inducida por la insolación del hemisferio norte tal como se propuso por la hipótesis de Milankovitch.[8]​ Análisis de los depósitos sedimentarios en grandes profundidades del océano realizados por Hays, Imbrie, y Shackleton[9]​ han proporcionando una validez adicional a las teorías de Milankovitch gracias a la obtención de muestras físicas concretas.

Estos estudios encajan tan bien con los períodos orbitales que respaldan la teorías de Milankovitch de que las variaciones en la órbita de la Tierra influyen en el clima. Sin embargo, el patrón no es perfecto y los problemas siguen sin reconciliar el conjunto de todas las teorías con las observaciones.

El problema de los 100 000 años editar

De todos los ciclos orbitales, Milankovitch creía que la oblicuidad tenía el mayor efecto sobre el clima, y que lo hacía variando la insolación del verano en las altas latitudes del norte. Por lo tanto, dedujo un período de 41 000 años para las grandes glaciaciones.[10][11]​ Sin embargo, investigaciones posteriores[12][13][14]​ han demostrado que los ciclos de la edad del hielo de la glaciación cuaternaria durante el último millón de años están en consonancia con un período de 100 000 años, que coincide mucho mejor con el ciclo de excentricidad.

Han sido propuestas varias explicaciones para esta discrepancia, incluyendo la modulación de la frecuencia[15]​ o a varias reacciones (desde el dióxido de carbono, a los rayos cósmicos, o a partir de la dinámica de la capa de hielo).

Algunos modelos pueden reproducir los ciclos de 100 000 años como resultado de interacciones no lineales entre pequeños cambios en la órbita de la Tierra y las oscilaciones internas del sistema climático.[16][17]

Jung-Eun Lee, profesor en la Brown University, propone que la precesión cambia la cantidad de energía que absorbe la Tierra, porque la mayor capacidad del hemisferio sur para producir hielo marino refleja hacia el espacio más energía procedente de la Tierra. Además, Lee sostiene que: "La precesión sólo tiene importancia cuando la excentricidad es grande. Por ese motivo vemos un ritmo más intenso de 100 000 años que un ritmo de 21 000".[18][19]

Algunos han argumentado que la longitud del registro climático es insuficiente para establecer una relación estadísticamente significativa entre el clima y las variaciones de excentricidad.[20]

El problema de la Transición editar

 
Variaciones de ciclo, curvas determinadas a partir de sedimentos oceánicos

De hecho, desde un período comprendido entre 1 y 3 millones de años atrás, los ciclos climáticos coincidían con el ciclo de 41 000 años en relación con la oblicuidad. Sin embargo, hace 1 millón de años se produjo un cambio de ciclos a 100 000 debido al efecto de la excentricidad. Es lo que se denomina la transición del pleistoceno medio o MPT. Aunque recientemente se descubrió que el ciclo de 41.000 no desaparecía y aparecía el de 100.000, sino que el de 41.000 seguía sucediendo pero estaba eclipasado por el de 100.000 y por eso en el registro geológico sólo aparece el de 100.000.[21]

Problema clave no resuelto editar

Incluso los registros climáticos bien datados del último millón de años no coinciden exactamente con la forma de la curva de excentricidad. La excentricidad tiene ciclos de 95 000 y 125 000 años. Sin embargo, algunos investigadores dicen que los registros no muestran estos picos, dado que solo aparecen realmente los ciclos de 100 000 años.[22]

Problema de la 5.ª etapa editar

Las muestras de núcleos de isótopos tomadas en aguas profundas muestran que el intervalo interglacial conocido como isótopo marino de estadio 5.º comenzó hace 130 000 años, o sea, 10 000 años antes del impulso solar que predice la hipótesis de Milankovitch. (Esto también se conoce como el "problema de causalidad" porque el efecto precede a la causa putativa).

El efecto excede la causa editar

 
420 000 años de datos del núcleo de hielo de la estación de investigación Vostok, Antártida

Los registros muestran que la variación en el clima de la Tierra es mucho más extrema que la variación en la intensidad de la radiación solar calculada a medida que la órbita de la Tierra evoluciona. Si el cambio orbital causa el cambio climático, la ciencia necesita explicar por qué el efecto observado se amplifica en comparación con el efecto teórico.

Algunos sistemas climáticos teorizan una amplificación (feedback positivo) y respuestas de amortiguación (feedback negativo). Un ejemplo de amplificación sería si con las masas de tierra alrededor de 65° de latitud norte cubiertas de hielo durante todo el año, la energía solar terminaría por reflejarse en su mayor parte hacia el espacio. Dicha amplificación significaría que una edad de hielo induce cambios terrestres que impiden que el cambio orbital termine por sí mismo dicha etapa de forma natural.

La inclinación orbital actual de la Tierra es de 1,57° (ver arriba). La Tierra se mueve actualmente a través del plano invariable alrededor del 9 de enero y del 9 de julio. En dichos instantes concretos hay un aumento en el número de meteoritos y de las nubes noctilucentes. Si esto se debe a que hay un disco de polvo y desechos en el plano invariable, cuando la inclinación orbital de la Tierra esté cerca de 0° y orbite a través de este polvo, los materiales podrían acumularse en la atmósfera. Este proceso podría explicar la estrechez del ciclo climático de 100 000 años.[23][24]

Condiciones presentes y futuras editar

 
Pasado y futuro de la insolación promedio diaria en la parte superior de la atmósfera el día del solsticio de verano, a 65º de latitud Norte. La curva verde tiene la excentricidad e hipotéticamente configurada en 0. La curva roja usa el valor real (pronosticado) de e. El punto azul está situado en torno al año 2000 d. C.

