Desde 2012, la unidad astronómica ya no se mide: se declara. Los astrónomos dejaron de perseguir un valor cada vez más preciso para la distancia media entre la Tierra y el Sol y simplemente la fijaron en 149.597.870.700 metros, y punto. Ese es el extraño final de un enigma que la gente empezó a investigar hace más de dos milenios.
La unidad astronómica es una de las medidas básicas de la astronomía, un sustituto de las distancias del Sistema Solar que, de otro modo, se ahogarían en ceros. Determinar correctamente su valor llevó a los observadores a recorrer la geometría antigua, a un astrónomo flamenco que rehízo cálculos centenarios, a un raro cruce planetario observado desde extremos opuestos del planeta y, finalmente, a un asteroide de paso. La historia que sigue traza cómo un número hoy tratado como una constante fija fue, durante la mayor parte de su historia, una de las cosas más difíciles de precisar en el cielo.
Una distancia fijada por definición, no por medición
Hoy la unidad astronómica se define como una longitud igual a exactamente 149.597.870.700 metros, sin márgenes de error ni incertidumbre. Antes de la redefinición de 2012, se entendía de forma más laxa: el promedio de los puntos más cercano y más lejano de la Tierra respecto al Sol a lo largo de un año, una cifra que variaba ligeramente cada vez que mejoraba la técnica de medición.
Esa versión anterior, con base física, es también la razón por la que la unidad aparece en una discusión sobre la luz. Según el estándar de la IAU de 2009, un rayo de luz necesita 499,0047838061 segundos —poco más de 8 minutos y 19 segundos— para cruzar una unidad astronómica. Fijar el valor en metros de la unidad por decreto, en lugar de por observación, significó que el tiempo de recorrido finalmente pudo expresarse con diez decimales en lugar de perseguir para siempre un objetivo en movimiento.
Geometría antigua, siglos de corrección
El intento más antiguo conocido de calcular la distancia entre la Tierra y el Sol es sorprendentemente antiguo. Hacia el año 280 a. C., Aristarco midió el ángulo entre la Luna, la Tierra y el Sol en el momento exacto en que la Luna mostraba su fase de cuarto creciente, y luego usó ese ángulo para calcular a qué distancia debía estar el Sol. La geometría detrás del método era sólida; los instrumentos de la época no lo eran, y la distancia resultante quedó muy por debajo de la realidad.
Pasó mucho tiempo antes de que alguien cuestionara seriamente ese error. En 1635, el astrónomo flamenco Godefroy Wendelin repitió la observación de Aristarco y descubrió que la cifra de Ptolomeo estaba equivocada por un factor de al menos once. Unas décadas después, encajaron dos piezas más: en 1669, Jean Picard obtuvo una medición fiable del propio radio de la Tierra, situándolo en 3.269.000 toesas, y en 1676, el astrónomo Ole Rømer demostró que la luz misma tarda un tiempo medible en viajar, un descubrimiento tan útil que los astrónomos empezaron a describir la distancia entre el Sol y la Tierra en términos de tiempo de viaje de la luz, una costumbre que perduró.
Bautizar la regla, luego afinarla
Para un concepto en el que los astrónomos se habían apoyado desde la antigüedad, el nombre llegó sorprendentemente tarde: el término «unidad astronómica» se usó por primera vez recién en 1848.
El valor detrás de ese nombre se siguió refinando hasta bien entrado el siglo veinte. Un impulso especialmente útil llegó de una roca espacial de paso: los astrónomos usaron el asteroide cercano a la Tierra recién descubierto 433 Eros, y su paso cercano por la Tierra en 1900-1901, para afinar las mediciones de paralaje y refinar considerablemente la cifra de la unidad astronómica.
Venus cruza el Sol
Al margen de la caza del asteroide, un evento celeste recurrente se convirtió en la herramienta favorita de los astrónomos para precisar la unidad: un tránsito de Venus, cuando el planeta cruza directamente por delante del Sol visto desde la Tierra. Desde que los astrónomos se dieron cuenta de estos tránsitos en 1631, su rareza —y su potencial para ayudar a medir el Sistema Solar— siguió atrayendo expediciones hacia ellos durante siglos.
La primera persona en registrar realmente uno fue el astrónomo inglés Jeremiah Horrocks, que observó el Sol desde su casa en Much Hoole el 4 de diciembre de 1639. Más de un siglo después, el tránsito de 1761 produjo su propio avance: al científico ruso Mijaíl Lomonósov, que observaba desde la Academia Imperial de Ciencias de San Petersburgo, se le atribuye desde hace tiempo el descubrimiento de que Venus tiene atmósfera.
Los tránsitos de Venus llegan con un ritmo irregular en lugar de un calendario ordenado, lo que explica en parte por qué una exposición del Smithsonian construyó su relato en torno a ellos: marcó el sexto tránsito observado, ocurrido en junio de 2004, como la entrada más reciente de una persecución que se había prolongado durante siglos.
Los números de Newcomb
El astrónomo estadounidense Simon Newcomb abordó esta cuestión desde dos direcciones distintas, y ambos resultados merecen conocerse. Trabajando con datos más antiguos de paralaje solar, dedujo un valor de 8″,87, una cifra que sus contemporáneos consideraron mucho más fiable que un cálculo rival de Powalky. Abordando el problema desde otro ángulo, Newcomb también combinó los datos observacionales de los últimos cuatro tránsitos de Venus y llegó a una distancia Tierra-Sol de 149,59 más o menos 0,31 millones de kilómetros, un rango que ya incluía el valor que usan los astrónomos hoy en día.
La órbita de la Tierra, medida en UA
La unidad astronómica es, en definitiva, una descripción de la propia trayectoria de la Tierra, por lo que vale la pena examinar directamente esa órbita. El camino de la Tierra la mantiene a unos 149,60 millones de kilómetros del Sol en promedio, lo que equivale a aproximadamente 8,317 minutos luz, lo bastante cerca de la unidad astronómica definida como para que ambas cifras describan esencialmente la misma medición.
Recorrer esa órbita requiere una velocidad a la que la mayoría de los objetos en la Tierra nunca se acercan: nuestro planeta se mueve a una media de 29,78 kilómetros por segundo, lo bastante rápido como para cruzar su propio diámetro en 7 minutos y recorrer toda la distancia hasta la Luna en unas 4 horas.
Vecinos cercanos y lejanos
Una vez que se fijó la unidad astronómica, se convirtió en la regla natural para describir todo lo demás en el Sistema Solar, planetas incluidos.
Júpiter, el planeta más grande, se encuentra a 5,2 UA del Sol. Neptuno, el planeta más distante, orbita más de cinco veces más lejos, a 30 UA, una distancia que de otro modo requeriría escribir una y otra vez cifras del tamaño de la distancia Tierra-Sol, planeta tras planeta.
Ese es el silencioso fruto de un esfuerzo muy largo: un único número fijo, obtenido a través de triángulos antiguos, tránsitos y un asteroide errante, que ahora permite a los astrónomos describir todo un Sistema Solar en una unidad coherente.