El solsticio de diciembre
Desde
la formación del sistema solar, la Tierra ha jugueteado alrededor del Sol, e
inclinada 23,5 grados respecto a la vertical al plano de su órbita elíptica, le
ha rendido la pleitesía que merece por toda la energía útil que de él ha
recibido, como se ilustra en la figura 1. Y podría seguir así año tras año, sin
parar, a menos que algún evento astronómico catastrófico lo impida.
Figura 1. Movimiento de la
Tierra alrededor del Sol a lo largo de su órbita elíptica (casi circular, la
elipticidad que se muestra es producto de la perspectiva de la imagen). El eje
de la Tierra forma un ángulo de 23,5 grados con la línea vertical al plano de
la órbita. Durante el solsticio del 21 de diciembre el eje terrestre se
inclinará más hacia el polo sur del Sol. Por lo tanto, el Sol bañará al
hemisferio sur con luz de mayor intensidad, comparado con el hemisferio
norte. Consecuencia: invierno en el
norte y verano en el sur. Con los botones de Inicio y Pausa se puede controlar el applet.
Mientras nuestro insólito planeta Tierra realiza
su periódico viaje de traslación por el Sistema Solar, ocurren varios eventos
astronómicos a lo largo del año que vale la pena destacar. Cuatro de estos son
de fundamental importancia en la climatología global, porque originan las consabidas
estaciones: primavera, verano, otoño e invierno. Entre las mencionadas, socialmente destaca
la estación invernal del hemisferio norte (HN) por la celebración de la Navidad,
la finalización del Año Viejo y el recibimiento del
Año Nuevo,
según el calendario gregoriano.
Figura 2. Sistema de coordenadas ecuatoriales para determinar el movimiento del Sol sobre su trayectoria aparente en la esfera terrestre conocida como eclíptica. El plano de la eclíptica forma un ángulo de 23,5 grados respecto al plano de ecuador celeste, y se interceptan dando origen al punto Vernal ϒ o punto de Aries y el punto Boreal Ω. Este valor determina la oblicuidad de la eclíptica. La esfera grande de color azul representa la esfera celeste, la del centro a la Tierra y la pequeña sobre la eclíptica, al Sol. Se pueden observar las posiciones del Sol para los meses del año.
Pulsar sobre la imagen para activar el applet que simula el movimiento del Sol sobre la eclíptica. El Sol se puede mover también con el botón de Inicio o colocando el cursor encima y desplazándolo.
La época de la Navidad siempre coincide con la
ocurrencia del solsticio de diciembre, que este año tendrá lugar
a las 11:27 pm (HLV) del día de hoy 21 de diciembre de 2023. Este es el evento astronómico que marca el
inicio del invierno en el hemisferio norte y, al mismo tiempo, el verano en el
sur. Este fenómeno astronómico de los solsticios ocurre dos veces al año (junio
y diciembre), cuando la inclinación del eje de la Tierra hace que el Sol alcance
su máxima altura en el cielo, bien sea en el hemisferio norte o en el sur. En
este caso particular del solsticio de diciembre, el extremo norte del eje
terrestre se encuentra inclinado en sentido contrario al Sol, mientras que su
extremo sur se encuentra tumbado hacia el Sol. En consecuencia, sobre el
hemisferio norte incide la luz del sol con menor intensidad que en el
hemisferio sur.
Nosotros, en nuestra patria venezolana, estamos
ubicados en el hemisferio norte de la Tierra, en la zona intertropical delimitada
por el trópico de Cáncer y el trópico de Capricornio. Por
consiguiente, los cambios estacionales que se producen en las regiones distantes
del ecuador terrestre (es decir, aquellas que se encuentran más al polo norte o
más al polo sur), directamente no nos afecta significativamente; sin embargo, nos
parece conveniente, seguir estos eventos astronómicos y climáticos que se
producen a lo largo del año en nuestro país a causa de tal movimiento anual de
la Tierra, para poder tener un conocimiento preciso de porqué no se dan las
cuatro estaciones en nuestro territorio; entre otras cosas.
Figura 3. Posición
del Sol durante el solsticio de diciembre 2023. Este año, el 21 de diciembre a
las 23:27 (HLV) el Sol se encontrará en el cenit de un punto de
Australia, como se puede apreciar en la figura 3. En ese preciso lugar ocurrirá también el "mediodía cenital".
Cualquier observador ubicado en ese punto podrá disfrutar de la desaparición de
las sombras de los objetos. Pulsar sobre la imagen para
activar el applet que simula el movimiento del Sol sobre la eclíptica. El Sol
se puede mover con el botón de Inicio o colocando el cursor encima y
desplazándolo.
¿Por
qué ocurren estos eventos astronómicos? Muy simple, la Tierra, mientras se
desplaza alrededor del Sol, también gira; y lo hace como un trompo o peonza. Por
lo tanto, posee un momento angular de rotación en una dirección fija, es decir,
aproximadamente constante respecto al fondo de la bóveda celeste. Una ley de la
física permite concluir que, mientras la Tierra se desplaza en su órbita, este
momento angular mantiene su dirección, a menos que una fuerza externa le
aplique un torque y se la cambie. Tal dirección del momento angular se considera
en astronomía como una dirección de referencia y, por lo tanto, se adopta como
la dirección del eje de la Tierra; el cual, uno de sus extremos (el
norte), apunta hacia la estrella Polaris en la Constelación de la Osa Menor. Pues bien, resulta que por un motivo que no
explicaremos, el eje forma un ángulo de 23,5 grados con la línea vertical al plano
de la órbita que la Tierra describe y como se acaba de mencionar, su dirección
permanece casi constante.
Sí
la Tierra se moviera alrededor del Sol con el eje terrestre en dirección perpendicular
al plano de la órbita terrestre, entonces, el plano de su órbita coincidiría
con el plano del ecuador; y por consiguiente, la luz recibida desde nuestro
astro rey, iluminaría por igual ambos hemisferios terrestres los 365 días del
año. Justamente, esta es la situación que ocurre durante los dos equinoccios de
marzo y septiembre. En consecuencia, cualquier observador sobre la superficie de la Tierra, durante todo el año, verían
salir al Sol exactamente por el punto cardinal Este, subiría hasta alcanzar la
altura máxima de 90 grados en el cielo, y luego, lo
verían ocultarse por el punto cardinal Oeste.
Es
decir, el Sol realizaría cada día el mismo movimiento aparente monótono para
un observador situado sobre la línea ecuatorial terrestre; lo mismo ocurriría sobre los trópicos,
y en general, sobre cualquier punto de la superficie terrestre.
Sin
embargo, este no es el caso, ya que el eje de la Tierra forma un ángulo de 23,5
grados con la línea vertical al plano de la órbita. Durante el solsticio del 21
de diciembre el eje terrestre se inclinará más hacia el polo sur del Sol. Por
lo tanto, el Sol bañará al hemisferio sur con luz de mayor intensidad,
comparado con el hemisferio norte.
Consecuencia: se produce el invierno en el hemisferio norte y el verano
en el sur.
