¿Hay inviernos y veranos en otros planetas?

Las estaciones son algo natural y que tenemos normalizado, pero su origen astrofísico no es trivial, y las estaciones en otros planetas pueden ser muy diferentes a las terrestres.

Damos por sentado que durante una parte del año hace calor y durante otra hace frío. En España hace calor entre mayo y septiembre y frío entre noviembre y marzo, pero en Argentina es al revés. Todo esto por supuesto tiene un origen astrofísico, aunque probablemente no el que imaginas. Entonces, si las estaciones son resultado de factores astrofísicos, ¿podrían darse en otros planetas?

Vayamos por partes. Empecemos viendo qué provoca exactamente estas variaciones en la temperatura de un punto u otro de la superficie terrestre. Las estaciones surgen, única y exclusivamente, por la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto al plano que describe su órbita en torno al Sol. Es decir, la distancia entre planeta y estrella no influye para nada. Influye por supuesto en la cantidad total de luz solar que recibe la Tierra, pero no en la diferencia de temperatura entre Helsinki y Johannesburgo en un día dado. De hecho, la Tierra alcanza su perihelio, el punto de mayor cercanía al Sol de su órbita, en torno al 4 de enero de cada año. Esto significa que en la época en la que la Tierra está más cerca del Sol España está en pleno invierno, con nieve cubriendo sus montañas y playas vacías de turistas.

Por tanto la inclinación del eje de rotación determina el cambio de estación. Para la Tierra esta inclinación es de algo más de 23º. En su movimiento de traslación alrededor del Sol, la dirección en la que apunta este eje de rotación no cambia. Mentira, sí cambia, pero lo hace con un periodo de unos 26000 años, por lo que podemos obviar este efecto para lo que estamos comentando. Este eje apunta hacia la estrella polar por el norte y hacia la cruz del sur por el sur. La consecuencia principal de todo esto es que, durante una mitad del año, el hemisferio norte estará apuntando hacia el Sol y el sur en dirección opuesta. Durante la otra mitad ocurrirá al contrario. La mitad del año en la que el hemisferio apunta hacia el Sol (o apunta más que el otro hemisferio) corresponde a primavera y verano. La otra mitad, a otoño e invierno. 

Esta inclinación hará que, visto desde la superficie del planeta, el Sol permanezca más tiempo sobre el horizonte en verano y menos en invierno. Esto no es más que lo que ya conoces por tu propia experiencia vital: en verano los días alargan y en invierno acortan. Además, al estar el Sol más alto sobre el horizonte en verano, sus rayos necesitan atravesar menos atmósfera para llegar hasta la superficie. Al hacerlo pierden menos energía por el camino y son capaces de calentar el entorno con mayor eficiencia. Por tanto parece que tener una atmósfera puede influir en las estaciones.

En una Tierra sin atmósfera, la principal variación de temperatura vendría dada por el ciclo del día y la noche y no por las estaciones. En la Luna por ejemplo la diferencia entre las temperaturas alcanzadas durante el día y la noche puede llegar a ser de más de 200 ºC. Sin embargo, el eje de la Luna apenas está inclinado, por lo que nos resulta más difícil estudiar cómo variarían estas temperaturas en un cuerpo con inclinación pero sin atmósfera.

Ahora que tenemos todo esto claro podemos enfrentarnos a nuestra pregunta: ¿puede haber inviernos y veranos en otros planetas? Y la respuesta es que sí, por supuesto, mientras su eje de inclinación esté mínimamente inclinado y mientras tengan una atmósfera capaz de retener el calor de la superficie. La inclinación del eje de Venus es de menos de 3º, por lo que no presenta estaciones perceptibles. Además su gruesa atmósfera es muy efectiva atrapando el calor que llega a la superficie, haciendo que toda la superficie esté increíblemente caliente, sea verano, invierno, día o noche.

Marte tiene una inclinación muy similar a la terrestre, de poco más de 25º, por lo que tiene estaciones bastante similares a las nuestras, con dos diferencias. La primera es que Marte, en conjunto, es más frío que la Tierra. Por estar más lejos del Sol y por tener una atmósfera tan fina que apenas retiene el poco calor que le llega. La segunda es que, al ser la órbita marciana considerablemente más larga que la terrestre, durando unos 687 días terrestres, sus estaciones también lo serán. Las estaciones en Marte duran cerca de 6 meses. De igual manera, en planetas todavía más alejados del Sol, este efecto se exagera. Las estaciones en Saturno duran unos 7 años cada una, mientras que en Neptuno superan los 40 años de duración.

En planetas como Plutón, las reglas del juego son diferentes. La órbita del planeta enano tiene una alta excentricidad, por lo que no es tan circular como la terrestre o la del resto de planetas. Esto significa que en su punto de mayor acercamiento al Sol (perihelio) estará casi a la mitad de distancia que en el punto más alejado de su órbita (afelio). Además, su eje tiene una inclinación de unos 60º. Por tanto, aunque siempre hará frío en Plutón (tiene una temperatura media de unos -230 ºC), podrán percibirse distintas estaciones, influidas tanto por la inclinación del eje como por la distancia a la estrella.

En lo que a exoplanetas se refiere, nuestra tecnología no ha sido capaz de medir la inclinación del eje de rotación de los planetas detectados, aunque sí la excentricidad de su órbita. Sin embargo, no nos cabe dudas de que muchos de los casi 5000 planetas detectados orbitando estrellas lejanas tendrán estaciones, simplemente no sabemos exactamente cómo son.

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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