El equinoccio de marzo

 

Este domingo día 20 de marzo comenzará una nueva estación: A las 16:33 en la España peninsular (15:33 UTC) será el equinoccio. De otoño en el hemisferio sur y de primavera en el norte.

Aunque ya estamos acostumbrados a oír lo mismo todos los años, pueden surgir algunas preguntas: ¿Por qué se producen las diferentes estaciones? ¿Por qué las temperaturas son tan diferentes en unas y otras? ¿Por qué en cada hemisferio las estaciones son opuestas? ¿Qué pasa en el ecuador?

La causa de las estaciones es la inclinación del eje de la Tierra. Si fuese perpendicular al plano de traslación alrededor del Sol no habría estaciones: la trayectoria del Sol respecto a nuestro horizonte sería siempre la misma (precisamente la de estos días) y únicamente habría un pequeñísimo cambio de temperaturas por la mayor proximidad del Sol a principio de año, tanto en el norte como en el sur.

La órbita de la Tierra es casi redonda y aquí está en perspectiva. Lo que ocurre en los círculos polares puede ser un claro indicador de las situaciones en cada estación.

Representando lo mismo, pero desde la derecha del anterior gráfico, la parte norte del eje queda hacia adelante y puede ser más clarificador. El momento en que, visto desde la Tierra, el Sol atraviesa el ecuador, es el equinoccio. 

En los equinoccios la situación es igual en el hemisferio sur que en el norte: La duración del día es prácticamente igual que la de la noche, el Sol sale por el Este y se pone por el Oeste (aunque estas dos afirmaciones se pueden matizar ligeramente, como se explica en este post) y a mediodía alcanza la altura de la colatidud del lugar, es decir que en 40º de latitud norte o sur a mediodía el Sol estará a 50º de altura (90º-40º) y en el ecuador se le verá pasar por el cenit. Quizás la única diferencia es que en su camino del Este al Oeste en el hemisferio norte su movimiento aparente es hacia la derecha y en el sur hacia la izquierda. Pero la evolución en los días y semanas posteriores es diferente: en el norte vamos hacia el verano y en el sur hacia el invierno.

Recorridos del Sol en la bóveda celeste en distintas latitudes en el equinoccio de marzo y un mes después

En primavera y verano el Sol nos calienta más porque está más tiempo por encima del horizonte (el día dura más) y porque sus rayos inciden más perpendiculares (alcanza mayor altura sobre el horizonte)

La evidente diferencia en cuanto a la temperatura en el equinoccio de otoño o de primavera, a finales de marzo o de septiembre, está en que el efecto del calentamiento del Sol no es inmediato y ahora en el norte todavía tenemos las consecuencias de los rigores del invierno y en el sur queda algo del calor del verano: La tierra y sobre todo el mar retienen parte de ese calor que recibieron en la estación anterior. Según avancen estas estaciones es cuando se apreciará la diferencia. Pero en principio las posiciones del Sol en primavera son las mismas que en verano (pero en orden invertido) y las del otoño las mismas que las del invierno.

Tanto astronómicamente como en lo que respecta a la organización de los pueblos, la fecha del equinoccio de primavera ha sido muy relevante desde hace mucho tiempo. Con el resurgir de la naturaleza tras los fríos invernales empezaba un nuevo ciclo, y así este era el comienzo del año según la mayoría de los calendarios antiguos. Habitualmente con el comienzo del ciclo lunar más cercano al equinoccio o el primero tras él.

Este año no empezamos la nueva estación con buen pie. Lo mismo que dije en 2020 debido a la pandemia es aplicable ahora a la guerra. Esperemos que no se prolongue.

He recogido ya en el blog muchos datos sobre el comienzo de esta estación y hoy, para no ser repetitivo, además de aportar algún detalle nuevo, voy a recordarlos mediante enlaces a las páginas donde vienen explicados para que puedas linkar solo lo que te interese interesarte.

Fecha del equinoccio

¿Por qué en el hemisferio norte este año empieza la primavera el día 20? ¿No suele decirse que es el 21? y ¿Por qué precisamente a una hora concreta? Lo expliqué en "ya llega la primavera",  y añado que aunque efectivamente suele citarse el 21 de marzo como día de comienzo, puede ocurrir los días 19, 20 o 21 por el ajuste de los bisiestos. Aunque a principio del siglo XX era siempre el 21, ya en 1912  fue el 20, y ahora todos los años desde 2008 empieza siempre el 20. En 2044 será el 19  y a partir de él todos los bisiestos; no volviendo a ocurrir el día 21 hasta 2102, como se recoge en este gráfico:

Fecha del comienzo de la primavera (otoño en el hemisferio sur) en diferentes años.