Dado que las variaciones orbitales son predecibles,[25]​ cualquier modelo que relacione las variaciones orbitales con el clima se puede avanzar hacia delante para predecir el clima futuro.

Un modelo orbital de 1980, a menudo citado por Imbrie, predijo "que la tendencia de enfriamiento a largo plazo que comenzó hace unos 6000 años atrás continuará durante los próximos 23 000 años".[26]​ Un trabajo más reciente sugiere que las variaciones orbitales deberían aumentar la insolación estival en el área de los 65° N durante los próximos 25 000 años.[27]​ La órbita de la Tierra se volverá menos excéntrica durante los próximos 100 000 años, por lo que los cambios en la insolación estarán dominados por los cambios en la oblicuidad, y no deberían disminuir lo suficiente como para causar una edad de hielo en los próximos 50 000 años.[28][29]

Sin embargo, el mecanismo por el cual el cambio orbital influye en el clima no se entiende bien ni es concluyente: la Tierra no es homogénea. Milankovitch no relacionó las edades de hielo de la Tierra con la cantidad total de radiación solar (insolación) que llega a la Tierra, sino a causa de la insolación particular que se recibe en verano a 65° de latitud norte, debido a la relativa facilidad de calentamiento de las grandes masas terrestres del hemisferio norte. Estudios posteriores han sugerido que la radiación solar impactando sobre el hielo depositado sobre esas grandes masas terrestres simplemente se reflejaría en su mayor parte.

1. La Tierra no está inerte. La geología afecta el clima, no solo por el calor del núcleo de la Tierra, sino también por los cambios en la atmósfera causados por las erupciones volcánicas.[24]​ Incluso la disposición de las masas de tierra y de las plataformas de hielo cambian con el tiempo debido a la deriva continental.

2. La floreciente actividad industrial de la humanidad puede afectar al clima contribuyendo (Impacto humano en el medio ambiente) con efectos no previstos por los modelos orbitales. Muchos estudios han concluido que los aumentos detectables de gases de efecto invernadero en los siglos XX y XXI atraparían energía infrarroja dando como resultado un clima más cálido.[30][31][32]​ Una teoría anterior determinaba que la contaminación industrial de partículas de la atmósfera bloquearía la radiación solar y provocaría un enfriamiento global.

3. El artículo Futuro de la Tierra presenta una variedad de eventos infrecuentes, como colisiones de cuerpos dentro del sistema solar y encuentros con astros fuera del sistema solar, con el potencial de hacer que el clima pasado o futuro se desvíe del modelo matemático orbital predeterminado.

Efectos más allá de la Tierra editar

Otros cuerpos del Sistema Solar experimentan efectos geológicos asociados con fluctuaciones orbitales como los ciclos de Milankovitch, aunque no tan intensos o complejos como los de la Tierra. Estos ciclos causan el movimiento de elementos en estado sólido:

Marte editar

Marte no tiene una luna lo suficientemente grande para estabilizar su oblicuidad, que ha variado de 10 a 70 grados. Esto explicaría las observaciones recientes de su superficie en comparación con la evidencia de diferentes condiciones de su pasado, como la extensión de sus casquetes polares.[33][34]

Saturno editar

La luna de Saturno Titán tiene un ciclo de aproximadamente 60 000 años que cambia la ubicación de sus lagos de metano.[35][36]

Neptuno editar

La luna de Neptuno Tritón tiene una variación similar a Titán con respecto a la migración de sus depósitos sólidos de nitrógeno a lo largo de grandes períodos de tiempo.[37]

Exoplanetas editar

Los científicos que usan modelos computarizados para estudiar las inclinaciones axiales extremas han llegado a la conclusión de que una oblicuidad elevada en otros planetas provocaría extremos climáticos que amenazarían posibles tipos de vida similares a la Tierra. Señalaron que un tipo de oblicuidad alta probablemente no esterilizaría la vida de un planeta por completo, pero dificultaría sustancialmente modelos de vida similares al terrestre, al menos aquellos que son de sangre caliente, como los mamíferos y aves.[38]​ Aunque la oblicuidad que estudiaron es más extrema que la que la Tierra nunca ha experimentado, hay escenarios hipotéticos dentro de 1,5 a 4,5 mil millones de años a partir de ahora, a medida que el efecto estabilizador de la Luna disminuye, donde la oblicuidad podría perder su escaso rango actual y los polos podrían apuntar casi directamente hacia el Sol.[39]

