¿Cuánto tarda la luz del Sol en llegar a la Tierra?

Una división con dos números exactos

La cuenta es distancia dividida por velocidad, y hoy los dos números son exactos por definición. La velocidad de la luz en el vacío vale 299 792 458 metros por segundo sin ningún decimal de incertidumbre: es una de las constantes con las que el Sistema Internacional define sus unidades, y su valor es exacto.^[3] Y la unidad astronómica, que representa la distancia media entre la Tierra y el Sol, la Unión Astronómica Internacional la fijó en 2012 en 149 597 870 700 metros exactos.^[2]

Dividiendo, sale 499,005 segundos: 8 minutos y 19 segundos. Es el mismo número que publica el Laboratorio de Propulsión a Chorro de NASA (JPL) como “tiempo de luz para una unidad astronómica”.^[1]

Pero la Tierra no está siempre a la misma distancia. Su órbita es una elipse suave: en enero pasa por el perihelio, a 147,1 millones de km del Sol, y en julio por el afelio, a 152,1 millones.^[4][6] Hecha la misma división con esas distancias, el tiempo baja a 8 min 11 s en enero y sube a 8 min 27 s en julio. En el hemisferio sur, el verano coincide con la luz más “fresca” del año; en el norte, con la más vieja.

Para las naves que exploran el sistema solar, estos números no son curiosidades. La demora de una orden depende de la distancia entre la sonda y la Tierra, no entre la sonda y el Sol, pero el orden de magnitud es el de la tabla: minutos para Marte, horas para Neptuno. Y la respuesta tarda lo mismo en volver, así que nadie maneja un vehículo marciano con un joystick.

Cómo lo sabemos

Lo primero fue saber que la luz tarda algo. Hasta el siglo XVII se discutía si viajaba de forma instantánea. Ole Rømer, de la Real Academia de Ciencias de París, encontró la respuesta en las lunas de Júpiter.^[5] Ío, la más cercana, entra y sale de la sombra del planeta cada 42 horas y media, un reloj muy regular. Rømer notó que esas apariciones se atrasaban cuando la Tierra se alejaba de Júpiter y se adelantaban cuando se acercaba. Con ocho años de observaciones, predijo que la salida de Ío del 9 de noviembre de 1676 llegaría 10 minutos tarde respecto de las cuentas hechas en agosto, cuando la Tierra estaba más cerca de Júpiter. Así fue. Su conclusión: la luz necesita unos 22 minutos para cruzar el diámetro de la órbita terrestre, es decir, unos 11 minutos para llegar del Sol. Se pasó en casi tres minutos, pero demostró lo que nadie había podido medir: la velocidad de la luz es finita.

Lo segundo fue saber cuánto mide la distancia. Hoy se mide con señales de radio y radar que rebotan en planetas o viajan desde sondas: se cronometra el viaje y, como la velocidad de la luz se conoce, el tiempo da la distancia. En 2009, el promedio de las mejores estimaciones daba para la unidad astronómica 149 597 870 700 metros con un margen de apenas 3 metros.^[2] En 2012, la Unión Astronómica Internacional decidió dejar de tratarla como algo a medir y la fijó en ese valor, porque la precisión de las mediciones modernas de distancia ya no necesitaba una unidad basada en cocientes.

Lo que se suele decir mal

“La luz del Sol tarda 8 minutos” es correcto como redondeo, pero suele presentarse como fijo: varía 16 segundos a lo largo del año. Y de esa variación sale un error clásico: creer que el verano llega cuando la Tierra está más cerca del Sol. Es al revés para medio planeta: la Tierra pasa más cerca en enero, en pleno invierno del hemisferio norte, y más lejos en julio.^[6] Una diferencia de distancia del 3 % no alcanza para hacer las estaciones; lo que las produce es la inclinación del eje, que cambia cuán alto sube el Sol y cuántas horas está sobre el horizonte.