Como se puede apreciar, en este siglo XXI solo dos años empezó esta estación el día 21: en 2003 y 2007, aunque todo esto podría matizarse porque a diferencia del comienzo del año, las estaciones empiezan simultáneamente en todo el mundo, y si en vez de tomar la hora UTC se toma la hora local, en muchos países de Oceanía y de Asia este año ya será día 21.

Lo que siempre se dice...

La palabra equinoccio significa que la duración de la noche es igual a la del día, pero aunque esto teóricamente sería cierto, en la práctica no ocurre exactamente así, como tampoco el que ese día el Sol salga justo por el Este y se ponga por el Oeste (ya lo he mencionado antes): Esto no es exacto por el tamaño del disco solar y la refracción atmosférica, como se explicó en "Equinoccio" , además de que pocas veces disponemos de un horizonte plano de altura cero.

La refracción atmosférica nos hace ver el Sol cuando está justo debajo del horizonte, y eso es una de las causas que hace que la etimología de la palabra "Equinoccio" tenga una consecuencia incorrecta ya que el día dura unos minutos más que la noche.

Un experimento sencillo para estas fechas:

Un dato curioso es que ese día los extremos de las sombras se mueven en línea recta: si tomamos un objeto cualquiera y a lo largo del día vamos marcando el extremos de su sombra sobre el suelo u otro plano, obtendremos una línea recta, lo que no ocurre los demás días del año, y esto se detalló en "Cuando las sombras mantienen el rumbo" 

Te sugiero que lo compruebes porque es una experiencia sencilla y significativa.

Las fechas de semana santa

Ya comentaba al principio que el equinoccio de primavera marcaba, habitualmente con el acople de la fase lunar, el comienzo del año en muchos pueblos antiguos. Nuestro calendario se ha olvidado de esas cosas, pero todavía queda algo, y son las fechas de la Semana Santa porque la iglesia católica quiso conservar ese dato del calendario judío, y por ello este año cae tan tarde

Así el día de la Pascua es el domingo siguiente a la primera luna llena de primavera, que este año es muy tardía: el sábado 16 de abril, por lo que la pascua será el 17 y viernes santo el 15. Pero la aplicación de la norma a veces trae incongruencias.

La luna llena anterior es precisamente hoy día 18 y si hubiera ocurrido solo 3 días después ya estarían empezando las procesiones. 

Fenómenos astronómicos de la estación que ahora empieza

En cuanto a las efemérides astronómicos, ya en el post "Coreografía planetaria" se recogían la posiciones interesantes de los planetas, todas de madrugada, y entre las que destaca la llamativa conjunción de Venus y Júpiter el uno de mayo a lo que hay que añadir que habrá dos eclipses: el 30 de abril parcial de Sol y el 16 de mayo total de Luna, sobre los que hablaré cuando se vaya acercando la fecha, pero adelanto que un lugar privilegiado para ver ambos será Chile y parte de Argentina.

El eclipse de Luna de mayo podrá verse total en toda la península Ibérica, toda Sudamérica y el este de Norteamérica. 

En lo que respecta a lluvias de estrellas fugaces de esta próxima estación pueden citarse las Líridas que tienen el máximo el 22 de abril con luna menguante con lo que podrán observarse preferentemente la primera mitad de la noche, y las Eta Acuáridas el 5 y 6 de mayo cuando la Luna en fino creciente no molestará en cuanto sea noche cerrada. Pero ambas lluvias son relativamente modestas y no son comparables con las famosas Perseidas.

Aunque las Líridas suelen ser muy escasas, algunas alcanzan un gran brillo

Hay también un fenómeno poco conocido que se puede observar preferentemente en estas fechas, de madrugada en el hemisferio sur y después de atardecer en el norte, que es la luz zodiacal. Como es algo muy tenue que no he observado nunca, prefiero intentar hacerlo este año y si tengo suerte lo explicaré después. Pero por si hay alguien que se anima, solo digo que sería un tenue haz de luz que parece salir de la posición del Sol (debajo del horizonte, claro) y siguiendo la posición de la eclíptica. 

Debido a que la luz de la Luna haría casi imposible su observación, habría que esperar un par de días en el hemisferio norte (por verse al atardecer) y casi hasta final de mes en el sur (al amanecer) para que la fase menguante no moleste.