Referencias editar

  1. Karney, Kevin. «Variation in the Equation of Time». 
  2. Girkin, Amy Negich (2005). A Computational Study on the Evolution of the Dynamics of the Obliquity of the Earth (PDF) (Tesis de Master of Science). Miami University. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2014. Consultado el 2 de diciembre de 2017. 
  3. Laskar, J; Fienga, A.; Gastineau, M.; Manche, H (2011). «La2010: A New Orbital Solution for the Long-term Motion of the Earth.» (PDF). Astronomy & Astrophysics 532 (A889): A89. Bibcode:2011A&A...532A..89L. doi:10.1051/0004-6361/201116836. 
  4. Berger A.; Loutre M.F.; Mélice J.L. (2006). (PDF). Clim. Past Discuss. 2 (4): 519-533. doi:10.5194/cpd-2-519-2006. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2013. Consultado el 2 de diciembre de 2017. 
  5. Data from United States Naval Observatory el 13 de octubre de 2007 en Wayback Machine.
  6. van den Hewel, E. P. J. (1966). «On the Precession as a Cause of Pleistocene Variations of the Atlantic Ocean Water Temperatures». Geophysical Journal International 11: 323-336. 
  7. Muller RA, MacDonald GJ (1997). «Spectrum of 100-kyr glacial cycle: orbital inclination, not eccentricity.». Proc Natl Acad Sci U S A 94 (16): 8329-34. PMC 33747. PMID 11607741. doi:10.1073/pnas.94.16.8329. 
  8. Kawamura et al., Nature, 23 August 2007, vol 448, pp 912–917
  9. Hays, J. D.; Imbrie, J.; Shackleton, N. J. (1976). «Variations in the Earth's Orbit: Pacemaker of the Ice Ages». Science 194 (4270): 1121-1132. PMID 17790893. doi:10.1126/science.194.4270.1121. 
  10. Milankovitch, Milutin (1998) [1941]. Canon of Insolation and the Ice Age Problem. Belgrade: Zavod za Udz̆benike i Nastavna Sredstva. ISBN 86-17-06619-9. ; ver también «Astronomical Theory of Climate Change». 
  11. Imbrie and Imbrie; Ice Ages, solving the mystery, p 158
  12. Imbrie, Hays, Shackleton Science 1976
  13. Shackleton, N. J.; Berger, A.; Peltier, W. R. (3 de noviembre de 2011). «An alternative astronomical calibration of the lower Pleistocene timescale based on ODP Site 677». Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 81 (04): 251-261. doi:10.1017/S0263593300020782. 
  14. Insolation-driven 100,000-year glacial cycles and hysteresis of ice-sheet volume Ayako Abe-Ouchi et al Nature 500 2013
  15. Rial, J.A. (October 2003), , Global and Planetary Change 41 (2): 81-93, doi:10.1016/j.gloplacha.2003.10.003, archivado desde el original el 20 de julio de 2011, consultado el 2 de diciembre de 2017 .
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Bibliografía adicional editar

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  • Zachos J, Pagani M, Sloan L, Thomas E, Billups K (2001). «Trends, Rhythms, and Aberrations in Global Climate 65 Ma to Present». Science 292 (5517): 686-693. Bibcode:2001Sci...292..686Z. PMID 11326091. doi:10.1126/science.1059412. 
    "Este artículo analiza ciclos y cambios a gran escala en el clima global durante la Era Cenozoica".
  • Pälike, H., R.D. Norris, J.O. Herrle, P.A. Wilson, H.K. Coxall, C.H. Lear, N.J. Shackleton, A.K. Tripati, and B.S. Wade (2006). «The Heartbeat of the Oligocene Climate System». Science 314 (5807): 1894-1898. PMID 17185595. doi:10.1126/science.1133822. «Un registro continuo de 13 millones de años del clima del Oligoceno desde el Pacífico ecuatorial revela un pronunciado "latido" en el ciclo global del carbono y la periodicidad de las glaciaciones. » 

Enlaces externos editar

  •   Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Variaciones orbitales.
  •   Wikilibros alberga un libro o manual sobre Milankovitch cycles.
  • , Lectura de un archivo de Internet de la Unión Geofísica Americana
  • Algunos antecedentes de la adopción de la hipótesis de Milankovitch (y una alternativa)
  • Más detalles sobre la oblicuidad orbital que coinciden con los patrones climáticos.
  • «Milutin Milankovitch». On the Shoulders of Giants. Consultado el 15 de enero de 2010. 
  • The Seasons el 2 de agosto de 2013 en Wayback Machine.
  • «Climate Forcing Data». NOAA. National Centers for Environmental Information. «Texto: incluye datos (calculados) sobre las variaciones orbitales en los últimos 50 millones de años y para los próximos 20 millones de años. » 
  • ; de Varadi, Ghil and Runnegar (2003) proporciona otra serie ligeramente diferente para la excentricidad orbital, y también una serie alternativa para la inclinación orbital
  • ABC: Temblores de la Tierra vinculados a extinciones
  •   Datos: Q211446
  •   Multimedia: Milankovitch cycles / Q211446

