La duración de la noche

La noche. El momento de observar el cielo.

El inevitable e imparable ciclo día-noche nos da dos ambientes totalmente diferentes y regula la actividad de los seres vivos. La mayoría prefieren descansar de noche, aunque también hay muchos animales nocturnos.

Entre las personas también las hay noctámbulas por el gusto de disfrutar los atractivos del ambiente nocturno, o  por afición u obligación, como los astrónomos.

De día y de noche el ambiente y las sensaciones son totalmente diferentes

Pero ¿Cuánto dura la noche? 

La respuesta no es fácil porque antes de nada hay que determinar cuándo empieza. En el próximo post hablaré de los crepúsculos, pero aquí de momento consideremos noche cuando el Sol está bajo el horizonte.

La duración del día y la noche en una determinada latitud está condicionada por las estaciones, pero si miramos en general por el Sistema Solar hay lugares muy especiales respecto a este tema.

Empezando por nuestro planeta, siempre se dice que en los polos la noche dura 6 meses, todo el otoño e invierno.

Indicación del Polo Sur. La foto se obtuvo en primavera o verano austral, porque es de día

Aún dentro de los círculos polares (latitud mayor que 66º33´) según nos alejemos de los polos la noche será más corta, habrá menos fechas seguidas en que no aparezca el Sol. Por ejemplo a 80º de latitud hay noche perpetua durante 4 meses aproximadamente, pero a 70º son poco menos de 2 meses. 

Lo mismo ocurre a medida que nos alejemos de la fecha del solsticio de invierno: a 80º de latitud Norte el 24 de febrero  (solo 3 días después de aparecer por primera vez) ya se mueve el Sol muy cerca del horizonte durante 4 horas, con lo que la noche dura  20 horas. pero el 1 de marzo solo 16.  

El tamaño del disco solar se ha exagerado un poco respecto al recorrido, pero con esa referencia se ha situado su altura

En cualquier fecha (excepto en los equinocios), habrá un lugar dentro de uno de los círculos polares donde el Sol se oculta un solo instante. Será primavera o verano en ese hemisferio, y después de días o meses sin ocultarse (o en la víspera del comienzo de ese periodo), va bajando hacia el horizonte Norte si estamos en el ártico o al Sur en la Antártida, se pone y seguidamente vuelve a salir, como se indica en el siguiente gráfico.

Desde la Antártida. Solo un instante sin sol

En el Solsticio de invierno se produce la noche más larga del año en cualquier latitud, dentro de los círculos polares no aparece el Sol en 24 horas, y en los equinoccios para cualquier lugar diferente a los polos la noche dura 12 horas, lo mismo que el día. Eso se ha dicho siempre, y de ahí proviene la palabra “equinoccio”

Aunque he mezclado ejemplos de ambos casos, normalmente suponemos el momento teórico de salida y puesta del centro del disco solar en un horizonte plano a nivel cero, pero eso es solo la teoría geométrica, lo que en la práctica nunca se da, y los números pueden variar mucho.

Aunque el punto central del Sol se acabe de poner, todavía nos llega la luz de la parte superior, y hay que considerar el borde superior del disco solar (limbo superior), que se pondrá un poco después y saldrá un poco antes que el centro del Sol.

Puesta del centro del Sol, una situación intermedia, y del limbo superior del Sol

Además, por la refracción atmosférica vemos el Sol más alto de lo que está en realidad y cuando lo vemos ponerse ya lo hizo unos minutos antes. Por ello, a pesar de lo que suele decirse, en los equinoccios la noche es en realidad unos minutos más corta que el día, y en el polo la noche dura algo menos de 6 meses.

En una latitud media, por ejemplo 40º, la noche en invierno dura aproximadamente 15 horas y en verano unas 9.

Fuera de nuestro planeta
En otros astros del Sistema Solar aparecen situaciones especiales. Voy a hacer un recorrido por algunas de ellas, que aunque parezcan inconexas es porque van ordenadas desde la noche más larga a la más corta. Muchas no dejan de ser curiosidades, y seguro que pueden buscarse más ejemplos. Te invito a hacerlo.

Para empezar, un lugar donde siempre es de noche.

- El cráter Shackleton situado en el polo Sur de la Luna. Aquí la noche es eterna. Si todos astros tienen rotación, alguna vez debería ser de día, pero hay excepciones. Debido a la pequeña inclinación del eje de rotación lunar respecto a la eclíptica, en los polos lunares el Sol va rozando siempre el horizonte, y no llega nunca al fondo de este cráter, donde siempre es de noche.

Cráter Shackleton en la Luna. El Sol va iluminando de manera giratoria la parte superior de la zona interna del cráter pero nunca llega al fondo. En el recuadro una vista desde arriba.