Equinoccio

Ya estamos en primavera. Hoy comienza esta época del año que se asocia con la esperanza o la alegría porque es la estación de las flores, cuando la naturaleza renace y los días se van haciendo más largos y luminosos. 

Desgraciadamente este año quizás no pueda decirse lo mismo y, por culpa del coronavirus, es la primavera menos esperanzadora que yo recuerdo. Pero nunca hay que desesperar y según muchas opiniones médicas el buen tiempo y aumento de las horas de sol y las temperaturas puede aminorar los devastadores efectos de la pandemia. 

Esperemos que a lo largo de la estación de las flores todo vaya mejorando, como el aspecto de esta rosa.

En la situación actual es muy importante mantener el estado de ánimo y, más que nunca, distraernos con nuestras aficiones.

Voy a centrarme en mi tema, y hoy toca escribir sobre el comienzo de la nueva estación: sobre el día del equinoccio. 

La etimología de esta palabra (æquinoctium proviene de æquus: igual y nox: noche) se refiere a la igual duración del día y la noche, y esa es la característica que se le asocia a esta fecha en la mayoría de las las referencias. 

Sin embargo no es así. En mi latitud (43º) hoy el día durará 20 minutos más que la noche. Aunque este dato escueto ya lo recogí en otro artículo hace varios años, ahora voy a dedicar casi todo el post a aclarar los motivos. 
Efectivamente, si miro en las efemérides y hago cálculos, obtengo que en Bilbao el Sol ha salido a las 7:14 y se pondrá a las 19:24, en ambos casos en hora oficial, una vez corregido el dato original en T.U. 

Datos publicados por el Instituto y Observatorio de la Armada de San Fernando. (Los que yo tenía a mano)
Corresponden a Madrid, un año en que el equinoccio ocurrió un poquito (15 horas) más tarde que en 2020. En Bilbao el Sol sale 3 minutos antes por la diferencia de longitud geográfica y la duración del día del equinoccio es unos cuantos segundos más, por la diferencia de latitud (explicación en el anexo)

Hay dos causas diferentes para que hoy el día dure 12h y 10 minutos, mientras que la noche duró solo 11h y 50 minutos (en mi latitud).

1- El tamaño angular del Sol 

   Considerando las posiciones de los astros, la duración del día y la noche serían iguales si se tomara el momento en que sale y se pone el centro del Sol en un horizonte teórico de altura cero. 
Pero astronómicamente se considera que el día comienza cuando aparece el primer rayo solar: cuando se produce el orto (salida) del limbo superior del Sol, y termina con el ocaso de este limbo superior del Sol, con el último rayo solar, y esos son los datos que recogen las publicaciones de efemérides en la sección de las horas de salida y puesta del Sol. 

Desde que se pone el centro de Sol (punto verde) hasta que lo hace su limbo superior (punto rojo) pasa un tiempo que hay que añadir a las 12 horas teóricas. 

En una latitud media (por ejemplo la de Bilbao de 43º) pasa aproximadamente un minuto y medio desde que se pone el centro del Sol hasta que lo hace el limbo superior. De manera análoga ocurre en la salida, con lo que se acumula un añadido de unos 3 minutos. 
Luego, en el anexo, analizaré lo que ocurre en otras latitudes. 

2- La refracción atmosférica 
      

Cuando vemos que el Sol está ya próximo a ponerse, con la parte inferior de su disco tocando el horizonte, en realidad ya está totalmente por debajo de este horizonte, y de la misma manera lo vemos salir cuando todavía está oculto. 
Visualizamos el Sol en un lugar donde no está, debido a que la atmósfera actúa como una lente y desvía la imagen mediante el fenómeno de la refracción. Por ello vemos un día más largo de lo que sería en realidad si no hubiera atmósfera.

Efecto de la refracción cuando el Sol está justo por debajo del horizonte. Para una mejor visualización se ha exagerado el grosor de la capa de la atmósfera suficientemente densa como para realizar ese efecto.

Este fenómeno es similar a lo que ocurre cuando vemos un lápiz en un recipiente con agua y parece doblado, porque la parte que está sumergida la vemos en un lugar que no le corresponde.

La atmósfera realiza el mismo efecto que el agua del vaso. 

Este efecto de la refracción es muy diferente según la altura del Sol, o de cualquier astro. En lugares próximos al cenit prácticamente no existe, pero aumenta de manera muy acentuada cerca del horizonte, donde el grosor de la capa de aire (con suficiente densidad como para realizar un efecto apreciable) es del orden de 10 veces mayor, porque ahí los rayos de luz atraviesan la atmósfera de través, de manera casi tangencial. 
A altura 0º la refracción tiene un valor de 33´, que casualmente es casi igual al diámetro solar, por lo que casi justo cuando vemos el Sol a punto de tocar el horizonte, en realidad acaba de ponerse completamente. 