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Las variaciones orbitales o ciclos de Milankovic describen los efectos conjuntos que los cambios en los movimientos de la Tierra provocan en el clima a lo largo de miles de anos El termino fue acunado tras los estudios realizados por el astronomo y geofisico serbio Milutin Milankovic En la decada de 1920 teorizo que las variaciones resultantes provocaban cambios ciclicos en la radiacion solar que llega a la superficie terrestre y que ello influia considerablemente en los patrones de los cambios climaticos sobre la Tierra El pasado y futuro de los ciclos de Milankovic ayuda a comprender la prediccion de los parametros orbitales pasados y futuros con gran precision La figura muestra variaciones en los elementos orbitales como la Oblicuidad Inclinacion orbital la Excentricidad la Longitud del periastro y el Indice de precesion equinoccial el cual junto a la oblicuidad controla el ciclo estacional de la insolacion 1 Asi mismo aparece la cantidad de insolacion calculada diariamente en la zona superior de la atmosfera durante el solsticio de verano a un nivel de latitud de 65º N Aparecen dos niveles diferentes para el nivel del mar y la temperatura oceanica ambos obtenidos de los sedimentos marinos y del hielo de la Antartida extraidos de los depositos bentonicos y del nucleo del hielo en la base antartica rusa de Vostok La linea gris vertical muestra las condiciones actuales hacia el 2000 D C Algunas teorias astronomicas similares habian sido anticipadas durante el siglo XIX por Joseph Adhemar James Croll y otros pero su verificacion era compleja debido a la ausencia de datos fosiles relevantes y porque tampoco estaba claro que periodos fueron importantes en el pasado para comprobarlo En la actualidad los materiales geologicos sobre la superficie de la Tierra que no han cambiado durante miles de anos estan siendo estudiados por los especialistas para averiguar los cambios en la climatologia terrestre Pese a que muchos de ellos son consistentes con la hipotesis de las teorias de Milankovitch hay un conjunto de los mismos que las hipotesis predecibles no son capaces de explicar Indice 1 Movimientos de la Tierra 1 1 Forma orbital excentricidad 1 1 1 Efectos sobre la temperatura 1 1 2 Efecto en la duracion de las estaciones 1 2 Inclinacion axial oblicuidad 1 3 Precesion axial 1 4 Precesion apsidal 1 5 Inclinacion orbital 2 Problemas 2 1 El problema de los 100 000 anos 2 2 El problema de la Transicion 2 3 Problema clave no resuelto 2 4 Problema de la 5 ª etapa 2 5 El efecto excede la causa 3 Condiciones presentes y futuras 4 Efectos mas alla de la Tierra 4 1 Marte 4 2 Saturno 4 3 Neptuno 4 4 Exoplanetas 5 Referencias 6 Bibliografia adicional 7 Enlaces externosMovimientos de la Tierra editarLa rotacion de la Tierra alrededor de su propio eje y su traslacion alrededor del Sol son perturbados a lo largo del tiempo por otros cuerpos astronomicos presentes en el sistema solar Dichas variaciones son de una gran complejidad pero unos pocos ciclos concretos dominan sobre otros 2 La orbita terrestre varia desde un modelo casi circular a otro casi eliptico de forma que su excentricidad cambia Cuando la orbita es mas elongada hay mas distancia entre la Tierra y el Sol y el conjunto global de la radiacion solar cambia en diferentes momentos del ano Ademas la inclinacion de la Tierra su oblicuidad varia ligeramente Una gran inclinacion provoca estaciones mas extremas a nivel climatico Finalmente la direccion a la que apunta el eje de rotacion terrestre tambien cambia con el tiempo la denominada Precesion de los equinoccios mientras la orbita eliptica alrededor del Sol gira a lo largo de tiempo El efecto combinado de ambas da lugar a que la mayor o menor proximidad al Sol varie durante las diferentes estaciones a lo largo del tiempo Milankovic estudio los cambios en dichos movimientos de la Tierra los cuales provocan alteraciones en la cantidad de radiacion solar que llega a su superficie Este fenomeno es conocido como forzamiento radiativo Milankovic hizo un enfasis especial en los cambios experimentados sobre los 65º de latitud norte debido a la gran cantidad de superficie terrestre emergida a esa latitud Grandes masas de tierra continental cambian la temperatura mas rapidamente que en los oceanos debido a que en las grandes masas de agua el intercambio entre la superficie y las grandes profundidades liquidas retrasan el calentamiento o enfriamiento de la superficie al margen de que la superficie terrestre tiene menos capacidad de calentamiento volumetrico que los oceanos Forma orbital excentricidad editar Articulo principal Excentricidad orbital La orbita de traslacion de la Tierra se aproxima practicamente a una elipse La excentricidad orbital mide la diferencia de dicha elipse respecto a un circulo perfecto El tipo de orbita de la Tierra varia entre una forma casi circular con su menor excentricidad de 0 000055 y otra medio eliptica excentricidad mas alta de 0 0679 3 Su excentricidad media principal es de 0 0019 El principal cambio de dichas variaciones ocurre en un periodo de aproximadamente 413 000 anos con una variacion de la excentricidad de 0 012 Otros cambios se producen con una secuencia de ciclos de 95 000 y 125 000 anos con un ritmo ciclico de 400 000 Dichos movimientos se combinan entre si con variaciones de 0 03 a 0 02 La excentricidad actual es de 0 017 y esta