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Equinoccios y Solsticios Imprimir Correo electrónico
Escrito por José Luis Pro Martín   
Domingo 30 de Marzo de 2008 03:00

ASTRONOMÍA: EQUINOCCIOS Y SOLSTICIOS

 

                                               Primavera, verano, fecundo otoño,

airado invierno se cambian el ropaje

y, viendo sus efectos, el aturdido

mundo no sabe distinguirlos.

 

William Shakespeare,

El sueñ o de una noche de verano.


Bien, ya estamos preparados para poner nuestro primer objeto en la esfera celeste y ver cómo se comporta. Y, como no, empezamos por el llamado astro rey, el más brillante y más familiar de todos los astros, nuestro Sol.

 

Algo hemos aprendido de él en los capítulos anteriores. Recordemos que la Tierra gira en órbita alrededor de él una vez al año. A su vez la Tierra, al girar sobre sí misma una vez al día, impone la alternancia entre el día y la noche. La trayectoria que, aparentemente, recorre el Sol a lo largo de una órbita completa de la Tierra se denomina la eclíptica. Esto es importante, vamos a suponer en este capítulo que nosotros estamos quietos y que es el Sol el que se va desplazando, de Este a Oeste durante un día y, a la vez, sobre el fondo fijo de estrellas durante un año.

 

Curiosamente, no parece que el Sol esté sobre ningún fondo de estrellas, pero esto es debido a que su propia luminosidad y la atmósfera terrestre nos impiden ver las estrellas que, en cada momento, rodean al Sol.

 

Además debemos tener en cuenta que el eje del mundo no gira en un ángulo recto respecto de la eclíptica sino que está inclinado formando un ángulo de 23,5º. Esto introduce una complicación adicional ya que la eclíptica estará también inclinada respecto al ecuador celeste con el mismo ángulo.

 

Veámoslo en esta imagen de la esfera celeste con la eclíptica pintada sobre ella:

 

El Sol en la Eclíptica
El Sol en la Eclíptica

 

Como puedes ver en la figura, he pintado la esfera celeste con varias líneas importantes. Observa, como siempre, el eje del mundo pintado de verde atravesando a esa pequeña Tierra que hay en el centro de la esfera. Perfilado en blanco está el ecuador celeste y, en amarillo, la eclípt ica, donde el Sol realiza su movimiento anual.

 

Con cuatro colores he representado los cuatro puntos más importantes de la eclíptica: En rojo, el solsticio de invierno (22 de diciembre), en verde, el de verano (21 de junio), en cyan, el equinoccio de primavera (21 de marzo) y por último, en magenta, el de otoño (22 de septiembre).

 

Fíjate en esa pequeña esfera amarilla, ¡claro!, es el Sol recorriendo la eclíptica en el sentido contrario al de las agujas del reloj desde la perspectiva de la figura.

 

Bien, imagina ahora que toda la esfera celeste está compuesta de millares de estrellas fijas. El Sol, a lo largo del año se va moviendo por la eclíptica sobre ese fondo de estrellas y, durante medio año está por debajo del ecuador celeste, en el hemisferio austral de la esfera. Durante el siguiente medio año se encuentra sobre el ecuador celeste, en el hemisferio boreal.

 

Fijémonos en varios puntos importantes de esta ntrayectoria. En la imagen anterior se observa cómo el ecuador celeste corta a la eclíptica en dos puntos: son los llamados equinoccios.

 

El equinoccio vernal o de primavera es el punto en el que el Sol pasa del hemisferio sur al norte cruzando el ecuador celeste. También se le llama nodo ascendente o punto Aries y la fecha aproximada en la que el Sol está en este punto es el 21 de marzo.

 

El Sol en el equinoccio de primavera (21 de marzo)
El Sol en el equinoccio de primavera (21 de marzo)

 

El equinoccio autumnal o de otoño es el otro punto de corte de la eclíptica con el ecuador y se produce cuando el Sol empieza a estar, durante medio año, en el hemisferio sur desde el norte. También se le llama nodo descendente o punto Libra y ocurre alrededor del 22 de septiembre de cada año, aunque estas dos fechas pueden variar dependiendo de bastantes factore s, por ejemplo, de que sea o no un año bisiesto.

 

El Sol en el equinoccio de otoño (22 de septiembre)
El Sol en el equinoccio de otoño (22 de septiembre)

 

Estos dos puntos son importantes para nosotros ya que, como su nombre indica, marcan el comienzo de dos estaciones del año, la primavera para el equinoccio vernal y el otoño para el equinoccio autumnal. Cuidado, esto ocurre en el hemisferio norte terrestre, justo lo contrario pasaría en el hemisferio sur.