Como la parte inferior del Sol está más cerca del horizonte que la superior, sufre más refracción; con lo que el disco solar se ve un poquito achatado en sentido vertical.

Cuando hoy mismo (20 de marzo) estaba viendo yo esta preciosa imagen desde mi ventana, el Sol estaba  ya casi totalmente debajo del horizonte.
Como mi horizonte no está a nivel del mar, la posición del Sol real (a trazos) y la imagen que yo veía se solapan ligeramente.

Sumando este efecto en la salida y en la puesta de Sol, en mi latitud se acumulan casi 7 minutos, que con los 3 debidos al motivo anterior, llegan a casi 10 minutos, que se añadirían a la duración del día respecto a las teóricas 12 horas en el equinoccio. 

Aunque el efecto geométrico de la refracción sea igual en cualquier lugar de la Tierra, debido al diferente ángulo respecto al horizonte de la trayectoria del Sol al Salir o ponerse, este motivo se solapa con el anterior para que en latitudes altas (norte o sur) la diferencia del día y la noche sea mayor en esta fecha, tal como se explica en el anexo.

En el equinoccio el Sol ¿sale exactamente por el Este y se pone por el Oeste? 

     

Esa es otra de las afirmaciones que casi siempre suelen hacerse al referirse a los equinoccios, e incluso reconozco que yo solía utilizarla a menudo. 
Aunque habitualmente se dice que el Sol sale por el Este, eso es el promedio de todos los días del año, pero el lugar de salida en los solsticios está lejos de ese punto cardinal. En mi latitud puede salir hasta más de 30º de distancia del Este, en fechas próximas a los solsticios. 

Teóricamente en los equinoccios debería salir exactamente por el Este y ponerse por el Oeste, aunque como debido a la refracción lo vemos desplazado en vertical hacia arriba, pero no en horizontal, y la trayectoria del Sol cuando sale y se pone no es vertical (solo lo es en el ecuador), realmente lo vemos salir un poquito más hacia el Sureste y ponerse hacia el Suroeste. 
         

En el instante 1 el Sol real se está poniendo por el Oeste, pero se le ve más arriba por la refracción.

En el instante 2 se ve ponerse el centro de la imagen refractada del Sol en un lugar diferente.
Si se considera el limbo superior, como representa la posición 3 que es lo que oficialmente se considera como ocaso astronómico del Sol, la diferencia es aún mayor. 

Por supuesto todo esto se refiere a un horizonte teórico, que muy pocas veces se da, pero es la única manera de hacer los razonamientos, que solo desde alta mar se ajustarían a la teoría. En cada pueblo o ciudad, o incluso en cada lugar concreto, el horizonte es diferente y su altura por las zonas Este y Oeste puede modificar en gran medida tanto el tema del momento como del lugar de salida o puesta del Sol.

En otras latitudes:

El aumento de la duración del día respecto a las 12 horas teóricas en el equinoccio por el tema de tomar el limbo superior del Sol en vez de su punto central aumenta considerablemente al aumentar el valor la latitud (tanto Norte como Sur), ya que el ángulo de la trayectoria con que se pone el Sol respecto al horizonte en el equinoccio (*) es la colatitud. Si la latitud es elevada este ángulo es muy pequeño, el Sol sale y se pone muy lentamente, y pasa mucho tiempo entre que se pone el centro del Sol y el limbo superior. 

En cuanto a la refracción, su magnitud no está afectada por la latitud, pero su influencia en el asunto que estamos tratando es mucho mayor por los mismos motivos que antes. En el siguiente gráfico se recogen varios ejemplos.

1- Posición del Sol real con su centro en el horizonte

2- El Sol real justo debajo del horizonte

3- Imagen refractada del Sol, en el momento en que en realidad está en la posición  2

4- Imagen refractada del Sol con el limbo superior en el horizonte

Las imágenes 2 y 3 corresponden al mismo instante. Lo reitero porque es importante.
Las flechas verdes recogen el efecto de tomar el limbo solar en vez del centro y las azules el efecto de la refracción.

Teniendo en cuenta que el Sol recorre su diámetro en dos minutos, este gráfico puede servir para hacer una estimación numérica del valor del tiempo de la posición 1 a la 4, sumando las longitudes de las flechas verdes y azules.

