La variación de la excentricidad de la órbita de la Tierra

A primeros de enero la Tierra se encontraba en el perihelio de su órbita, a 147,1 millones de kilómetros del sol, y que a principios de julio se encontrará en el afelio, a 152,1 millones de kilómetros del sol. La distancia media de la Tierra al sol es de 149,6 millones de kilómetros. Con estos datos podemos calcular la excentricidad de la órbita terrestre, que es de 152,1 / 149,6 – 1 = 0,017 (o, lo que es lo mismo, 1,7 %).

Esta excentricidad de la órbita terrestre varía con el tiempo: en el primer gráfico podemos ver como se cree que ha ido variando a lo largo de los últimos 5 millones de años, y en él podemos ver que puede variar desde 0 hasta 0,056 (equivalente a un 5,6 %) (en el segundo se amplía la escala para ver como ha variado en el último millón de años). Como es lógico, al aumentar la excentricidad de la órbita terrestre, aumenta la diferencia de la radiación solar recibida por la Tierra entre el perihelio y el afelio.

En el caso de excentricidad máxima, la distancia de la Tierra al sol es de 149,6 x (1 + 0,056) = 158,0 millones de km, y en el afelio es de 149,6 x (1 - 0,056) = 141,2 millones de km. Teniendo en cuenta que la energía solar absorbida por la Tierra es, en promedio, de 240 w/m2 (341 w/m2 que llegan del sol, menos 71 w/m2 reflejados por las nubes y 30 w/m2 reflejados por la superficie terrestre) y que la energía recibida es proporcional al cuadrado de la distancia a la fuente emisora, podemos calcular la diferencia entre la energía recibida en el perihelio y en el afelio cuando se produce la excentricidad máxima es de

Perihelio: 240 x (149,6 x 149,6) / (141,2 x 141,2) = 269 w/m2 (por 248 actualmente)

Afelio: 240 x (149,6 x 149,6) / (158,0 x 158,0) = 215 w/m2 (por 232 actualmente)

No cabe duda de que estas diferencias influyen muy notablemente sobre el clima del planeta.

Hace 123.000 años la excentricidad alcanzó un máximo relativo de 0,043, hace 221.000 alcanzó otro máximo relativo de 0,049 y hace 973.000 alcanzó un máximo absoluto de 0,056, máximo absoluto que se repitió hace 1.071.000 años.

La excentricidad de la órbita terrestre alrededor del sol actualmente está decreciendo desde un pico que ocurrió hace unos 14.000 años, en el que su valor era de 0,020, y seguirá decreciendo durante unos 25.000 años hasta un valor aproximado de 0,003.

La excentricidad pasa por ciclos de amplitud variable que tienen un ciclo de unos 95.000 años.

Estas variaciones de la excentricidad de la órbita terrestre constituyen uno de los ciclos de Milankovitch. Los otros dos son la precesión de los equinoccios y la inclinación del eje de rotación de planeta.

Los datos numéricos se pueden encontrar aquí.