Leyendas urbanas: hoy, las estaciones

Seguramente que al igual que otras disciplinas, la astronomía se encuentra atravesada por lo que podríamos llamar numerosas “leyendas urbanas”. Una de estas clásicas ideas o modelos mentales es el motivo por el cual se producen las estaciones climáticas. Alrededor de todo el mundo y sin excepciones, la sucesión del verano, otoño, invierno y primavera es atribuida por un gran y significativo número de personas al hecho de encontrarse la Tierra a diferentes distancias respecto del Sol. En pocas palabras, el razonamiento es el siguiente: “El verano se produce por encontrarnos más cerca de nuestra estrella mientras que el invierno toma lugar cuando nos encontramos a una mayor distancia del mismo”.

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A decir verdad, a lo largo de su año la Tierra se encuentra a diferentes distancias del Sol. Este fenómeno fue descubierto por el genial astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler a principios del siglo XVII, quien plasmó este resultado en la primera de sus tres leyes del movimiento planetario: “Los planetas giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas, encontrándose el Sol en uno de los focos de la elipse”. Generalmente se tiene al menos una vaga idea acerca de la forma geométrica que presenta una elipse. Tomándonos muchas licencias, el aspecto que presenta una elipse es algo así como una “circunferencia achatada”. Cuanto más sea su achatamiento, mayor será la excentricidad de la elipse. Así, la circunferencia representa justamente una elipse de excentricidad nula. En su primera ley, Kepler describe al Sol ubicado en uno de los focos, lo cual significa que el astro rey no se encuentra en el centro de la elipse sino hacia uno de sus laterales. De esta manera, cuando un planeta gira alrededor del Sol (cualquiera de ellos), en algún momento de su recorrido se encontrará en la posición más cercana a la estrella y luego de un tiempo, exactamente en el lado opuesto de su órbita, en la posición más lejana.

Como es de suponer, el hecho de una Tierra más cercana y más lejana al Sol en distintos momentos del año, en muchas personas implica el arribo a una conclusión lógica: mayor y menor temperatura, es decir, la existencia del verano y del invierno respectivamente. Pero aquí surge una curiosa paradoja. Todos sabemos que si en el hemisferio sur terrestre es verano, entonces en el norte es invierno. Por lo tanto, si ambos hemisferios se encuentran obviamente en el mismo planeta, ¿cómo es posible que existan dos estaciones bien diferenciadas? Si la Tierra se encuentra en la posición más cercana al Sol y por lo tanto es verano en el sur, ¿cómo se explica el invierno en el norte?
Evidentemente, las diferentes distancias de la Tierra al Sol no explican la existencia de las estaciones. Y aunque este razonamiento lógico se explica por sí solo, es llamativa la cantidad de personas que aún hoy en día asocia el verano y el invierno a las diferentes distancias entre ambos cuerpos en el espacio.

El fundamento de la existencia de las estaciones reside básicamente en la inclinación que presenta el eje de rotación terrestre respecto al plano en el cual orbita alrededor del Sol, el llamado plano ecliptical o, simplemente, la eclíptica. Imaginemos a la Tierra “bien paradita” respecto a la eclíptica. Esto implicaría entonces que el ángulo entre esta y el eje de rotación fuese 90 grados, o sea, un eje de rotación perpendicular al plano ecliptical. Ahora bien, hemos expresado que el

eje de rotación está inclinado. El ángulo entre el eje real y el perpendicular a la eclíptica es de 23,5°. Esto hace (ver figura) que a lo largo del año, los rayos solares incidan con distinta inclinación en los hemisferios terrestres. Si prestamos atención, observaremos que durante la época de verano en el hemisferio sur, los rayos solares llegan de manera “más directa” (más perpendicular al suelo) a esta zona del planeta, mientras que en el hemisferio norte lo hacen con menor inclinación respecto al horizonte. Esto provoca que la misma cantidad de energía solar se distribuye en diferentes superficies. En el sur esa misma energía incide en una zona mucho menor a la del norte. Por ende, la superficie sureña captará una mayor cantidad de luz solar y elevará su temperatura en comparación a la norteña. Este es el verdadero motivo del verano austral y el respectivo invierno boreal. Seis meses después, la situación será justamente la inversa.

Hay dos momentos del año en el cual el Sol cruza aparentemente el cielo de un hemisferio a otro (aparentemente porque en realidad la Tierra es la que se mueve alrededor del Sol y el reflejo de este movimiento en el cielo es justamente el del Sol pasando del sur al norte o viceversa). Es allí cuando se producen los equinoccios. Estos
fenómenos ocurren alrededor del 21 de marzo y 21 de septiembre. El 21 de marzo finaliza el verano austral y comienza el otoño. El Sol cruza del hemisferio sur al hemisferio norte y es el equinoccio de marzo. Ese día veremos salir al Sol en el horizonte exactamente por el punto cardinal este y lo veremos ponerse exactamente en el oeste, lo cual provoca que tengamos al Sol 12 horas sobre nuestras cabezas y otras 12 por debajo de nuestro suelo. En otras palabras, el día, o “día de luz”, dura exactamente lo mismo que la noche. De hecho, equinoccio significa “igual noche”.

Si bien estamos acostumbrados a pensar que el otoño austral comienza a las cero horas del 21 de marzo (equinoccio de marzo), la realidad es que en términos estrictamente astronómicos, ello no ocurre. Existen algunas horas de diferencia de acuerdo al año en curso. Por ejemplo, en este 2017, el equinoccio de marzo, inicio del otoño austral y primavera boreal, ocurrió ayer, a las 13.57 hora de Argentina. Exactamente en ese momento, el Sol cruzaba del hemisferio sur al norte. Curiosidades que guardan los cielos. Curiosidades que siempre asaltan nuestras mentes y nos mantienen vivos ante las maravillas de la naturaleza. A propósito, a disfrutar entonces de los colores únicos que nos regala esta estación climática realmente hermosa.

(*) Director de Gestión Planetario Ciudad de La Plata