Como la refracción a altura cero es similar al diámetro del Sol, la influencia de esta refracción es aproximadamente el doble que la ocasionada por el centro-limbo. 

El latitudes altas el efecto es muy elevado. Por ejemplo en 89º norte o sur, en el equinoccio la duración del día es de casi 16 horas y la noche solamente 8.

Este gráfico ilustra también la distancia angular del lugar de puesta del Sol respecto al Oeste, en los equinoccios, que también aumenta con la latitud.

(*) El mencionado ángulo en realidad pertenece a un triángulo esférico y no plano, pero se puede asimilar a él, al tomar una porción reducida de la bóveda celeste cercana al horizonte. Su valor es la colatitud para un astro situado en el ecuador celeste, como ocurre con el Sol el día del equinoccio. 

Al cambiar la declinación del astro ese ángulo va disminuyendo, y por ejemplo las estrellas que por muy poco no son circumpolares (declinación un poco mayor que la colatitud) se ocultan de una manera rasante, con un ángulo muy pequeño respecto al horizonte.

Más sobre el tema, en este blog.

Hoy me he centrado solo en la duración del día en esta fecha tan especial y en el lugar de salida y puesta del Sol. Puedes encontrar otros dos artículos, más completos, que recogen otros aspectos del equinoccio de primavera:
Ya llega la primavera 

¿Se adelantó la primavera?

Y otros dos sobre el comienzo del otoño: 

El Otoño nunca empezó el 21

Equinoccio: Cuando las sombras mantienen el rumbo 

Una cuestión que puede surgir al constatar el desajuste entre la teoría y la observación en el caso de la fecha del equinoccio es cómo podían determinar hace siglos dicha fecha con precisión, incluso mucho antes de que se conociera la realidad de los movimientos de la Tierra, con la teoría heliocéntrica. Un caso claro y documentado es la normativa sobre determinación de la pascua en el concilio de Nicea en el siglo III. 

Independientemente de los posibles cálculos teóricos, hay un fenómeno fácilmente constatable sin medios técnicos, y es el tema de la longitud de las sombras a mediodía, como recojo en el primero de estos 4 enlaces, o su trazado diario a lo que se refiere el último, que no están afectados por las dos circunstancias que son protagonistas en este post.

Te aconsejo que no lo leas, si tienes la cabeza algo “cargada” y, en cualquier caso, no tomarte en serio sobre todo la parte final.

Si nos ponemos rigurosos … Exagerando la precisión o "discusiones casi bizantinas".

A partir de aquí cuando digo simplemente “día” sin especificar nada más, me estoy refiriendo al tiempo en que está el Sol por encima del horizonte (a eso que dicen que hoy dura 12 horas) y no al día completo de 24 horas.

Después de haber hablado en la radio sobre el tema, me ha llegado una pregunta de un oyente sobre si (independientemente del tamaño del disco solar y la refracción) la duración teórica sería exactamente de 12 horas, o no, porque “En el equinoccio la tierra sigue su órbita, luego en esas 12 horas el sol "pasó" del hemisferio sur al norte, con lo que sería un poco más largo”

Nota: Este párrafo lo añado el día 25-3. Aunque en principio me sonó un poco extraño, quiero agradecer a este oyente su interés por aclarar estos temas, porque me ha dado pie a profundizar, aprender deduciendo, y sacar jugosas conclusiones, que en muchos casos han resultado bien acogidas. Pueden resultar demasiado rebuscadas, pero este anexo está recomendado solo para iniciados, y (añado) para quienes les guste dar una vuelta más.

Traté de entender la frase y, efectivamente, algo hay. Si considerásemos que comienza y acaba el día cuando es el centro del Sol el que se sitúa en horizonte plano de altura cero, y no hubiese atmósfera, el día duraría 12 horas igual que la noche … aproximadamente, redondeando a los minutos. Porque en segundos normalmente no.

Si queremos una precisión de segundos, aparecen otros dos factores a tener en cuenta:

- La diferente duración de los días solares

Normalmente nos referimos a las 24 horas que tiene un "día solar medio", pero la verdadera duración de cada "día solar verdadero" es diferente y puede oscilar hasta en unos 30 segundos de más o de menos, y ello da lugar la llamada "Ecuación del tiempo”, tal como expliqué en la última parte de este artículo .

Concretamente el día del equinoccio de marzo (día+noche) dura 23h 59m 42s, es decir, 18 segundos menos de las 24 horas, tal como puede comprobarse con los datos de los anuarios de efemérides, y esto es así en todos los lugares.

