¿A qué velocidad viaja la Tierra por el espacio?

Una velocidad dentro de otra

Una velocidad solo tiene sentido si se dice respecto de qué. Sentado en tu casa estás quieto respecto del piso, pero te mueves junto con la Tierra en varios movimientos encajados, como una persona que camina dentro de un tren que va en un barco.

El primero es el giro diario: en el ecuador, la superficie se desplaza a 1674 km/h, y a menos en otras latitudes (lo explicamos en a qué velocidad gira la Tierra). Es el más lento de todos.

El segundo es la órbita alrededor del Sol. Según la NASA, la velocidad orbital media de la Tierra es de 29,78 km/s, unos 107.000 km/h.^[2] Como la órbita es una elipse casi circular, esa velocidad oscila entre 29,29 km/s cuando la Tierra está más lejos del Sol y 30,29 km/s cuando está más cerca.

El tercero es el viaje del Sol, con todos sus planetas, alrededor del centro de la Vía Láctea. La mejor medición actual da 247 km/s, unos 890.000 km/h, a una distancia del centro de 8,15 kiloparsecs, unos 26.600 años luz.^[3] A ese ritmo, una vuelta completa lleva unos 200 millones de años.

El cuarto es el movimiento de toda la galaxia. La Vía Láctea y sus vecinas, el llamado Grupo Local, caen juntas hacia concentraciones de galaxias más grandes. Para medir esa velocidad hace falta una referencia que abarque todo el universo, y existe: el fondo cósmico de microondas, la luz que quedó del universo temprano. Respecto de él, el Sol se mueve a 369,82 km/s y el Grupo Local a unos 620 km/s.^[1]

Cómo lo sabemos

La velocidad orbital es la más directa: se conoce el tamaño de la órbita (149,6 millones de kilómetros de semieje) y su duración, un año, y la mecánica de Newton y Kepler da la velocidad en cada punto.^[2]

La velocidad alrededor de la galaxia es más difícil, porque no se puede ver el centro galáctico desde afuera. El equipo de Mark Reid usó radiotelescopios repartidos por el planeta que trabajan como una sola antena gigante (la técnica VLBI, con el VLBA estadounidense y el proyecto japonés VERA). Midieron la paralaje —el pequeño vaivén aparente causado por la órbita de la Tierra— y el desplazamiento en el cielo de unas 200 fuentes de microondas llamadas máseres, que brillan en nubes donde nacen estrellas masivas.^[3] Con la distancia y el movimiento en tres dimensiones de cada una, ajustaron un modelo de rotación de la galaxia y despejaron la velocidad del Sol: 247 ± 4 km/s.

La velocidad respecto del fondo cósmico se mide por el efecto Doppler. Si nos movemos a través de esa radiación, la vemos un poco más caliente hacia adelante y un poco más fría hacia atrás: el “dipolo”. El satélite Planck, que escaneó todo el cielo entre 2009 y 2013, midió una diferencia de 3,362 milésimas de grado entre los dos extremos. Eso equivale a una velocidad de 369,82 ± 0,11 km/s, en dirección a la constelación de la Copa (Crater), junto a Leo.^[1] Tres misiones distintas midieron el mismo efecto con resultados coherentes:

Por qué no se pueden sumar

Es tentador sumar todas las cifras para obtener “la velocidad real”, pero las velocidades apuntan en direcciones distintas y a veces se restan. El giro del Sol alrededor de la galaxia apunta más o menos en sentido contrario al movimiento de la galaxia respecto del fondo cósmico. Por eso el Sol va más lento que el Grupo Local respecto de ese fondo: 370 contra 620 km/s.^[1]

Tampoco hay una velocidad “absoluta”. Desde Einstein, no existe un espacio quieto contra el cual medir. El fondo cósmico es la referencia más útil del universo, porque cualquier observador, en cualquier galaxia, puede medir su velocidad respecto de él, pero moverse respecto de él no es moverse respecto del “vacío”. La respuesta honesta a “¿a qué velocidad vamos?” siempre empieza con otra pregunta: ¿respecto de qué?