 

Si recuerdas el experimento interactivo 5 , donde te presenté la oblicuidad de la Tierra, viste a la Tierra moviéndose alrededor del Sol, que estaba quieto. En los dos equinoccios se ve que la Tierra no tiene ninguno de sus hemisferios inclinado hacia el Sol ya que la línea que une el Sol con la Tierr a forma un ángulo recto con el eje del mundo. Por cierto, el nombre de equinoccio viene del hecho de que, en estas dos fechas tan señaladas y en todos los lugares del mundo, la duración del día y la noche es exactamente la misma.

 

Ahora las referencias han cambiado y debes imaginarte a la Tierra quieta, justo en el centro de la esfera celeste, y el Sol moviéndose alrededor. De esta forma veremos como hay un cierto día del año en el que el Sol se encuentra los más separado posible del ecuador celeste y en el hemisferio boreal, justo cuando el hemisferio norte se encuentra más inclinado hacia el Sol. Este punto se llama el solsticio de verano y marca el comienzo del verano aproximadamente el día 21 de junio. En este día, el Sol de mediodía está lo más alto posible respecto al horizonte, siempre hablando de latitudes norte claro, ya que, en el hemisferio sur, la cosa se percibe justo al contrario.

 

El Sol en el solsticio de verano (21 de junio)
El Sol en el solsticio de verano (21 de junio)

 

El punto opuesto de la eclíptica es el solsticio de invierno. Marca el comienzo del invierno el 22 de diciembre y, de nuevo en el hemisferio norte, el sol de mediodía aparece el más bajo posible con respecto al horizonte. Es justo ahora cuando el hemisferio sur está más inclinado hacia el Sol. El nombre de solsticio viene de "sol quieto" ya que, en realidad, durante unos cuantos días el Sol parece haberse quedado quieto y siempre sube a la misma altura a mediodía, para después empezar a bajar o subir respecto al horizonte dependiendo de en qué solsticio estemos.

 

El Sol en el solsticio de invierno (22 de diciembre)
El Sol en el solsticio de invierno (22 de diciembre)

 

Estas cuatro fechas eran extremadamente importantes para las civilizaciones antiguas ya que daban cuenta de las estaciones anuales y, por tanto, del ciclo de las cosechas, cuándo sembrar, cuando segar el trigo, etc. Podemos entender que la salud y la prosperidad de estos pueblos dependieran en gran medida de saber exactamente cuándo se producían estos fenómenos por lo que en esos días se celebraban todo tipo de fiestas y celebraciones, fueran paganas o religiosas.

 

            Vamos a resumir todo esto en el siguiente experimento, donde vemos al Sol moviéndose a lo largo de la eclíptica durante un año completo:

 

Experimento interactivo 9: Equinoccios y solsticios en la esfera celeste

   

Cambiamos ahora el punto de vista. Vamos a situarnos en la Tierra, a una determinada latitud y vamos a darle libertad a la esfera celeste para que rote libremente una vez al día. Pero ahora el Sol va a ser protagonista, ya que va a estar presente. Recuerda que ahora tenemos el horizonte astronómico de forma que no vamos a poder ver lo que está debajo de la Tierra a nuestros pies.

 

Para ver cómo, a lo largo de un año, el Sol varía su distancia respecto al horizonte dependiendo de su cercanía a los solsticios, vamos a clavar una vara en el lugar del observador de forma que veamos su sombra (nombre científico de esta vara clavada en el suelo: gnomon). Una sombra alargada significará que el Sol está bajo en el horizonte. En cambio, una sombra corta nos dirá que el Sol está alto respecto al horizonte.

 

Primera situación: Latitud 90º N

 

Estamos justo en el polo Norte. En el solsticio de verano vemos al Sol, siempre que lo permita alguna ocasional ventisca de nieve, a 23.5º por encima del horizonte, y, lo que es más curioso, a lo largo del día, el Sol no cambia de separación respecto al horizonte, va dando vueltas alrededor y no se pone nunca. El día parece que nunca va a acabar y no existen las noches. Es lo que se llama el sol de medianoche.

 

Conforme avanza el año, nos vamos separando del solsticio de verano y el Sol sigue dando vueltas a nuestro alrededor pero cada día que pasa está más bajo en el horizonte. Hasta que llega el equinoccio de otoño y el Sol se pone. Ya no lo ver emos más hasta el equinoccio de primavera seis meses después. Y después volverá a danzar alrededor nuestra otros seis meses.