Restando los datos remarcados se obtiene la duración de los "días solares verdaderos"

Esto no obstante, no afecta en principio a la diferente duración del día respecto a la noche, porque ambos reducen su duración en el mismo valor (9 segundos cada uno), pero la duración teórica exacta del día no serían esas 12 horas que es lo que estamos buscando. 

Aunque bien pensado esos 9 segundos quizás sean bastante más que eso “debido a que la tierra sigue su órbita…” ¿O no?

- La hora exacta en la que se produce el equinoccio y la asimetría del "día del equinoccio" respecto a ese momento.

Si el equinoccio ocurre exactamente a mediodía, la mañana es un poquito más corta que sus correspondientes 6 horas porque el Sol ha salido un poco más tarde ya que lo ha hecho cuando todavía era invierno, con declinación negativa. Pero ello se compensa con que la tarde será un poco más larga de las 6 horas, porque cuando el Sol se pone ya ha pasado el momento del equinoccio, el Sol está en el hemisferio norte celeste (para la primavera en el hemisferio norte) con declinación positiva y se pone algo más tarde.

El gráfico es solo un esquema y se han exagerado la diferencia de la salida y puesta del Sol respecto a las horas indicadas, con la escala de esas horas. 

En este caso sí: la duración del día sería de 12 horas exactas. ¡¡¡Perdón!!! De 11 horas 59 minutos y 51 segundos, por lo de antes, eso de la ecuación del tiempo.

Pero como normalmente no ocurre a mediodía… ¡Ya la hemos liado!

Si el momento del equinoccio es por la mañana (o por la noche en esa fecha, como este año que ha sido a las 3:50 T.U.), la mayor parte del día (o todo él) es ya primavera, y su duración será mayor de las 12 horas (bueno, de las 11h 59 m y 51 s) y si el equinoccio ocurre por la tarde (o por la noche antes del cambio de fecha) será menor.

Por todo ello, si queremos que el día dure 12 horas exactas en la fecha que comienza la primavera, el equinoccio deberá ocurrir antes de mediodía para poder añadir esos 9 segunditos, y debería ser exactamente a las …  Seguro que aquí algún año habrá ocurrido a esa hora. 

¿O por mucho que “se mueva la tierra en su órbita…” la diferencia máxima no llegará a los 9 segundos (yo "así a ojo" creo que sí llegará, pero quién sabe) y habrá que recurrir a otra fecha posterior… Evidentemente no me voy a poner a calcularlo a no ser que el confinamiento por la pandemia sea eterno y me aburra en casa.

Recogiendo la aportación de Kochab en un comentario (edito y añado ésto el 25-3), en el momento exacto del equinoccio en cada lugar de la Tierra será una hora diferente (según su longitud geográfica) por lo que donde coincida con la salida del Sol (prescindiendo de los factores que alteran la situación, de los que se ha hablado aquí), éste aparecería exactamente por el Este. 
De la misma manera, y con las mismas salvedades, en el meridiano en que ocurra a mediodía, tendrán un día de 12 horas exactas. Este año 2020 ha ocurrido en zonas de Canadá y la costa Oeste de Estados unidos.

Otra historia que se me viene ahora a la cabeza (maldito coronavirus, que me impide estar liado con temas más productivos) es qué sentido tiene decir eso de que en la fecha del equinoccio la noche y el día duran igual. Porque los cálculos dependen de ...

El día está claro cual es, pero la noche … ¿qué noche hay que considerar? ¿La anterior o la siguiente? Porque las noches tienen una parte en cada fecha. Y metidos ya en estas precisiones, la duración de una y de la otra ¡son diferentes!

Hay un grave problema semántico en todo esto: "en esa fecha el día dura igual que la noche" ¡Pero si en una fecha no existe una noche completa, sino dos trozos de noches!

O... ¿Se podrá considerar la noche anterior si el momento del equinoccio es antes de mediodía o la siguiente si es después? … 

¿Hago una consulta a la Unión Astronómica Internacional, para ver si hay legislado algo a este respecto?... 
Creo que tampoco lo haré, que los pobres bastante se liaron con el tema de Plutón como para ponerles en otro aprieto en estos delicados momentos en que ni siquiera se pueden reunir.
Perdón por el tono de los últimos párrafos, pero creo que es un ejercicio de humor que todos-as necesitamos.

