Si preguntara a cualquiera cuánto dura un día, sin duda la inmensa mayoría me respondería inmediatamente que 24 horas (bueno, tal vez alguno dudara, pensando que es una pregunta trampa). Si le pidiera que me dijera cuánto dura en función del movimiento de la Tierra, estoy seguro que el mismo número de personas me contestaría que un día es una rotación completa de nuestro planeta. Y si le preguntara por la duración de un año, en esos mismos términos, ciertamente diría que un año es el tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta completa alrededor del Sol. Esto es algo que nos enseñan desde pequeños en el colegio. Pero ¿cuánto es realmente una vuelta completa?

Día sidéreo y día solar

Seguro que muchos pensaréis que la pregunta es una perogrullada. Una vuelta completa son 360º. Cierto, pero pensad en que mientras la Tierra rota sobre sí misma, se desplaza a su vez alrededor del Sol. Vale ¿y? Bueno, pues al completar un giro de exactamente 360º, nuestra posición con respecto al Sol habrá variado, y desde nuestro punto de vista, el Sol se habría quedado atrás. Tendría que pasar un poco más de tiempo, para que nuestro planeta rotara un poco más, y el Sol vuelva a la misma posición relativa.

Esto es fácil de ver si tomamos las estrellas como referencia. Dado que son muy lejanas si las comparamos con las distancias de nuestro Sistema Solar, podríamos considerarlas fijas. Bien, imaginemos que en un momento dado de un día cualquiera, observamos el Sol, y una estrella que desde nuestra perspectiva está totalmente alineada con él. Obviamente, es un experimento imaginario, puesto que no podríamos ver la estrella, al estar detrás del Sol (eso sin mencionar que observar directamente el Sol es muy peligroso). Esperamos que la Tierra de un giro sobre sí misma de exactamente 360º. La estrella estará en la misma posición que al inicio de nuestro imaginario experimento, pero el Sol no. Unos minutos después, a medida que la Tierra sigue girando, el Sol se situará nuevamente en esa posición inicial.

Pues bien, ese giro completo de 360º exactos se denomina día sidéreo. Formalmente se define como el tiempo transcurrido entre dos transitos consecutivos del primer punto de Aries (o simplemente punto de Aries, del que hablé en mi primer artículo, y que es el corte entre el ecuador celeste y la eclíptica), sobre nuestro meridiano. Por el contrario, el tiempo transcurrido entre dos transitos consecutivos del Sol por nuestro meridiano (un giro de 360º y “un poquito”) se denomina día solar. Éste es nuestro día de 24 horas (es decir, 86.400 segundos exactos) que todos conocemos y utilizamos (en realidad, hay una pequeña diferencia debida a variaciones en la rotación terrestre, que actualmente produce un error acumulativo de 0,7 segundos por año), mientras que el día sidéreo dura 23 horas, 56 minutos y 4 segundos.

Año sidéreo, año anomalístico, y año trópico

Con los años sucede algo parecido. Sabemos que un año es el tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta completa alrededor del Sol. Pero ¿cuándo consideramos que ha dado una vuelta completa? Pues cuando está exactamente en la misma posición que en la vuelta anterior ¿no? ¿Y qué utilizamos como referencia? Parece lógico pensar que las estrellas ¿verdad? Bien, así definimos el año sidéreo, que dura 365,2564 días (solares).

¿Y no basta con eso? Pues no. Como sabéis, la órbita terrestre no es circular, sino elíptica. Y resulta que esta elipse va rotando poco a poco. Es decir, si estamos justo en el punto de nuestra órbita más cercano al Sol (el perihelio), un año sidéreo después, no volveremos a estar en es mismo punto, sino un poco antes. El tiempo entre dos pasadas consecutivas por el perihelio es de 365,25964 días. Esto es lo que se conoce como año anomalístico, y como veis, es un poco más largo que el año sidéreo.