decreciendo La excentricidad varia fundamentalmente debido al empuje gravitacional de Jupiter y Saturno Sin embargo el eje semimayor de la orbita de la elipse permanece inalterado aunque de acuerdo con la teoria astronomica de la perturbacion que registra la evolucion de la misma dicho eje es una invariante adiabatica El periodo orbital la longitud del ano sideral tampoco ha cambiado debido a que segun la tercera Ley del movimiento planetario de Kepler esta se halla determinada por el eje orbital semimayor Efectos sobre la temperatura editar El eje semimayor es una constante Por lo tanto cuando la orbita de la Tierra llega a ser mas excentrica el eje semimenor se acorta Esto provoca el aumento de la magnitud de los cambios estacionales 4 El relativo aumento de la radiacion solar en su aproximacion mas cercana al Sol perihelio comparado con la irradiacion a la mayor distancia de la Tierra respecto al Sol afelio es ligeramente mayor en cuatro veces la excentricidad total Para la excentricidad actual de la Tierra la radiacion solar entrante varia en torno al 6 8 mientras que la distancia entre el Sol y la Tierra es tan solo del 3 4 5 1 millones de km Actualmente el perihelio coincide aproximadamente con el 3 de enero mientras que el afelio sucede en torno al 4 de julio Cuando la orbita esta en su punto mas excentrico la cantidad de radiacion solar en el perihelio puede llegar a ser un 23 mayor que en el afelio Por lo tanto la excentricidad terrestre es siempre tan pequena que la variacion en la cantidad de radiacion solar es un factor menor en la variacion de los cambios estacionales comparada con la inclinacion axial del eje e incluso con el calentamiento que se produce sobre las grandes masas continentales del hemisferio norte Efecto en la duracion de las estaciones editar Duracion de las estaciones 5 Ano Hemisferio norte Hemisferio sur Fecha yhora GMT Duracion de laestacion2005 Solsticio de invierno Solsticio de verano 21 de diciembre de 2005 18 35 88 99 dias2006 Equinoccio de primavera Equinoccio de otono 20 de marzo de 2006 18 26 92 75 dias2006 Solsticio de verano Solsticio de invierno 21 de junio de 2006 12 26 93 65 dias2006 Equinoccio de otono Equinoccio de primavera 23 de septiembre de 2006 4 03 89 85 dias2006 Solsticio de invierno Solsticio de verano 22 de diciembre de 2006 0 22 88 99 dias2007 Equinoccio de primavera Equinoccio de otono 21 de marzo de 2007 0 07 92 75 dias2007 Solsticio de verano Solsticio de invierno 21 de junio de 2007 18 06 93 66 dias2007 Equinoccio de otono Equinoccio de primavera 23 de septiembre de 2007 9 51 89 85 dias2007 Solsticio de invierno Solsticio de verano 22 de diciembre de 2007 06 08 Las estaciones son cuadrantes de la orbita terrestre separados por los dos solsticios y los dos equinoccios La segunda Ley del movimiento planetario de Kepler determina que un cuerpo en orbita traza areas de igual tamano en tiempos identicos aunque su velocidad orbital es mayor durante el perihelio que durante el afelio cuando esta disminuye por efecto de una menor gravedad La Tierra pasa menos cantidad de tiempo cerca del perihelio y mas tiempo cerca del afelio Esto se traduce en que la longitud de las estaciones varia El perihelio tiene lugar aproximadamente el 3 de enero de tal manera que la mayor velocidad de la Tierra acorta el invierno y el otono en el hemisferio norte El verano del hemisferio norte es 4 66 dias mayor que el invierno y la primavera 2 9 dias mas larga que el otono La mayor excentricidad aumenta la variacion de la velocidad orbital de la Tierra Por lo tanto la orbita terrestre esta convirtiendose en menos excentrica mas cercana a la forma circular Esto provoca a la larga que las estaciones sean mas similares en duracion Inclinacion axial oblicuidad editar Articulo principal Inclinacion axial nbsp De 22 1 a 24 5 Rango de oblicuidad terrestreEl angulo de la inclinacion del eje axial de la Tierra respecto al plano orbital la oblicuidad de la ecliptica varia de 22 1 a 24 5 en un ciclo aproximado de 41 000 anos La inclinacion actual es de 23 44 aproximadamente un termino medio entre los dos valores extremos La inclinacion alcanzo su maximo el ano 8 700 A C Actualmente se encuentra en fase decreciente de su ciclo y alcanzara su minimo el ano 11 800 de nuestra era actual La inclinacion mas alta incrementa la amplitud del ciclo estacional en su cantidad de insolacion proveyendo mas cuantia de radiacion solar en cada hemisferio durante el verano y menos durante el invierno Por lo tanto estos efectos no son uniformes en la superficie terrestre Mayores inclinaciones del eje aumentan la radiacion solar total a altas latitudes y disminuyen las mismas cuanto mas proximas se encuentran al Ecuador La tendencia actual a la disminucion por si misma de la inclinacion da lugar a estaciones menos extremas con inviernos mas calidos y veranos mas frios asi como una tendencia al enfriamiento general Debido a que la mayor parte de la nieve y el hielo del planeta se encuentran en latitudes altas sobre superficie terrestre emergida la inclinacion decreciente podria provocar el inicio de una edad de hielo por dos razones hay menos insolacion total en verano y tambien menos insolacion en latitudes mas altas que derretiria menos la nieve y el hielo del invierno anterior Precesion axial editar Articulo principal Precesion axial nbsp Movimiento de la precesion equinoccialLa precesion axial o precesion equinoccial