sábado, 19 de marzo de 2011

Las dos estaciones de Bariloche

Mañana, 20 de marzo, termina el verano y empieza el otoño en el hemisferio sur. Un amigo me preguntaba hace poco si el hecho de que febrero tenga 28 días, y agosto 31, no hacía que los veranos de nuestro hemisferio fuesen más cortos que los del hemisferio norte. La codicia de los emperadores romanos por acumular días en julio y agosto no tiene nada que ver, pero ¡ay! nuestro verano sí es bastante más corto que nuestro invierno. ¿Cómo? ¿Será verdad lo que dice el viejo chiste: que en Bariloche hay sólo dos estaciones, el invierno y la del ferrocarril?

Acá están las fechas para este año:

Equinoccio vernal: 20/3/2011
...seguido por 93 días de otoño hasta el...
Solsticio de invierno: 21/6/2011
...seguido por ¡94 días de invierno! hasta el...
Equinoccio de primavera: 23/9/2011
...seguido por 90 días de primavera hasta el...
Solsticio de verano: 22/12/2011
...seguida por ¡89 días de verano! hasta el siguiente...
Equinoccio vernal: 20/3/2012

El próximo invierno va ser ¡un 5,6% más largo que el próximo verano!

La razón de esta desigualdad no obedece a razones geopolíticas, sino a la fría ciencia astronómica. La explicación tiene dos partes: la forma de la órbita de la Tierra, y la ubicación de los solsticios y equinoccios en esta órbita. Vayamos por partes.

Parte 1: La forma de la órbita. La órbita de la Tierra alrededor del Sol no es un círculo sino una elipse. Ya han aparecido las elipses por aquí, desde la nota sobre Kepler (descubridor de las órbitas elípticas) hasta las lunas llenas de distinto tamaño (como la superluna de hoy). Una elipse es como un círculo con dos centros, llamados focos. En esta imagen están representadas las órbitas de los planetas interiores en Celestia (click para agrandar si no se ve bien). La órbita de Mercurio es más ovalada todavía (se dice más excéntrica), y se nota a simple vista. El Sol está en uno de los focos de cada órbita planetaria; en el otro foco no hay nada. El momento de máximo acercamiento al Sol se llama perihelio, y el de la Tierra ocurre el 5 de enero. El máximo alejamiento es llama afelio, y el de la Tierra ocurre el 4 de julio. La Tierra, claro, se mueve un poco más rápido cuando está más cerca del Sol, y más lento cuando está más lejos, siguiendo las leyes de Kepler.

Parte 2: La Tierra inclinada. Los solsticios y equinoccios no tienen relación con la forma elíptica de la órbita. Dependen de la inclinación del plano del ecuador de la Tierra con respecto al plano de la órbita. Estos dos planos se cortan, obviamente a lo largo de una recta, que apunta por un lado a la constelación de Piscis y por el otro a Libra. Es una recta fija (bueno, va rotando muuuuy lentamente) y apunta todo el año p'al mismo lado, a medida que la Tierra la "arrastra" a lo largo de la órbita. Mañana, el día del equinoccio, esta recta pasa, además, por el Sol. En este diagrama está representada la órbita de la Tierra exagerando su excentricidad, para que se vea mejor el efecto (en la verdadera órbita los dos focos están más juntitos). Mañana a las 23:31 hora universal la Tierra estará donde marca el circulito celeste en el diagrama. En ese momento el plano del ecuador terrestre corta el plano de la órbita a lo largo de la línea roja (el Sol, entonces, brilla directamente sobre el ecuador). Así dando toda la vuelta, la relación entre el ecuador y la órbita determina las estaciones, cuyos comienzos están marcados con la línea roja y la línea verde en el diagrama.

Juntando las partes: Una desafortunada coincidencia. ¡Miren las fechas! El perihelio ocurre pocos días después de nuestro solsticio de verano. Como resultado, la Tierra recorre nuestro verano al trotecito, mientras que nuestro invierno lo recorre al paso. Y nos tocan 8 días más de otoño-invierno que de primavera-verano...

Alguien dirá: "Ah, pero en nuestro verano el Sol está más cerca, y calienta más. Así que será corto, pero bueno." Tal vez. El Sol está un 3% más cerca en nuestro verano que en el del hemisferio norte (¡mucho menos que lo que se ve en el diagrama!). Es muy poquito, y su efecto es casi imperceptible frente a otras cuestiones que afectan la temperatura de nuestras estaciones, como la distribución de los océanos y continentes, las corrientes marinas, la meteorología, etc. Así que no hay tutía: acá el invierno es más largo.


Nota sobre la foto. En otoño los bosques que cubren las laderas de los cerros de la Patagonia, mayoritariamente de lengas (Nothofagus pumilio), toman este increíble matiz, a medida que sus hojas van pasando de verdes a rojas. Bájense la imagen de alta resolución, hace un lindo fondo de pantalla.

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2 comentarios:

  1. Desde el punto de vista térmico y luminoso, el solsticio es el punto medio, el de mayor luminosidad y mayor temperatura por ser los dias mas largos (noches mas largas en el otro hemisferio), por tanto es el centro del invierno en un hemisferio y el centro del verano en el otro. La estación debiera comenzar cuarenta y cinco dias antes y terminar cuarenta cinco dias después. Asi el verano en el hemisferio sur debiera comenzar el cinco de noviembre y terminar el cinco de febrero. De tal forma el primero y último día de la estación tendrían la misma duración y por tanto misma luminosidad y aproximadamente la misma temperatura.
    Por su parte el invierno debiera comenzar 45 dias antes del solsticio del 21 de junio y terminar 45 dias después.
    A partir de ello se deberá hacer jugar lo que tan acertamente dices respecto del perihelio para nuestro verano y afelio para el invierno.

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  2. Estoy, hasta cierto punto, de acuerdo con Anónimo en cuanto a la posible definición de las estaciones. Otro día comentaré sobre esto. En este momento quiero destacar, solamente, que solsticio y equinoccio, como tales, están perfectamente definidos en términos astronómicos, no necesitan ser redefinidos, y sus propios nombres codifican su significado. En efecto, solsticio significa "sol quieto", indicando el momento en que el Sol detiene e invierte su camino de Norte a Sur en el cielo. Asimismo, equinoccio significa "noches iguales", indicando que la duración de las noches es igual a la de los días (aunque, estrictamente, hay un momento cercano al equinoccio en el que la noche es exactamente igual al día, llamado equilux.

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