Cuatro curiosidades sobre astronomía
Les ofrezco cuatro rarezas sobre el cielo que son fruto del alpedismo. En fin de cuentas, Newton estaba al pedo, echado bajo un árbol, cuando vio caer la manzana; Arquímedes estaba al pedo, tomándose un buen baño de inmersión, cuando gritó “eureka”, y Sócrates… bueno, Sócrates siempre estaba al pedo.
El 4 de enero
Hoy es 4 de enero y se dan cita ciertas cosas que son unas consecuencia de las otras: el sol está más cerca de nosotros que el resto del año; el sol alcanza su tamaño máximo en el cielo y la Tierra corre a la mayor velocidad sobre su órbita.
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| Diferencia de tamaño del sol entre el 4 de enero y el 21 de junio |
En realidad las cosas no son tan fáciles: el perihelio suele caer el 4 de enero, pero, por ejemplo, este año cayó el 2 de enero, a las 4:38, hora de Greenwich y este año el afelio nos espera el 5 de julio, no el 4, aunque por costumbre seguimos diciendo que el perihelio cae el 4. Si miramos atentamente la siguiente tabla, donde están apuntados perihelios y afelios de los años sucesivos, podemos llegar a algunas conclusiones:
Perihelion
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Aphelion
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Date
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Date
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2007
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January 3
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19:43
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July 6
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23:53
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2008
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January 2
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23:51
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July 4
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07:41
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2009
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January 4
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15:30
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July 4
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01:40
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2010
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January 3
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00:09
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July 6
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11:30
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2011
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January 3
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18:32
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July 4
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14:54
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2012
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January 5
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00:32
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July 5
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03:32
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2013
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January 2
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04:38
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July 5
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14:44
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2014
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January 4
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11:59
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July 4
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00:13
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2015
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January 4
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06:36
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July 6
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19:40
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2016
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January 2
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22:49
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July 4
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16:24
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2017
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January 4
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14:18
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July 3
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20:11
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2018
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January 3
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05:35
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July 6
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16:47
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2019
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January 3
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05:20
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July 4
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22:11
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2020
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January 5
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07:48
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July 4
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11:35
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Entonces tenemos que el tiempo en que la Tierra se desplaza de un punto a otro varía de año en año. En 2012 tenemos el perihelio el 5 de enero y el afelio el 5 de julio, en tanto este 2013 el perihelio se adelantó 3 días. Por lo tanto este año median tres días más entre el perihelio y el afelio. Pero como el año pasado fue bisiesto, entonces la diferencia es de dos días. Y si tenemos en cuenta las horas esa diferencia se estrecha aún más. En conclusión, y viendo que esta diferencia siempre se da de año en año, podemos decir que nuestro planeta, como un auto, se acelera y desacelera con mayor rapidez unos años que otros; que el sol crece en el cielo (o se achica) con mayor prontitud unos años que otros y que la Tierra se acerca al sol unas veces con mayor velocidad que en otras. En suma, este año nos alejaremos de nuestra estrella más lentamente, viajaremos por el espacio reduciendo la velocidad con mayor lentitud y el sol disminuirá su disco de tamaño con mayor pausa.
Obviamente hay que estar muy al pedo para razonar estas cosas, porque a los efectos prácticos no sirven para nada. Pero, yo no tengo duda, las cosas más interesantes, como el amor y la amistad, suelen ser las más sutiles y las que uno más cultiva cuando está más al pedo.
Las vueltas de la Tierra
El año tiene 365 días, y aunque muchos no lo sepan, en ese lapso la Tierra da 366 vueltas. En otras palabras, en un año tenemos 365 días, pero la Tierra da una vuelta más.