es la tendencia al cambio de la direccion del eje de rotacion de la Tierra con respecto a las estrellas fijas en un giro con un periodo de 25 771 5 anos Este movimiento significa que durante un tiempo la Polar ya no sera la estrella polar del hemisferio norte Este movimiento esta causado por las fuerzas de marea ejercidas por el Sol y la Luna sobre la Tierra y ambas contribuyen aproximadamente por igual a la generacion de este efecto Actualmente el perihelio tiene lugar durante el verano del hemisferio sur Esto significa que la radiacion solar debida a A la inclinacion axial apuntando el hemisferio sur hacia el Sol y B la proximidad de la Tierra al Sol alcanzan ambos su maximo durante el verano y llegan a un minimo durante el invierno Sus efectos sobre el calentamiento son aditivos lo que significa que la variacion estacional en la irradiacion del hemisferio sur es mas extrema En el hemisferio norte estos dos factores alcanzan su maximo en epocas opuestas del ano el norte esta inclinado hacia el Sol cuando la Tierra esta mas alejada de este Las dos fuerzas trabajan en direcciones opuestas lo que resulta en una variacion menos extrema En unos 13 000 anos el polo norte se inclinara hacia el Sol cuando la Tierra este en el perihelio La inclinacion axial y la excentricidad orbital contribuiran a su aumento maximo de radiacion solar durante el verano del hemisferio norte La precesion axial promovera una variacion mas extrema en la irradiacion del hemisferio norte y una variacion menos extrema en el sur Cuando el eje de la Tierra esta alineado de manera tal que el afelio y el perihelio ocurran cerca de los equinoccios la inclinacion axial no estara alineada con o contra la excentricidad Precesion apsidal editar Articulo principal Precesion apsidal nbsp Los planetas que orbitan alrededor del Sol siguen orbitas elipticas ovaladas que giran gradualmente a lo largo del tiempo precesion apsidal La excentricidad de esta elipse es exagerada para la visualizacion La mayoria de las orbitas en el Sistema Solar tienen una excentricidad mucho mas pequena lo que las hace casi circulares Ademas la elipse orbital en si misma precede en el espacio de manera irregular completando un ciclo cada 112 000 anos en relacion con las estrellas fijas 6 La precesion apsidal ocurre en el plano de la ecliptica y altera la orientacion de la orbita de la Tierra en relacion con la ecliptica Esto sucede principalmente como resultado de las interacciones con Jupiter y Saturno Pequenas alteraciones son tambien causadas por el achatamiento del sol y por los efectos de la relatividad general que son bien conocidos gracias al planeta Mercurio La precesion apsidal se combina con el ciclo de 25 771 5 anos de precesion axial ver arriba para variar la posicion durante el ano en que la Tierra alcanza el perihelio La precesion apsidal acorta este periodo a 23 000 anos de promedio variando entre 20 800 y 29 000 anos 6 nbsp Efectos de la precesion en las estaciones usando los valores del Hemisferio Norte A medida que cambia la orientacion de la orbita de la Tierra cada estacion comenzara mas pronto gradualmente cada ano La precesion significa que el movimiento no uniforme de la Tierra afectara a las diferentes estaciones del ano El invierno por ejemplo estara en una seccion diferente de la orbita Cuando los apsides de la Tierra esten alineados con los equinoccios la longitud de la primavera y el verano combinados sera igual a la del otono y el invierno Cuando estan alineados con los solsticios la diferencia en la duracion de estas estaciones sera mayor Inclinacion orbital editar Articulo principal Inclinacion orbital La inclinacion de la orbita de la Tierra se desplaza hacia arriba y hacia abajo en relacion con su orbita actual Este movimiento tridimensional se conoce como precesion de la ecliptica o precesion planetaria La inclinacion actual de la Tierra es de 1 57 Milankovitch no estudio la precesion apsidal Fue descubierta mas recientemente y se calcula que tiene un periodo de 70 000 anos en relacion con la orbita de la Tierra Sin embargo cuando se mide independientemente de la orbita de la Tierra pero relativa al plano invariable el plano que representa el momento angular del Sistema Solar aproximadamente el plano orbital de Jupiter la precesion tiene un periodo de aproximadamente 100 000 anos Este periodo es muy similar al periodo de excentricidad de 100 000 anos Ambos periodos coinciden estrechamente con el patron de ciclos de glaciaciones cada 100 000 anos 7 Problemas editar nbsp La naturaleza de los sedimentos puede variar ciclicamente y estos ciclos pueden mostrarse en el registro sedimentario Aqui se pueden observar ciclos en la coloracion y la resistencia de diferentes estratos Muestras tomadas en los sedimentos de la Tierra han sido estudiadas sistematicamente para inferir los ciclos climaticos del pasado Un estudio de la cronologia de los nucleos de hielo antartico usando relaciones oxigeno nitrogeno en burbujas atrapadas en el hielo que parecen responder directamente a la insolacion local concluyo que la respuesta climatica documentada en los nucleos de hielo fue inducida por la insolacion del hemisferio norte tal como se propuso por la hipotesis de Milankovitch 8 Analisis de los depositos sedimentarios en grandes profundidades del oceano realizados por Hays Imbrie y Shackleton 9 han proporcionando una validez adicional a las teorias de Milankovitch