El verano, y las actuaciones estelares en el de 2019

Las estaciones

Antes de nada conviene repasar por qué ocurren las estaciones, o por qué empiezan y acaban en un momento concreto:

La causa de que tengamos esos periodos que se prolongan varios meses en los que la temperatura y condiciones ambientales suele ser tan diferentes es el hecho de que, como suele decirse, el eje de la Tierra está inclinado:

Mucha gente piensa que en verano hace más calor porque estamos más cerca del Sol. En mi opinión esta falsa creencia está muy generalizada debido a que las imágenes que aparecen en la mayoría de los lugares presentan una órbita terrestre exageradamente excéntrica (una elipse muy alargada) donde las diferencias de las distancias al Sol en unos puntos de la órbita y en otros son muy elevadas.

Imágenes como ésta, tan frecuentes y tan alejadas de la realidad, llevan a muchas personas a una idea errónea del motivo de las estaciones

Pero no es eso:
Como todo el mundo sabe, la Tierra tiene dos movimientos principales, la traslación alrededor del Sol y la rotación alrededor de su eje. Considerando el plano que contiene la trayectoria de nuestro planeta en su traslación alrededor del Sol (el llamado plano de la eclíptica) y el eje de la rotación, nos puede parecer lógico que estos dos elementos geométricos sean perpendiculares entre sí, y así habría sido en todos los planetas si en su formación y evolución no hubiera habido grandes impactos que de alguna manera les dejaron medio tumbados. La inclinación del eje es precisamente la causa de las estaciones.

Estaciones en el hemisferio norte

De hecho solo hay un planeta en el Sistema Solar, precisamente el primero, Mercurio, cuyo eje de giro se ha mantenido prácticamente en la orientación inicial.

Esta inclinación del eje tiene dos consecuencias importantes: 

¿Y la Semana Santa pa´ cuando?

¡Qué tarde cae este año la Semana Santa! 

Parece que se hace de rogar como el anillo de la canción de Jennifer López, de la que he tomado el título.

Ya sabemos que cada año es distinto y puede haber incluso más de un mes de diferencia.

Pero si se hicieran los cálculos de manera correcta, o si en el concilio de Nicea hubieran estado un poco más acertados a la hora de escribir las normas para su celebración, mañana día 21 ya sería Jueves Santo y no tendríamos que esperar hasta la segunda quincena de abril para disfrutar de esas vacaciones de primavera.

¿Y qué pinta este artículo en un blog de astronomía? Si, porque la determinación de estas fechas se basa en las fases de la Luna y las estaciones.

Efectivamente, si miras por ahí buscando la norma para determinar la fecha de Semana Santa, en casi todos los lugares leerás que “el domingo de resurrección es el domingo siguiente a la primera luna llena de primavera” Así suele decirse, y así lo he contado yo en diversas ocasiones.

Varias imágenes de publicaciones, en todas pone lo mismo.

Hoy día 20, como posiblemente hayas oído, empieza la primavera y mañana día 21 hay luna llena. Por lo tanto este domingo día 24 debería ser la Pascua de Resurrección. ¡Pero no! No lo será hasta el 21 de abril.

Tengo que agradecer a mi colega y amigo Javier Martín, que me avisó hace ya tiempo de la anomalía de este año, y gracias a él he decidido escribir este post, por lo que estoy obligado a dedicárselo.

Para aclarar todo esto hay que ir al principio:

La iglesia católica quiso mantener la celebración de la fecha de la resurrección y la muerte de Cristo, pero claro, según el calendario vigente en aquel momento y lugar. Se sabe que la crucifixión se produjo el día 14 del mes de Nisán del calendario judío. Nuestro calendario es totalmente distinto y el 14 de Nisán para nosotros cae en fechas muy diferentes según el año.

Este calendario, como la mayoría en la antigüedad, era lunisolar: Cada mes se correspondía con una lunación y el comienzo del año se adecuaba al ciclo solar, a las estaciones. Por eso algunos años tenían 12 meses y otros 13 ya que en 365 días hay 12 lunaciones y unos días más.

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”

¿Se adelantó la primavera?

Hace unas horas ha empezado la primavera en el hemisferio norte. 

Hoy 20 de marzo de 2018, aunque por la meteorología de aquí no lo parezca, es el día del equinoccio. De alguna manera es el comienzo de un nuevo ciclo de la naturaleza con un resurgimiento después de los fríos y las largas noches del invierno, y así lo entendían la mayoría de los pueblos de la antigüedad que tomaban como inicio del año, precisamente estas fechas.

La estación de las flores llegó el 20 de marzo

En el hemisferio Sur ha comenzado hoy el otoño y allí el equinoccio de primavera será en septiembre.

