Solsticios y Equinoccios, una cuestión de luz solar sobre la Tierra

En realidad solo es apariencia. Es la Tierra la que se mueve respecto al sol / UAH

 

Estamos a punto de entrar en el equinoccio del mes de septiembre. Todos sabemos que se produce el cambio de estación al otoño en el Hemisferio boreal, pero seguro que muchos no recordamos con exactitud lo que conlleva. El profesor de Geografía Física del departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente, Juan Javier García-Abad Alonso, nos ayuda a refrescar la memoria.

 

Universidad de Alcalá

Solsticios y equinoccios, ¿qué ocurre en el solsticio de verano y en el equinoccio del otoño, por qué se llaman así?

Solsticio y equinoccio son términos de origen latino. El primero hace referencia a que el sol parece detenido, quieto o permanente durante unos pocos días mientras se produce el solsticio de verano, como si no declinase su altura sobre el horizonte. Los términos involucrados son: ‘sol’ (sol) más ‘stare’ (detener). Por decirlo con palabras equivalentes en español: ‘sol estático’.

Solsticio y equinoccio son términos de origen latino

Pero, atención, no olvidemos que esto es así desde un punto de vista subjetivo, como observadores pasivos terrestres. En realidad solo es apariencia. Es la Tierra la que se mueve respecto al sol, por un lado, como ya sabemos; pero, por otro, no es que el declive de la altura del sol se inmovilice del todo, sino que parece muy lento durante unos días comparado con el ritmo en que lo hace en otros momentos durante la traslación.

En cuanto al equinoccio proviene de los términos ‘aequus’ (igual) y ‘nox’ (noche). Quiere decir que la noche dura el mismo número de horas que el día (12h), en cualquier parte de la Tierra (excepto en los Polos). Así pues, la idea es la de igualdad de la iluminación. Da lo mismo que estemos en Singapur, Londres, Buenos Aires o Tegucigalpa, pues en esa fecha del calendario el día y la noche durarán lo mismo. Eso sí, hay algunos ligeros desajustes en esa igualdad cuando consultamos los almanaques de ortos (amaneceres) y ocasos (anocheceres), debido a la excentricidad de la órbita, la inclinación de la eclíptica y, además, a que no coincide la hora solar aparente con la hora solar media en que se basa la hora oficial.

 

¿Por qué nos sirven para marcar las estaciones?

Solsticios y equinoccios, en cualquier caso, marcan las estaciones astronómicas por ser los cuatro momentos clave del año en la iluminación del Sol sobre el Globo terráqueo. Pero, además, porque señalan los límites latitudinales precisos entre los que se extiende el área geográfica en donde, al menos un mediodía al año, se recibe la máxima insolación posible por alcanzarse una altura del Sol de 90°. Ese área se denomina ‘ámbito intertropical’, en sentido estricto, pues abarca todos los territorios que se encuentran justo entre ambos Trópicos (el de Cáncer, a 23°27’ N, y el de Capricornio, a 23°27 S).

Solsticios y equinoccios marcan las estaciones astronómicas por ser los cuatro momentos clave del año en la iluminación del Sol sobre el Globo terráqueo

En 2017, en el solsticio de junio (de verano, en el Hemisferio Norte o boreal) la luz solar duró aproximadamente 19h08’ en Estocolmo y 15h05’ en Guadalajara, valores diferentes por estar a distinta latitud, pero en ambas localizaciones la máxima duración posible del año.

Opuesta y paralelamente, por poner otros dos ejemplos de latitudes boreales distintas, en el solsticio de diciembre (de invierno), la luz solar duró aproximadamente solo 7h47’ en Oxford y 10h41’ en Marrakech, siendo la mínima duración posible del año en ambos lugares. En el Hemisferio Sur o austral esas amplitudes de iluminación y los apelativos verano/invierno están invertidos. En definitiva, se aprecia claramente cómo solsticios entre sí, y éstos entre cualquiera de los dos equinoccios, son situaciones bien diferentes.

 

Hay muchos mitos, leyendas y creencias asociadas a estos momentos…

Desde la antigüedad estos momentos no solo no pasaron desapercibidos para nuestros antepasados por la transcendencia que tenían en la iluminación, entre otras cuestiones.

Al ser momentos extremos, álgidos o de cambio de tendencia de un comportamiento cíclico repetitivo, con evidentes repercusiones en las actividades cotidianas y, sobre todo, en el calendario agrícola, suponían momentos dignos de ser considerados importantes y, en consecuencia anunciados, notificados, celebrados, festejados, ritualizados, en fin….. Eran referencias inmediatas del paso del tiempo, de la luminosidad, pero también indicaban la proximidad a cambios en el comportamiento de calores y fríos en bastantes latitudes.

Desde la antigüedad estos momentos no solo no pasaron desapercibidos para nuestros antepasados por la transcendencia que tenían en la iluminación, entre otras cuestiones

Pensemos en la festividad de la Noche de San Juan, tan popular en nuestro país, que celebra el acontecimiento del solsticio de junio; en el conjunto monumental megalítico de Stonehenge (Inglaterra), donde los bloques de piedra se dispusieron hace más de 5.000 años en circunferencias concéntricas con el probable objetivo, entre otros, de marcar solsticios y equinoccios y poder así predecir las estaciones del año…

El caso es que el sol regresa a partir del solsticio de invierno (en el Hemisferio Norte), pues los días dejan de ser más cortos y comienzan a alargarse… La Cristiandad asimiló en torno a ese momento el nacimiento de Jesucristo (Navidad), con connotaciones claramente simbólicas (el comienzo, el renacer, la esperanza, etcétera).