gracias a la obtencion de muestras fisicas concretas Estos estudios encajan tan bien con los periodos orbitales que respaldan la teorias de Milankovitch de que las variaciones en la orbita de la Tierra influyen en el clima Sin embargo el patron no es perfecto y los problemas siguen sin reconciliar el conjunto de todas las teorias con las observaciones El problema de los 100 000 anos editar Articulo principal Problema de los 100 000 anos De todos los ciclos orbitales Milankovitch creia que la oblicuidad tenia el mayor efecto sobre el clima y que lo hacia variando la insolacion del verano en las altas latitudes del norte Por lo tanto dedujo un periodo de 41 000 anos para las grandes glaciaciones 10 11 Sin embargo investigaciones posteriores 12 13 14 han demostrado que los ciclos de la edad del hielo de la glaciacion cuaternaria durante el ultimo millon de anos estan en consonancia con un periodo de 100 000 anos que coincide mucho mejor con el ciclo de excentricidad Han sido propuestas varias explicaciones para esta discrepancia incluyendo la modulacion de la frecuencia 15 o a varias reacciones desde el dioxido de carbono a los rayos cosmicos o a partir de la dinamica de la capa de hielo Algunos modelos pueden reproducir los ciclos de 100 000 anos como resultado de interacciones no lineales entre pequenos cambios en la orbita de la Tierra y las oscilaciones internas del sistema climatico 16 17 Jung Eun Lee profesor en la Brown University propone que la precesion cambia la cantidad de energia que absorbe la Tierra porque la mayor capacidad del hemisferio sur para producir hielo marino refleja hacia el espacio mas energia procedente de la Tierra Ademas Lee sostiene que La precesion solo tiene importancia cuando la excentricidad es grande Por ese motivo vemos un ritmo mas intenso de 100 000 anos que un ritmo de 21 000 18 19 Algunos han argumentado que la longitud del registro climatico es insuficiente para establecer una relacion estadisticamente significativa entre el clima y las variaciones de excentricidad 20 El problema de la Transicion editar nbsp Variaciones de ciclo curvas determinadas a partir de sedimentos oceanicosDe hecho desde un periodo comprendido entre 1 y 3 millones de anos atras los ciclos climaticos coincidian con el ciclo de 41 000 anos en relacion con la oblicuidad Sin embargo hace 1 millon de anos se produjo un cambio de ciclos a 100 000 debido al efecto de la excentricidad Es lo que se denomina la transicion del pleistoceno medio o MPT Aunque recientemente se descubrio que el ciclo de 41 000 no desaparecia y aparecia el de 100 000 sino que el de 41 000 seguia sucediendo pero estaba eclipasado por el de 100 000 y por eso en el registro geologico solo aparece el de 100 000 21 Problema clave no resuelto editar Incluso los registros climaticos bien datados del ultimo millon de anos no coinciden exactamente con la forma de la curva de excentricidad La excentricidad tiene ciclos de 95 000 y 125 000 anos Sin embargo algunos investigadores dicen que los registros no muestran estos picos dado que solo aparecen realmente los ciclos de 100 000 anos 22 Problema de la 5 ª etapa editar Las muestras de nucleos de isotopos tomadas en aguas profundas muestran que el intervalo interglacial conocido como isotopo marino de estadio 5 º comenzo hace 130 000 anos o sea 10 000 anos antes del impulso solar que predice la hipotesis de Milankovitch Esto tambien se conoce como el problema de causalidad porque el efecto precede a la causa putativa El efecto excede la causa editar Vease tambien Retroalimentacion del cambio climatico nbsp 420 000 anos de datos del nucleo de hielo de la estacion de investigacion Vostok AntartidaLos registros muestran que la variacion en el clima de la Tierra es mucho mas extrema que la variacion en la intensidad de la radiacion solar calculada a medida que la orbita de la Tierra evoluciona Si el cambio orbital causa el cambio climatico la ciencia necesita explicar por que el efecto observado se amplifica en comparacion con el efecto teorico Algunos sistemas climaticos teorizan una amplificacion feedback positivo y respuestas de amortiguacion feedback negativo Un ejemplo de amplificacion seria si con las masas de tierra alrededor de 65 de latitud norte cubiertas de hielo durante todo el ano la energia solar terminaria por reflejarse en su mayor parte hacia el espacio Dicha amplificacion significaria que una edad de hielo induce cambios terrestres que impiden que el cambio orbital termine por si mismo dicha etapa de forma natural La inclinacion orbital actual de la Tierra es de 1 57 ver arriba La Tierra se mueve actualmente a traves del plano invariable alrededor del 9 de enero y del 9 de julio En dichos instantes concretos hay un aumento en el numero de meteoritos y de las nubes noctilucentes Si esto se debe a que hay un disco de polvo y desechos en el plano invariable cuando la inclinacion orbital de la Tierra este cerca de 0 y orbite a traves de este polvo los materiales podrian acumularse en la atmosfera Este proceso podria explicar la estrechez del ciclo climatico de 100 000 anos 23 24 Condiciones presentes y futuras editar nbsp Pasado y futuro de la insolacion promedio diaria en la parte superior de la atmosfera el dia del solsticio de verano a 65º de latitud Norte La curva verde tiene la excentricidad e hipoteticamente configurada en 0 La curva roja usa el valor real pronosticado de