La Tierra tiene una masa de unos 5,97 × 10²⁴ kg, es decir, unos 5970 trillones de toneladas. En rigor es masa, no peso: la Tierra está en caída libre alrededor del Sol, así que no hay nada que la sostenga para pesarla. Los científicos obtienen la cifra a partir de la fuerza de su gravedad, con la constante G.
Cómo ha cambiado la estimación de la masa de la Tierra
Hoy (NASA)A partir del seguimiento de satélites y el valor medido de G
5,97 × 10²¹ t1,32 × 10²⁵ lb
Cavendish, 1798Densidad 5,448 veces la del agua, por el volumen actual
5,9 × 10²¹ t1,3 × 10²⁵ lb
Experimento de Schiehallion, 1774Densidad de unos 4,5 g/cm³, por el volumen actual
4,87 × 10²¹ t1,07 × 10²⁵ lb
Masa, no peso
El peso es la fuerza con la que la gravedad empuja una masa contra lo que la sostiene. A la Tierra no la sostiene nada. Cae alrededor del Sol una vez al año, moviéndose de lado lo bastante rápido como para no llegar nunca a chocar con él. Así que la respuesta honesta a «¿cuánto pesa la Tierra?» es su masa: la ficha de datos de la Tierra de la NASA da 5,9722 × 10²⁴ kg, que en esta página redondeamos a 5,97 × 10²⁴ kg.
La libra también sirve como unidad de masa, así que la misma cantidad de materia equivale a unos 13,17 cuatrillones de libras, o sea, 13.170.000.000.000.000.000.000.000 lb. Además, la gravedad funciona en los dos sentidos. Una persona de 70 kg de pie en el suelo es atraída hacia abajo con unos 690 newtons, y atrae al planeta entero hacia ella exactamente con la misma fuerza.
¿Cómo se pesa un planeta?
Se mide con qué fuerza atrae. Al seguir con pulsos láser satélites como LAGEOS-1 se ve a qué ritmo caen alrededor de la Tierra, y eso da el producto de la masa de la Tierra por la constante gravitacional, llamado GM. El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA lo cifra en 398.600,435507 km³/s², con una precisión de unas 2 partes por cada mil millones.
Al dividir por G sale la masa: 3,986004 × 10¹⁴ m³/s² ÷ 6,67430 × 10⁻¹¹ m³/(kg·s²) = 5,9722 × 10²⁴ kg. El punto débil es la propia G, que solo se conoce con una precisión de unas 2 partes por cada 100.000. Eso deja una incertidumbre en la masa de la Tierra de unos 6 × 10²⁰ kg, así que solo las cuatro o cinco primeras cifras son firmes.
Cavendish y las primeras mediciones
Isaac Newton supuso que la Tierra era cinco o seis veces más densa que el agua, y no iba desencaminado. La primera medición real llegó en 1774 en Schiehallion, una montaña de Escocia: unos astrónomos midieron cuánto desviaba la gravedad de la montaña una plomada respecto a la vertical. Charles Hutton calculó una densidad media para la Tierra de unos 4,5 g/cm³, alrededor de un 20 % por debajo de la real.
En 1797 y 1798, Henry Cavendish usó una balanza de torsión diseñada por John Michell: una varilla de 1,8 m con dos bolas de plomo de 0,73 kg, colgada de un hilo junto a dos bolas de plomo de 158 kg. Las bolas grandes atraían a las pequeñas con una fuerza de unos 1,74 × 10⁻⁷ newtons, el peso de 0,0177 mg, y giraban la varilla unos 0,16 grados. De ahí obtuvo una densidad de 5,448 veces la del agua, un 1 % por debajo de los 5,51 actuales. Cavendish nunca llegó a escribir el valor de G; fueron científicos posteriores quienes lo dedujeron de su resultado.
Dónde está la masa
Casi toda está muy abajo. El núcleo de hierro y níquel ocupa alrededor del 15 % del volumen de la Tierra, pero contiene más del 30 % de su masa, y el manto rocoso, cerca del 70 %. Los océanos y el resto del agua suman unos 1,4 × 10²¹ kg, alrededor del 0,02 % del total, y toda la atmósfera, 5,1 × 10¹⁸ kg, menos de una millonésima parte.
Todo ese hierro hace de la Tierra el planeta más denso del sistema solar, con 5513 kg/m³ de media. Su masa además cambia un poco. La Tierra gana entre 37.000 y 78.000 toneladas de polvo espacial y meteoritos al año, pero pierde unas 95.000 toneladas de hidrógeno y 1600 toneladas de helio hacia el espacio, una pérdida neta de unas 55.000 toneladas al año. Es demasiado poco para notarse frente a la incertidumbre del total.
Unos 5970 trillones de toneladas (5,97 × 10²¹ t), contando la masa. En libras serían unos 13,17 cuatrillones (1,317 × 10²⁵ lb).
¿Quién pesó la Tierra por primera vez?
La respuesta habitual es Henry Cavendish, que en 1798 midió la atracción entre bolas de plomo con una balanza de torsión. El experimento de Schiehallion, de 1774, fue anterior pero se desvió un 20 %, mientras que Cavendish se quedó a un 1 % del valor real.
¿La Tierra está ganando o perdiendo peso?
Pierde un poco. Cada año recoge decenas de miles de toneladas de polvo espacial, pero pierde más hidrógeno y helio por la parte alta de la atmósfera, con una pérdida neta de unas 55.000 toneladas al año.
¿La masa de la Tierra incluye la atmósfera y los océanos?
Sí. La cifra sale de la atracción que notan los satélites, que cuenta todo lo que hay por debajo de ellos. El aire solo añade 5,1 × 10¹⁸ kg y el agua unos 1,4 × 10²¹ kg, poquísimo al lado de la roca y el metal.
¿Cuántas Lunas hacen falta para igualar la masa de la Tierra?
Unas 81. Si se divide el GM de la Tierra de la NASA entre el de la Luna, sale una proporción de 81,3.