Aunque estamos acostumbrados a oír que la Primavera empieza el 21 de marzo, lo cierto es que la estación de las flores acaba de empezar hoy día 20 a las 17:15 hora central europea (CET)

Pero quizás sorprenda aún más el saber que lo de hoy no es una excepción, que en todo lo que nos queda de este siglo XXI ningún año empezará el día 21, e incluso que en muchas ocasiones será el 19. El último año en que el cambio de estación se produjo el 21 de marzo fue en 2007 (o en 2011 considerando hora CET)  y no volverá a ocurrir hasta el 2102.

O sea que podemos olvidarnos de la clásica fecha porque casi con seguridad no volveremos a verla.

También las sombras en Durango.

Este post es continuación del anterior, que puedes verlo aquí, si no lo has leído.
Si en aquel trataba sobre el movimiento aparente del Sol, en este se recogen aspectos que son consecuencia directa de aquellos: las sombras que se producen y su evolución a lo largo del día y del año.

También aquí aparecerán los módulos interactivos del Aula de Astronomía de Durango donde se pueden simular y visualizar las diferentes situaciones, porque no solo sirven para analizar la evolución en el tiempo de las posiciones del Sol sino que, como se utilizan lámparas que representan a nuestra estrella, también pueden apreciarse las sombras y quizás aquí reside su principal utilidad. Al menos la más original.

Un pequeño listón vertical cuyo extremo está exactamente en el centro de la cúpula proyecta las sombras correspondientes a diferentes horas en solsticios y equinoccios, permitiendo en muy poco tiempo visualizar y resumir situaciones que se producen a lo largo del año.

Los caminos del Sol, desde Durango

Hoy día 6 de noviembre de 2017 se cumplen 10 años de la inauguración oficial del Aula de Astronomía de Durango, donde yo trabajo.

Una de las zonas del Aula de Astronomía de Durango. Al fondo a la derecha dos módulos didácticos sobre los que hablo en este post.

Con este motivo se ha emitido una reseña sobre el aula, y en general sobre aspectos didácticos de la enseñanza de la astronomía, en el programa de divulgación científica de Radio Euskadi “La mecánica del caracol”.

Puedes escucharlo entre los minutos 15:45 y 33:05 este audio  y si quieres más información sobre las instalaciones, materiales y actividades que se desarrollan, puedes encontrarla en nuestra web .

Ya hablé del Aula de Astronomía de Durango recogiendo aspectos emotivos personales en un post que titulé “Trabajar en el cielo”, y cité alguno de los módulos didácticos de diseño y elaboración propia, que hay allí y que utilizo en mi labor diaria.

Dije que más adelante detallaría el funcionamiento y utilidades de alguno de ellos, y hoy voy a aprovechar la circunstancia del aniversario del Aula para explicar los dos que para mí son más interesantes por su originalidad (son de diseño y fabricación propia, los elaboré hace ya más de 15 años con ayuda de mi alumnado del IES Sestao, y no he visto nada similar en otros sitios), y por los premios que han obtenido.

Se trata de dos módulos interactivos donde, en una primera utilización, se puede apreciar el recorrido del Sol y las sombras a lo largo del día en solsticios y equinoccios. Uno de ellos está calculado para nuestra latitud y el otro en cualquier latitud.

Tienen varias utilidades aún más interesantes, algunas de las cuales (las más técnicas, referidas a estudios de las sombras) detallaré en el siguiente artículo. Ahora, en unas fotos y dos vídeos, puedes apreciar su funcionamiento básico, en lo que respecta a las posiciones del Sol: la diferente trayectoria sobre nuestro horizonte, altura máxima alcanzada en cada fecha y lugares de salida y puesta.

Sobre unos casquetes esféricos se han situado una serie de lámparas en las posiciones que ocupa el Sol cada dos horas en esas fechas y con unos conmutadores se van seleccionando las diferentes situaciones.

El primero recoge lo que se puede observar desde nuestra latitud (43º Norte)

En este primer módulo, de un tamaño de 1,5 metros de ancho, se ha representado la zona de la bóveda celeste, por donde vemos moverse el Sol en la latitud de Durango con piezas de cartón pintadas de azul; y se ha colocado a escala el horizonte con imágenes reales de los llamativos montes que se ven desde la zona, con la orientación adecuada.
Sobre la bóveda se sitúan las lámparas que representan las posiciones del Sol y con unos conmutadores giratorios que aparecen en primer plano en la imagen se elige la fecha y la hora deseadas, encendiéndose la lámpara correspondiente.