- Si en los polos terrestres la noche dura medio año, en los planetas más externos, cuyo año es mucho más largo, la noche durará más:  En los polos de Neptuno, 82 años terrestres.

- En los polos de Urano 42 años .

Pero teniendo en cuenta la inclinación del eje de Urano y que por ello los círculos polares llegan hasta 8º del ecuador, en latitudes medias de Urano la noche es también muy larga, de varios días terrestres, mientras en un punto del ecuador, la noche dura solo 8.6 horas

- En Mercurio la noche dura 88 días terrestres, exactamente igual que el año. Allí hay un año de día y un año de noche. 

- La noche de Venus es de 58 días terrestres (a pesar de que su rotación son 243), como se explica en el enlace anterior.

- En la Luna hay 13.65 días terrestres de noche y otros tantos de día, lo correspondiente a media traslación por tener la rotación atrapada.
Con la enorme variedad de satélites en el Sistema Solar, se pueden encontrar duraciones muy diferentes. En la mayoría de los casos también la noche dura media traslación. Aunque hay alguno otro de duracion similar, los dos extremos están en satélites de Neptuno: La noche en Náyade dura solo 3 horas y media, mientras en el lejano Neso dura más de 13 años.

Cada luna tiene su noche, de duración diferente

- Analizando la rotación de los satélites hay un caso singular. en el satélite de Saturno Hiperión nunca sabríamos cuando se iba a acabar la noche ni por dónde saldría el Sol, porque tiene rotación caótica. A algunos de los satélites de Plutón les ocurre lo mismo.

- A diferencia de los planetas interiores del Sistema Solar, en general en los exteriores la duración media de las noches es la mitad de la rotación, pero hay desigualdades de un lugar a otro según la inclinación del eje de rotación, como ocurre en la Tierra.

- Las noches de Júpiter duran 5 horas, aunque en los polos casi 6 años

- Saturno 5h 17m en el ecuador, y en los polos casi 15 años. Pero no son noches muy oscuras porque las partículas de los anillos reflejan luz, excepto cuando están de canto, cada 15 años, justo cuando cambia el día y la noche en el polo.

- En la Estación Espacial Internacional las noches duran unos 45 minutos, al igual que los días.

- En el asteroide 2008 HJ la noche dura solo 23 segundos. Acelerada su rotación por el efecto Yarkowsky, es el astro de rotación más rápida conocido en el Sistema Solar, como explique, en un artículo dedicado a él.

Los rayos solares calientan más las zonas oscuras, que al rotar y hacerse allí de noche emiten ese calor produciendo una ligera propulsión que acelera (A) o frena la rotación del asteroide (B).

- Una noche de un instante. En un meridiano de Mercurio (meridiano 0º-270º) se produce el fenómeno de las dobles puestas y salidas del Sol: El Sol sale y sevuelve a ocultar retrocediendo. Moviéndose por ese entorno se podría buscar un lugar en que la visión del Sol fuese solo un instante. Al no haber atmósfera no hay crepúsculo y la aparición de Sol es repentina. Por los alrededores de ese meridiano se puede ampliar un poco la duración de esa breve noche hasta varios días terrestres. A elegir.

- La noche más corta de todas es la que no existe: hay lugares donde siempre es de día. Los llamados picos de luz eterna, que existen con seguridad en Mercurio. Como este planeta tiene el eje perpendicular al plano de su órbita, en la cima de un monte situado en las cercanías de cualquiera de sus polos, siempre le dará el Sol. No habrá noche.

 Se ha sospechado de la existencia de picos de luz eterna también en la Luna, pero de momento no se ha encontrado ninguno con certeza.

El punto donde un plano perpendicular al eje toque la superficie (indicado por una flecha) sería un pico de luz perpetua.

Exoplanetas
Un último ejemplo fuera del Sistema Solar, porque también hay lugares extraños respecto a este tema. Se supone que muchos exoplanetas tienen rotación capturada (como la Luna respecto a la Tierra) y siempre tienen la misma cara mirando a la estrella (donde no habría noche), mientras que en la cara opuesta sería siempre de noche.

A veces a estos planetas se les ha llamado "planetas ojo", por su aspecto

Varios planetas del famoso sistema Trappist 1 podrían ser de este tipo. Con abundante cantidad de agua, la cara nocturna permanece helada y la mayor parte de la diurna, líquida. Se ha elucubrado sobre la posibilidad de que en alguno de estos planetas pudiera haber vida, que se situaría en el límite entre la cara nocturna y diurna, pudiendo pasar de la noche perpetua a la inexistente.

En el próximo post seguiré con un tema también relacionado con la noche. Pero después de tanta noche, no sé cuánto durará la tuya, ésta próxima. Pero en cualquier caso te deseo unas buenas noches.