Pero, más allá de lo de mitológico, tradicional o, incluso, folklórico que pueda haber en ello, el hecho es que su relevancia radicaba en una constatación científica, o técnica si se prefiere, que el hombre tenía bien afianzado en su acervo cultural. Y lo había dirimido por su capacidad cognitiva, deductiva y por su enorme experiencia…

 

También han sido fuente para otros descubrimientos científicos

Sí, el solsticio de verano fue útil para medir por primera vez el diámetro de la Tierra. Lo hizo Eratóstenes. Los equinoccios, potencialmente, también hubieran servido para ello; pero los momentos extremos e invertidos que proporcionan los solsticios eran más propicios para determinar ese primer diámetro.

el solsticio de verano fue útil para medir por primera vez el diámetro de la Tierra

Pero, por aportar alguna nueva idea, podría indicarse que los dos momentos del año en que se producen los equinoccios eran buena referencia para determinar los primeros analemas, esos gráficos que permitieron vislumbrar desde el S. XV ese ‘fastidioso’ desajuste entre la hora solar (que nos ‘engaña’ un poquito) y la sidérea (más precisa cósmicamente). Y todo esto se debe a dos causas concurrentes: a) que la órbita terrestre no es circular, sino que tiene una pequeña excentricidad (es elíptica), de modo que la segunda Ley del movimiento de los planetas de Kepler (datada en 1609) ayuda a explicar la variación de la velocidad de traslación por este motivo (áreas iguales aun con formas diferentes se recorren en tiempo iguales); y b) que el eje de rotación, el acotado imaginariamente entre ambos polos, está inclinado casi 23,5° mientras la Tierra orbita respecto al Sol, formando el ‘plano de la Eclíptica’, lo que obliga echar mano de la esfera y geometría celestes para afinar la cuestión (cosa complicada de explicar).

A su vez, aquellas referencias temporales de los equinoccios ayudaron durante siglos a los relojeros a calibrar ese artilugio mecánico que ya estamos retirando de nuestras muñecas en esta época cibernética, atómica, digital y de telecomunicaciones tan avanzadas en favor de los móviles, GPS, etc.

Aquellas referencias temporales de los equinoccios ayudaron durante siglos a los relojeros a calibrar ese artilugio mecánico que ya estamos retirando de nuestras muñecas

Igualmente, aquellos instantes son transcendentes para establecer la denominada ‘Precesión de los equinoccios’ que se descubre cuando se determina cada año el punto vernal en el Ecuador, tomado como referencia del comienzo de la primavera. El caso es que, en razón de la atracción combinada del Sol, la Luna y otros astros sobre el abultamiento ecuatorial de la Tierra (recordemos el achatamiento terrestre, según el cual el radio ecuatorial es unos 22 km más largo que el radio polar) se produce un lento desvío de su eje de rotación, dando lugar a un movimiento oscilante cónico del mismo que hace que aquel punto varíe aproximadamente cada 26.000 años. Y esto fue descubierto por Hiparco hacia 125 a.C., utilizando como referencia la estrella ‘Virginis’. Y es curiosa esta reseña, porque dudo mucho que Hiparco supiese o intuyese en aquel entonces que la Tierra era achatada. Sin embargo, el correcto uso de las coordenadas estelares le puso en el buen camino.

Son cosas difíciles de entender y de explicar, pero las matemáticas son las matemáticas y, cuando mentes privilegiadas se ejercitan en ellas y en las abstracciones implicadas, mediante reflexión y cálculo, se consiguen deducir cuestiones como estas.

 

Con tanto concepto, no es difícil confundir unas cosas con otras…

Sobre este tema, hay que tener cuidado con los líos que nos podemos formar en la cabeza con tantos conceptos relacionados con los de solsticios y equinoccios; y que, a veces, confundimos por no poner el cuidado debido a la hora de explicar bien las cosas: verano, invierno; afelio, perihelio, eclíptica, órbita elíptica, estaciones astronómicas, climatológicas, etc.

Solsticio de junio o de diciembre, y equinoccio de marzo o de septiembre

La confusión más corriente es identificar el momento en que estamos más cerca del sol (perihelio) con el comienzo del verano. Y el caso es que en nuestro Hemisferio (el boreal) esto es completamente incierto, pues el perihelio se da la primera semana de enero, es decir, cuando estamos al comienzo del invierno en Madrid, París, Moscú o Las Palmas de Gran Canaria. La razón de que haya verano o invierno no es la distancia al Sol, por tanto.

Otro lío, y no mencionaré más para evitar extenderme, es que cuando hablamos de solsticio de verano o de invierno, o bien equinoccio de primavera o de otoño, tenemos que tener cuidado de en qué hemisferio lo decimos, porque es al revés en uno y en otro. Por eso, aconsejaría decir solsticio de junio o de diciembre, y equinoccio de marzo o de septiembre, y así no confundir los términos, sin importar que estemos en Alcalá de Henares o en Buenos Aires, en Pekín o en Camberra.

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