e El punto azul esta situado en torno al ano 2000 d C Dado que las variaciones orbitales son predecibles 25 cualquier modelo que relacione las variaciones orbitales con el clima se puede avanzar hacia delante para predecir el clima futuro Un modelo orbital de 1980 a menudo citado por Imbrie predijo que la tendencia de enfriamiento a largo plazo que comenzo hace unos 6000 anos atras continuara durante los proximos 23 000 anos 26 Un trabajo mas reciente sugiere que las variaciones orbitales deberian aumentar la insolacion estival en el area de los 65 N durante los proximos 25 000 anos 27 La orbita de la Tierra se volvera menos excentrica durante los proximos 100 000 anos por lo que los cambios en la insolacion estaran dominados por los cambios en la oblicuidad y no deberian disminuir lo suficiente como para causar una edad de hielo en los proximos 50 000 anos 28 29 Sin embargo el mecanismo por el cual el cambio orbital influye en el clima no se entiende bien ni es concluyente la Tierra no es homogenea Milankovitch no relaciono las edades de hielo de la Tierra con la cantidad total de radiacion solar insolacion que llega a la Tierra sino a causa de la insolacion particular que se recibe en verano a 65 de latitud norte debido a la relativa facilidad de calentamiento de las grandes masas terrestres del hemisferio norte Estudios posteriores han sugerido que la radiacion solar impactando sobre el hielo depositado sobre esas grandes masas terrestres simplemente se reflejaria en su mayor parte 1 La Tierra no esta inerte La geologia afecta el clima no solo por el calor del nucleo de la Tierra sino tambien por los cambios en la atmosfera causados por las erupciones volcanicas 24 Incluso la disposicion de las masas de tierra y de las plataformas de hielo cambian con el tiempo debido a la deriva continental 2 La floreciente actividad industrial de la humanidad puede afectar al clima contribuyendo Impacto humano en el medio ambiente con efectos no previstos por los modelos orbitales Muchos estudios han concluido que los aumentos detectables de gases de efecto invernadero en los siglos XX y XXI atraparian energia infrarroja dando como resultado un clima mas calido 30 31 32 Una teoria anterior determinaba que la contaminacion industrial de particulas de la atmosfera bloquearia la radiacion solar y provocaria un enfriamiento global 3 El articulo Futuro de la Tierra presenta una variedad de eventos infrecuentes como colisiones de cuerpos dentro del sistema solar y encuentros con astros fuera del sistema solar con el potencial de hacer que el clima pasado o futuro se desvie del modelo matematico orbital predeterminado Efectos mas alla de la Tierra editarOtros cuerpos del Sistema Solar experimentan efectos geologicos asociados con fluctuaciones orbitales como los ciclos de Milankovitch aunque no tan intensos o complejos como los de la Tierra Estos ciclos causan el movimiento de elementos en estado solido Marte editar Marte no tiene una luna lo suficientemente grande para estabilizar su oblicuidad que ha variado de 10 a 70 grados Esto explicaria las observaciones recientes de su superficie en comparacion con la evidencia de diferentes condiciones de su pasado como la extension de sus casquetes polares 33 34 Saturno editar La luna de Saturno Titan tiene un ciclo de aproximadamente 60 000 anos que cambia la ubicacion de sus lagos de metano 35 36 Neptuno editar La luna de Neptuno Triton tiene una variacion similar a Titan con respecto a la migracion de sus depositos solidos de nitrogeno a lo largo de grandes periodos de tiempo 37 Exoplanetas editar Los cientificos que usan modelos computarizados para estudiar las inclinaciones axiales extremas han llegado a la conclusion de que una oblicuidad elevada en otros planetas provocaria extremos climaticos que amenazarian posibles tipos de vida similares a la Tierra Senalaron que un tipo de oblicuidad alta probablemente no esterilizaria la vida de un planeta por completo pero dificultaria sustancialmente modelos de vida similares al terrestre al menos aquellos que son de sangre caliente como los mamiferos y aves 38 Aunque la oblicuidad que estudiaron es mas extrema que la que la Tierra nunca ha experimentado hay escenarios hipoteticos dentro de 1 5 a 4 5 mil millones de anos a partir de ahora a medida que el efecto estabilizador de la Luna disminuye donde la oblicuidad podria perder su escaso rango actual y los polos podrian apuntar casi directamente hacia el Sol 39 Referencias editar Karney Kevin Variation in the Equation of Time Girkin Amy Negich 2005 A Computational Study on the Evolution of the Dynamics of the Obliquity of the Earth PDF Tesis de Master of Science Miami University Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2014 Consultado el 2 de diciembre de 2017 Laskar J Fienga A Gastineau M Manche H 2011 La2010 A New Orbital Solution for the Long term Motion of the Earth PDF Astronomy amp Astrophysics 532 A889 A89 Bibcode 2011A amp A 532A 89L doi 10 1051 0004 6361 201116836 Berger A Loutre M F Melice J L 2006 Equatorial insolation from precession harmonics to eccentricity frequencies PDF Clim Past Discuss 2 4 519 533 doi 10 5194 cpd 2 519 2006 Archivado desde el original el 12 de mayo de 2013 Consultado el 2 de diciembre de 2017 Data from United States Naval Observatory Archivado el 13 de octubre de 2007 en Wayback Machine a 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