¿Cómo es esto posible? Bueno, la aclaración más pavota suele ser la más desconcertante: no es lo mismo los días que las vueltas que da un planeta. Seguramente a usted se lo han explicado así: la sucesión de días y noches es consecuencia de la rotación terrestre. Y esto es cierto, pero solo en parte. Si la Tierra no rotara igualmente tendríamos días y noches, un día de seis meses y una noche de seis meses, casi más o menos lo que viene pasando en los polos desde que el mundo es mundo. La condición para que siempre se dé el día en una mitad del planeta y la noche en el otro es precisamente que la Tierra rote ¿Cuánto? Una sola vuelta en un año. Sería necesario que nuestro planeta se comporte con respecto al sol de la misma manera que la Luna se comporta con respecto a la Tierra, dándole siempre la misma cara. Técnicamente: es necesario que el movimiento de rotación esté coordinado al de traslación, que complete un giro sobre su eje a la misma velocidad que sobre su órbita.[1]
Nuestro planeta no completa una vuelta sobre su eje cuando el sol vuelve a ocupar su misma posición aparente que 24 horas antes. Lo hace unos minutitos antes, 4: en 23 horas, 56 minutos. Si tiene ganas de hacer cuentas vera que si multiplicamos 4 por 365 y luego lo dividimos por 60 obtendremos aproximadamente 24 horas, que es el giro extra que da la Tierra en un año. En otras palabras, cuando se cumplen 24 horas, nuestro planeta ya ha girado 4 minutos de arco más que las que corresponden al giro sobre su eje. Al día de 24 hs (el del reloj) se lo conoce como día solar medio, en tanto al de 23:56 se lo llama día sidéreo.
NOTA: Si quiere aclarar el tema no recurra a la Wikipedia. Solamente en la versión en alemán esta correctamente anotado el tema de los 366 giros de la Tierra en 365 días. http://de.wikipedia.org/wiki/Siderisches_Jahr
NOTA: Si quiere aclarar el tema no recurra a la Wikipedia. Solamente en la versión en alemán esta correctamente anotado el tema de los 366 giros de la Tierra en 365 días. http://de.wikipedia.org/wiki/Siderisches_Jahr
La ecuación del tiempo y el día más largo del año
Pero por qué hablamos de día solar medio y no simplemente de día solar. Cuando vos te fijás en tu reloj de pulsera todo va bien. Todos los días tienen sus consabidas 24 horas con sus minutos y segundos. Y lo que es más tranquilizador, todas esas 24 horas duran lo mismo. Si la naturaleza fuese así de precisa sería de una obviedad tal que los argumentos de las películas de Olmedo y Porcel tendrían competencia. La verdad es que el sol, en su movimiento aparente en torno a la Tierra, no tarda siempre 24 horas en volver al mismo lugar. En otras palabras, cuando tu reloj marca exactamente el mediodía lo más probable es que el sol no se encuentre lo más alto en el cielo, culminando superiormente, sino un poco antes o un poco después de esa culminación.
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| FIGURA 1 |
Unas siete semanas antes de la navidad y unas 7 semanas después se dan las diferencias máximas entre el día medio y el verdadero, como muestra la figura 1; el 5 de noviembre y el 12 de febrero. (No casualmente esto se da también en torno al 4 de enero, porque esta mayor diferencia es consecuencia, entre otras cosas, de la mayor velocidad orbital de la Tierra al estar más cerca del sol.) A esta diferencia entre los días medios y los días verdaderos se la conoce como ecuación del tiempo. Esta nos demuestra que el 5 de noviembre es el día con mayor diferencia entre ambos días, en tanto el día verdadero es unos 16 minutos más corto que el día medio. Asimismo, el día 12 de febrero es el día verdadero más largo en relación al medio; unos 14 minutos. No obstante lo cual, esto no quiere decir que, por ejemplo, el 12 de febrero, sea el día más largo del año, porque habría que medir el tiempo que tarda en volver el sol a culminar desde la última culminación del día verdadero, prescindiendo del día medio.