Pero ninguna de estas dos definiciones de año corresponden con el año que utilizamos en nuestro calendario. Lo que más nos interesa a la hora de construir un calendario son las estaciones. Antaño era fundamental conocer exactamente cuándo empezaban y terminaban, ya que determinaban las fechas para sembrar y recolectar diferentes productos agrícolas. Y hoy en día sigue siéndolo, aunque sólo sea por inercia social. El verano debe comenzar el mismo día, año tras año, lo mismo que el invierno.

Las estaciones, contrariamente a lo que creen algunos, no se producen por la variación de la distancia entre la Tierra y el Sol, sino por la inclinación del eje terrestre. Éste está inclinado unos 23º 26′ con respecto a la perpendicular del plano de la órbita, y además su orientación apenas cambia a lo largo del tiempo (apenas, porque año tras año varía un poco y es lo que se conoce como precesión de los equinoccios, algo de lo que también hablé en mi primer artículo). Así, habrá momentos en los que el hemisferio norte esté más “cara al sol” que el sur, y viceversa. Además, habrá momentos en los que ambos hemisferios estén iluminados más o menos igual.

Los instantes en los que el eje terrestre está contenido en un plano perpendicular al plano de la órbita que incluya la línea imaginaria que une el Sol y la Tierra se denominan solsticios, y corresponden al día más largo en el solsticio de verano, y a la noche más larga en el de invierno. Marcan el inicio del verano y del invierno, respectivamente. Por el contrario, los instantes en los que el eje terrestre está incluído en un plano también perpendicular al plano de la órbita, pero tangente a ésta, se denominan equinoccios, y corresponden a días y noches de igual duración. Marcan el inicio de la primavera y del otoño.

Pues bien, el tiempo transcurrido entre dos equinoccios de primavera consecutivos es lo que se conoce como año trópico, y dura 365,242199 días. Éste es el año que utilizamos en nuestro calendario, y como veis, es más corto que el año sidéreo o el año anomalístico.

Calendario juliano y calendario gregoriano

El número de días (siempre solares) que dura un año trópico no es un número entero, y de ahí viene la problemática de los años bisiestos. El calendario juliano (antecesor de nuestro calendario actual), insertaba un día adicional cada 4 años, por lo que la duración media de un año era de 365,25 días, lo cual supone un error de 11 minutos y 14 segundos con respecto al año trópico.

Parece poco, pero con el paso de los años, los equinoccios y solsticios eran cada vez más tempranos, hasta llegar a un desfase de 10 días, unos 1.250 años después de su establecimiento. Así que se reformó el calendario y nació el calendario gregoriano, que es el que utilizamos actualmente. En este calendario, los años bisiestos son aquellos años divisibles por 4, excepto los divisibles por 100 pero no por 400 (o sea, 1900 no es bisiesto, pero 2000 sí). Esto nos da una duración media del año de 365,2425 días, por lo que la diferencia con el año trópico es solamente de 26 segundos (tendrían que pasar unos 3.300 años para llegar a una diferencia de un día).

Como curiosidad final, puesto que el error acumulativo al cabo de 4 años es de casi un día (y por eso se añade en los años bisiestos), el error al cabo de sólo dos años es de casi medio día. Por tanto, si ahora es de día, hace exactamente dos años trópicos era de noche, y viceversa. Sin embargo no nos damos cuenta puesto que nuestra forma de medir el tiempo (horas, minutos) se basa en divisiones enteras de un día. Un día tiene 24 horas exactas. Por tanto, el tiempo que ha transcurrido desde el año pasado, el mismo día y a la misma hora en la que estáis leyendo esto, no es exactamente un año trópico, sino un poco más.

En estas fiestas que se acercan, pensad que en el momento en el que toméis las uvas al son de las 12 campanadas de la Puerta del Sol, exactamente dos años trópicos atrás, eran algo más de las 12 del mediodía (del 31 de diciembre).

This entry was posted on Friday, December 15th, 2006 at 22:46 and is filed under Astronomía, Blog sobre Ciencia, Ciencia . You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.