Solsticio de Verano

Por Tomás Ruiz Lara

Twitter: @owl_astro

Mes a mes el Universo nos brinda espectáculos inigualables. Eclipses, lluvias de estrellas, acercamientos de cometas que nos pueden dejar con la boca abierta… sin embargo, hay otros fenómenos que, no siendo llamativos desde un punto de vista observacional o estético están llenos de magia, sobretodo si tenemos en cuenta que son fenómenos conocidos desde la antigüedad y conocidos por la observación a simple vista del cielo que nos rodea.  Algunos de estos fenómenos son, sin ninguna duda, los Solsticios y Equinoccios, momentos del año que no pasan desapercibidos ya que vienen acompañados por un cambio de estación. Pero, ¿Qué son estos fenómenos? En este artículo vamos a explicar uno de ellos, el que tenemos más cerca, el que marca el comienzo del Verano en el hemisferio Norte, el Solsticio de Verano. El Solsticio de Verano representa el momento en el que el Sol parece estar «quieto» (etimología de «Solsticio», es decir, que día a día la posición del Sol cambia poco), y muy al Norte (en el hemisferio Norte, claro). Pero no nos conformamos con esta escueta explicación, queremos que el próximo día 21 de junio, cuando en el Telediario digan que ha empezado el Verano, sepamos exactamente lo que ello supone.

La Tierra orbita alrededor del Sol en una órbita elíptica (órbita que la Tierra completa en unos 365 días, un año). Dicha órbita describe un plano en el espacio (ver figura 1). De la misma manera, la Tierra también rota sobre su eje y guarda un ángulo de ~ 23.5º con respecto a una recta perpendicular al plano mencionado anteriormente. Ambos movimientos conjuntos, rotación y traslación, sumados a la existencia de esta discrepancia entre el plano orbital terrestre y el eje de rotación de la Tierra, hacen que el Sol haga movimientos «raros» en el firmamento si miramos su posición a una hora dada todos los días del año (analema, ver figura 2) así como que el Sol no siempre salga y se ponga por el mismo lugar, que no siempre tengamos las mismas horas de Sol, y que la altura del Sol varíe (ver figuras 2 y 3). El concepto de Solsticio de Verano aparece como consecuencia de esta configuración.

Figura 1: Esquema de cómo la Tierra se traslada alrededor del Sol en su órbita. Podemos ver que la Tierra no rota en el mismo plano que se traslada, sino que hay un ángulo (23.5º) que es el responsable de las estaciones (ver texto para más detalles). Crédito: Robin Storesand.

Desde un punto de vista técnico, podemos decir que el Solsticio de Verano (en el hemisferio Norte) se produce cuando el eje de rotación de la Tierra está más inclinado hacia el Sol en su órbita. Como consecuencia, durante el Solsticio de Verano, no importa dónde te encuentres en el planeta, el Sol se encontrará lo más al Norte posible. En el hemisferior Norte eso supondrá que el Sol se encuentra bien alto sobre el horizonte y tendremos muchas horas de Sol (ver figura 2) ya que el Sol siempre (a latitudes intermedias, la región circumpolar es otra historia) se encuentra hacia el Sur. Sin embargo, en el hemisferio Sur, donde el Sol se encuentra generalmente hacia el Norte, el hecho de que éste se encuentre aún más hacia el Norte hace que se encuentre bajo en el horizonte, y por lo tanto sus habitantes disfrutarán de pocas horas de Sol (sería el equivalente a la situación que tenemos en el hemisferio Norte en un Solsticio de Invierno).

Figura 2: Evolución temporal de la altura del Sol respecto al horizonte, mostramos la altura a las 12 horas (TU) de cada día (izquierda) así como la evolución de la posición del Sol en el cielo (derecha). Los puntos claritos simbolizan las posiciones del Sol a lo largo de todo el año. Los puntos naranjas representan las posiciones del Sol durante este mes de junio. Las fechas del último y primer punto están indicadas en la gráfica en rojo.

