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Solsticios y equinoccios

Domingo, septiembre 26th, 2010

Es un error por suerte infrecuente, pero hay quien atribuye las diferentes temperaturas de cada estación a la variación de la distancia de la Tierra al Sol. Es cierto que el planeta, al recorrer una elipse, está unas veces más cerca que otras del astro, pero estas diferencias son del todo insignificantes. La excentricidad de la órbita es muy pequeña (el eje mayor es apenas una diezmilésima parte más largo que el menor) y no afecta al clima del planeta. Más aún, el afelio de la Tierra, es decir el momento en que se encuentra más alejada del Sol, se da a primeros de julio, justamente en verano en el hemisferio norte. Y todavía se puede argumentar más, mientras en esa parte del globo es verano, la otra vive justamente en invierno. Y esto es así porque lo que verdaderamente produce el curso de las estaciones no es la órbita de la Tierra, sino la inclinación de su eje de rotación.
La explicación es simple. Una superficie recibe más luz, y por tanto se calienta más, cuando está en posición perpendicular a los rayos que inciden sobre ella. Para explicarlo gráficamente, hemos representado en la figura siguiente el mismo área iluminada por una fuente que incide perpendicularmente en el primer caso o con una inclinación de 30º en el segundo. En este último se puede ver que los rayos que llegan a la superficie son muchos menos.
Incidencia
Por esta razón en los polos hace más frío que en el ecuador: al llegar la luz solar más rasante es menor la cantidad que incide sobre ellos. Pero, puesto que el eje de rotación de la Tierra está inclinado unos 23 grados, tampoco recibimos a lo largo del año la misma cantidad de luz, sino que depende de la dirección desde dónde nos llegue; esto es, en qué punto de la órbita se encuentre el planeta. Así, el 20 o 21 de junio, en lo que llamamos el solsticio de verano, la luz del Sol nos llega desde un punto más elevado a los que vivimos en el hemisferio norte:
Solsticio de verano
En dicha fecha la noche es más breve que en ninguna otra del año, y el día más largo. El caso extremo se da en las latitudes polares, en las que, como podemos comprobar por la figura, por más que gire la Tierra el sol no llega a ponerse. Por supuesto, lo dicho tiene validez sólo para el hemisferio norte. En dicha fecha, en el hemisferio sur comienza el invierno y se da la noche es la más larga del año, tanto más prolongada conforme más nos acercamos al Polo Sur, hasta el punto de vivir en la Antártida una noche que se prolonga durante varios meses.
Medio año después, el 22 o 23 de diciembre, la Tierra se sitúa en el punto de la órbita diametralmente opuesto. Eso quiere decir que su eje sufre una inclinación semejante pero en dirección contraria respecto al Sol:
Solsticio de invierno
En dicha fecha sucede lo contrario: el tiempo de luz diurna habrá menguado en el hemisferio norte hasta alcanzar su mínimo, y la incidencia de los rayos del sol será muy sesgada, calentando menos la tierra y dando inicio a un periodo de mayor frío al que llamamos invierno. En el hemisferio sur, estaremos comenzando el verano.
Hay otras dos fechas importantes asociadas a los solsticios: se trata de aquéllas en las que el día y la noche alcanzan a tener exactamente la misma duración. El eje terrestre adopta una inclinación de 90 grados respecto al que une a la Tierra y el Sol. Tales fechas son los denominados equinoccios (el de primavera tiene lugar en 20 o 21 de marzo, y el de otoño el 22 o 23 de septiembre, y en ellas se da inicio a una nueva estación). En la siguiente figura se recogen los cuatro momentos de los que hemos hablado:
Solsticios y equinoccios

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La precesión de los equinoccios

Domingo, mayo 16th, 2010

Quienes hemos hecho bailar una peonza sabemos de un fenómeno curioso: mientras el juguete gira sobre el suelo se puede observar claramente cómo el propio eje de giro describe un movimiento circular mucho más lento. A esta segunda componente se la denomina precesión, y es característica de los objetos que rotan sobre sí mismos. También afecta a nuestro planeta; no obstante, no es sencillo percibirlo. Si la rotación da lugar a la sucesión de los días, la precesión requiere para completar su ciclo nada menos que 25780 años. Por ello es asombroso que el fenómeno lo descubriese en el siglo II a. C. un astrónomo griego, el mismo que nos legó el primer catálogo estelar.
Hiparco de Nicea estaba contrastando las posiciones de las estrellas con las registradas siglos atrás cuando se percató del lento movimiento del punto de Aries, que marca la posición del Sol sobre las estrellas en el equinoccio de primavera. La diferencia era pequeña, pero suficiente para estimar la magnitud de la precesión. Cada año dicho punto retrocede 50 segundos de arco en la eclíptica, lo que quiere decir que la primavera se iniciaría antes si atendiésemos a las estrellas para fijar la fecha. Este hecho obligó a Hiparco a distinguir dos definiciones de año: el sidéreo y el trópico. El primero es el tiempo que tarda la Tierra en completar su órbita; el segundo es más corto y es el que transcurre entre dos equinoccios de primavera.
La diferencia puede parecer mínima pero, acumulada a lo largo de los siglos, produce efectos marcados. Por lo pronto, el punto de Aries casi ha atravesado hoy en día Piscis para entrar en Acuario, razón por la que sería más adecuado llamarlo punto vernal. Tampoco la estrella polar apunta al polo; es decir, ahora el eje de la tierra está casi en esa dirección, pero hace 5000 años dicho puesto lo ocupaba la más brillante de la constelación del Dragón, y dentro de otros tantos se dirigirá hacia el Cisne. Otra curiosidad: la reforma del calendario llevada a cabo por Gregorio XIII intentó ajustar la duración del año a la del trópico, como por otro lado ya apuntaba conveniente Hiparco (el astrónomo lo indicaba por mantener fija la posición de las estaciones en el calendario, aunque la motivación del papa estuviese más influenciada por la determinación de la fecha de la Pascua). El reajuste requería la eliminación de días que había agregado de más el calendario juliano, cuya duración del año pecaba por exceso respecto al trópico y por defecto atendiendo al sidéreo. Pero se llevó a cabo estableciendo el inicio de las estaciones en las mismas fechas que durante Concilio de Nicea, momento en el que ya se acumulaban varios días de retraso respecto a lo que inicialmente debieron ser fechas astronómicamente significativas. Así, la entrada del invierno tiene lugar el 21 de diciembre; es decir, se adelanta cuatro días respecto a lo que originariamente era la festividad del Sol o de Mitra, que los cristianos asimilaron como Navidad. Los romanos por su parte comenzaban el año inicialmente con la llegada de la primavera, que tenía lugar el 25 de marzo.

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Recomendaciones hipocráticas

Viernes, mayo 14th, 2010

Es necesario ser especialmente cuidadoso durante los cambios más importantes de estaciones, y nunca administrar purgantes o efectuar cauterizaciones o cirugía abdominal hasta diez o más días después de que hayan tenido lugar. Los siguientes momentos son los más relevantes y peligrosos: ambos solsticios, especialmente el de verano, y los dos así llamados equinoccios, sobre todo el de otoño. También hay que ser cuidadoso durante los ortos de las estrellas, especialmente Sirio, después Arturo, y también al ponerse las Pléyades.

Hipócrates, Sobre los aires, las aguas y lugares.

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