 

Esto quiere decir que, en el polo Norte, el día dura seis meses y la noche otros seis meses a lo largo de todo un año. ¡Qué cosas!

 

Solsticio de verano en el polo norte
Solsticio de verano en el polo norte

Equinoccios en el polo norte
Equinoccios en el polo norte

Solsticio de invierno en el polo norte
Solsticio de invierno en el polo norte

 

Segunda situación: Latitud 40º N

 

Estamos a latitud 40º N, por ejemplo, en Madrid aproximadamente. Aquí las cosas son más "normales". En el equinoccio de primavera, el Sol sale justo por el Este geográfico y se pone por el Oeste, subiendo por encima del horizonte hasta alcanzar su máximo al mediodía. Conforme avanza el año y llegamos al solsticio de verano podemos ver que el Sol sigue saliendo hacia el Este pero cada día más hacia el Norte y se pone no justamente por el Oeste sino más hacia el Norte, también. Al mediodía el Sol está hacia el Sur bien alto en el horizonte aunque nunca llega a pasar por nuestro Zenit. Esto hace que, en el solsticio de verano, el día sea el más largo del año y la noche, la más corta del año.

 

A partir de este día, el Sol del mediodía empieza a bajar lentamente respecto del horizonte hasta llegar al equinoccio de otoño, en el que Sol se comporta ex actamente igual que en el de primavera. La noche y el día duran exactamente lo mismo.

 

Ahora avanzamos hacia el solsticio de invierno. El Sol empieza a salir hacia el sudeste y se pone hacia el sudoeste. Tenemos noches más largas y días más cortos y el Sol está lo más cerca del horizonte posible al mediodía. Es un Sol muy inclinado, lo que hace que a la superficie terrestre le cueste más calentarse, y suele hacer frío por tanto.

 

A partir de este momento el Sol empi eza a subir respecto al horizonte cada día un poco más hasta llegar de nuevo al equinoccio de primavera, repitiendo el ciclo un año más. Hay tienes las estaciones del año. Por cierto, en las siguientes figuras y en las de la tercera situación puedes saber ya cuál es el Norte geográfico: es el punto del horizonte más a la derecha del plano donde está situado el gnomon, el Sur está a la derecha del todo, el Este justo al fondo de la figura, y el Oeste justo en frente nuestro en el plano del horizonte.

 

Sol de mediodía en el solsticio de verano (latitudes medias)

Sol de mediodía en los equinoccios (latitudes medias)
Sol de mediodía en los equinoccios (latitudes medias)

Sol de mediodía en el solsticio de invierno (latitudes medias)
Sol de mediodía en el solsticio de invierno (latitudes medias)

 

Tercera situación: Latitud 0º

 

Ahora vivimo s en el ecuador terrestre. Aquí las cosas también son un poco diferentes que a latitudes medias. Como en todas las latitudes, los equinoccios ven salir al Sol justo del Este y ponerse justo en el Oeste, pero ahora el Sol va subiendo directamente hasta nuestras cabezas pasando a mediodía por nuestro Zenit. Este es un sol poderoso y la superficie terrestre se calienta muy fácilmente con el Sol tan alto sobre el horizonte.

 

Al avanzar hacia alguno de los solsticios el Sol se mueve al Norte si vamos hacia el solsticio de verano y al Sur si vamos hacia el solsticio de invierno. De todas formas el Sol siempre está bastante alto sobre el horizonte y no se puede decir que el invierno sea más frí o que el verano sino que durante todo el año la temperatura se suele mantener constante.

 

Sol de mediodía en el solsticio de verano (ecuador)
Sol de mediodía en el solsticio de verano (ecuador)

Sol de mediodía en los equinoccios (ecuador)
Sol de mediodía en los equinoccios (ecuador)

Sol de mediodía en el solsticio de invierno (ecuador)
Sol de mediodía en el solsticio de invierno (ecuador)

 

Ni que decir tiene que, en latitudes sur la situación sería análoga a la del hemisferio Norte. De todas formas, la mejor manera de entender esto es viendo al Sol saliendo y poniéndose y para ello te presentamos el siguiente experimento interactivo donde podrás simular todas estas situaciones.

 

Experimento interactivo 10: El movimiento del Sol

Última actualización el Martes 08 de Abril de 2008 15:22