El día del Solsticio de Verano será el día más largo del año en el hemisferio Norte (y por lo tanto el más corto en el hemisferio Sur), sin embargo aquí nos encontramos con una interesante peculiaridad. El día del Solsticio de Verano NO es el día que antes amanece ni el día en el que más tarde anochece, aunque la combinación entre la hora a la que amanece y la hora a la que anochece sí hace que este día sea el más largo del año. Los días de amanecer más temprano y atardecer más tardío dependerán de la latitud del lugar. Desde Andalucía, el día que antes amanece será el día 13 cuando el Sol aparecerá por el Noreste a las 6:58 y el día que más tarde anochece será el día 28, a las 21:41. Pero, ¿cuándo se producirá el Solsticio de Verano propiamente dicho? En 2017 dicho momento se producirá el día 21 de junio a las 06:05, es decir, en un momento intermedio entre el amanecer más temprano y el atardecer más tardío.

Pero, ¿A qué se debe esta discrepancia entre día más largo y amanecer o anochecer más temprano o tardío? La discrepancia se debe a una diferencia que hay entre lo que podemos denominar un reloj solar y un reloj civil. El mediodía solar siempre se producirá cuando el Sol alcanza su máxima altura sobre el horizonte (cuando pasa por el meridiano Sur, culminación), sin embargo esto no se produce a las 12:00, tiempo civil, ni a las 12:00 en Tiempo Universal (como debería ser) sino que se puede adelantar o atrasar unos minutos, y ese atraso o adelanto es el que produce este curioso fenómeno. Pero, ¿dónde está la razón física «real» de esta discrepancia? Como hemos dicho anteriormente la órbita de la Tierra alrededor del Sol no es un círculo perfecto, sino una elipse, y por lo tanto, la Tierra se traslada más rápido cuando más cerca se encuentra del Sol (alrededor del Solsticio de Invierno) y más lento cuando más lejos se encuentra (alrededor del Solsticio de Verano) provocando la falta de sincronización entre el reloj en tiempo universal y el reloj solar.

Y aquí es donde viene la siguiente pregunta que más de uno y más de una os podéis hacer… «¿Cómo? ¿Que en Verano estamos más lejos del Sol?». Pues sí, el día 5 del mes que viene (julio) la tierra se encontrará en su afelio, es decir, lo más lejos del Sol a lo largo del año, con una distancia de 1.017 unidades astronómicas (una unidad astronómica es la distancia media Tierra-Sol y equivale a unos 150 millones de kilómetros). Para ser honestos, la diferencia entre el perihelio (distancia Tierra-Sol de 0.983 unidades astronómicas) y el afelio es de sólo un 3% la distancia promedio entre la Tierra y el Sol, y por lo tanto, este efecto es mínimo y no afecta en exceso a la temperatura en la Tierra (aunque no me malinterpretéis, algún efecto tiene). Así pues, la pregunta «¿Por qué hace tanto calor entonces en Verano?» tiene una fácil contestación. Las altas temperaturas en el hemisferio Norte durante el Verano no se deben a la cercanía al Sol (ya que de hecho está más lejos que en Invierno) sino al efecto conjunto de una mayor cantidad de horas de luz (mayor cantidad de energía recibida) y a una mayor altura sobre el horizonte, lo que hace que la atmósfera absorba y disperse menos cantidad de energía y, por lo tanto, mayor radiación llegue a la superficie terrestre.

Figura 3: Evolución a lo largo del año de la cantidad de horas de Sol y noche en Andalucía (izquierda) así como trayectoria del Sol en un día típico cercano a los Solsticios de Verano (junio) e Invierno (diciembre) y los equinoccios (etiquetado como marzo).

Bueno, yo creo que con esto ya tenéis una idea aproximada del fenómeno astronómico al que nos acercamos «peligrosamente». Así, cuando en el trabajo nos digan «hoy entre el Verano», nostros podremos decir: «No sólo eso…». Espero que sigáis disfrutando del Universo que nos rodea y que este portal os parezca una perfecta ventana a la que asomarse para comprender el firmamento que nos rodea. Dudas, sugerencias, cualquier cosa que queráis hacernos llegar será más que bienvenida.