Las Estaciones

 Las Estaciones

Se cree erróneamente que tenemos estaciones porque la órbita de la Tierra es elíptica y que el verano ocurre cuando estamos más cerca del Sol y el invierno cuando estamos más lejos, lo cual es todo lo contrario. Cuando la Tierra orbita alrededor del Sol, nuestro planeta también gira. Ese giro se produce alrededor de una línea imaginaria -el eje de rotación- que atraviesa la Tierra desde su Polo Norte hasta su Polo Sur. El eje de rotación de la Tierra no es perpendicular a su órbita alrededor del Sol, ya que está inclinado 23.5" con respecto a la vertical. Debido a que la inclinación y dirección de la Tierra se mantienen casi constante a medida que nos movemos alrededor del Sol, la luz solar incide más directamente en el Hemisferio Norte en junio y meses aledaños y más directamente sobre el Hemisferio Sur alrededor del mes de diciembre. Esto provoca una variación en la cantidad de calor que cada hemisferio recibe del Sol a lo largo de un año. Una superficie orientada directamente hacia una fuente de radiación se calienta más que cuando la misma superficie está inclinada. Esta diferencia de calentamiento se acentúa porque la inclinación de la Tierra hace que haya muchas más horas de luz en verano que en invierno. Como resultado, no sólo recibimos la luz del Sol de forma más directa, sino que la recibimos durante más tiempo. Por lo tanto, las estaciones son causadas por la inclinación del eje de rotación de la Tierra.

Solsticios, Equinoccios y la Inclinación de la Eclíptica

La  inclinación del eje de rotación de la tierra es también la razón por la que la trayectoria del Sol a través de la esfera celeste -la eclíptica- está inclinada con respecto al ecuador celeste. Como el eje de la Tierra permanece orientado en una dirección fija, hay un punto en su órbita en el que el Polo Norte se inclina más hacia el Sol y ocurre alrededor del 21 de junio, medio año después el 21 de diciembre la tierra  esta al otro lado del sol y se encuentra al Sur del ecuador celeste. Como resultado de este movimiento Norte-Sur la trayectoria del Sol cruza el ecuador celeste dos veces durante el año. Las fechas en las que el Sol alcanza sus posiciones extremas norte y sur se utilizan para marcar el comienzo del verano y del invierno, mientras que las fechas en las que el Sol cruza el ecuador celeste marcan el comienzo de la primavera y del otoño. Cuando el sol está en el ecuador celeste los días y las noches tienen la misma duración, por lo que se les llama equinoccios (noches iguales). El comienzo del verano y del invierno marcan las épocas del año en que el Sol hace una pausa en su movimiento norte-sur y cambia de dirección, a estos momentos se les llama solsticios.

Seguimiento de la Posición Cambiante del Sol

El movimiento del Sol hacia el norte y el sur en el cielo a lo largo del año hace que el sol siga diferentes trayectorias en el cielo cada día a medida que la Tierra gira. Para un observador del norte, el Sol está alto en el cielo a mediodía en un día de verano, pero bajo en el cielo a mediodía en un día de invierno. Como el Sol se mueve al norte y al sur del ecuador celeste durante el año el Sol no sale por el este ni se pone por el oeste la mayoría de los días. A lo largo de un año, la dirección de la posición de salida y puesta del Sol cambia constantemente. En el equinoccio de primavera el Sol se encuentra en el ecuador celeste, por lo que sale por el este y se pone por el oeste. Desde esta fecha hasta el solsticio de verano, los puntos de salida y puesta del Sol se desplazan hacia el norte cada día. Desde el solsticio de verano hasta el solsticio de invierno, la posición se desplaza hacia el sur cada día, saliendo y poniéndose por el este y por el oeste de nuevo en el equinoccio de otoño. Después del solsticio de invierno, el Sol comienza a moverse de nuevo hacia el norte. El cambio de posición del Sol es particularmente obvio cerca de los equinoccios, cuando la posición del Sol en el horizonte se desplaza casi su propio diámetro cada día.  En el Polo Norte, el Sol permanece por encima del horizonte durante la mitad del año, rodeando el cielo por encima del horizonte en cada período de 24 horas mientras cambiando gradualmente su altura sobre el horizonte. En el ecuador, el Sol se encuentra durante 12 horas cada día del año, pero alcanza su punto más alto en el cielo en los equinoccios y no en uno de los solsticios.