Sin embargo, es un hecho que entre el 5 de noviembre y el 25 de diciembre se encuentra el día más corto y que entre esta última fecha y el 12 de febrero se encuentra el día más largo. El mismo, como vemos en la figura 2, no se encontraría en esas fechas, porque la curva de diferencia entre ambos días es menos pronunciada a medida que se acercan tanto al 5 de noviembre como al 12 de febrero, y también al 25 de diciembre. Por lo tanto, el día más largo del año debería ubicarse en torno a la segunda mitad de enero y el más corto en torno a los primeros de diciembre.
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| FIGURA 2 |
Las verdaderas dimensiones de las estaciones
A vos probablemente te hayan enseñado que el día más largo del año es el 21 de diciembre y que el más corto es el 21 de junio. Y es verdad. Pero en ese caso se trata del día más largo y más corto de luz solar, que es otra cosa. Esto de la cantidad de luz mayor o menor es consecuencia de la inclinación del eje terrestre con respecto al plano de su órbita. (Y, aunque parezca joda, también es una de las consecuencias de que los días verdaderos, que ya vimos, no duren siempre 24 horas exactas.) Esta inclinación del eje terrestre también es causa de la sucesión de las estaciones.
Entre el 21 de diciembre y el 21 de junio el sol se deslaza aparentemente en el cielo entre el trópico de capricornio, en el sur, y el de cáncer, en el norte, haciendo el viaje en sentido inverso entre esta última fecha y el 21 de diciembre. Sin embargo, no media la misma cantidad de días entre el 21 de diciembre y el 21 de junio que entre el 21 de junio y el 21 de diciembre. Veamos como explicamos este trabalenguas: entre el comienzo del verano austral (21/12) y el comienzo del verano boreal (21/6) hay 26 semanas o 182 días. Pero en sentido contrario hay 26 semanas… y un día, o sea 183 días. En resumen: el sol raja hacia el norte con velocidad y retorna hacia nosotros más lentamente. Por supuesto, esta velocidad de tránsito aparente del sol por los cielos es en realidad la velocidad orbital de la Tierra, que no es constante, y que provoca esta diferencia de un día.[3]
Pero no dejés de leer que hay más: nuestro verano, que se extenderá este 2013 hasta el 20 de marzo (equinoccio) es de 89 días; pero el verano de ellos, los del norte, tendrá 93 días, a partir del 21 de junio y hasta el 22 de septiembre (equinoccio.) Siempre ellos tienen un verano de tres o cuatro días más. Dios no es justo. Porque esto también significa que nuestro invierno también dura tres o cuatro días más. ¿Y qué hay de la primavera? No te ilusiones: ellos tienen 93 días de primavera y nosotros 89.
En síntesis ellos ganan en primavera y en verano, nosotros en invierno y otoño, y eso es así porque el sol va más rápido hacia el trópico de cáncer que hacia el de capricornio. (O lo que es igual, porque la Tierra tiene una velocidad orbital mayor.)[4]
[1] Esta sincronización rotación-traslación también se da, por poner dos ejemplos, en Io (satélite de Júpiter) y en Caronte (satélite de Plutón.) De modo que no es tan infrecuente como cabría suponer.
[2] No va a faltar supersticioso o crédulo (ambas palabras son sinónimos) que piense que si la navidad es el nodo entre los días más largos y los más cortos, y además uno de los pocos que duran realmente 24 horas, eso obedece a algún oculto propósito divino. Por otra parte, está claro que la navidad tiene relación con el solsticio, pero en este caso hay un desfasaje en la fecha que no juega a favor de los supersticiosos.
[3] El 29 de febrero compensa en parte esto, pero tiene que ver con otra cosa.
[4] En realidad en el norte se dan los veranos más cálidos y los inviernos más fríos porque allí hay mayor cantidad de tierras emergidas. Los mares son los que atenúan las amplitudes térmicas, y gracias a ellos, en el sur, estamos más resguardados.
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