El recorrido anual del sol: Un poco de teoría.

Después de la actividad solsticios y equinoccios, creemos que se hace necesaria una pequeña explicación; y de eso trata esta entrada. Se puede usar indistintamente antes o después para ilustrar el fenómeno antes de comprobar sus efectos prácticos o para dar una explicación a los fenómenos observados en la otra actividad.

Si realizaste la actividad solsticios y equinoccios, seguro que comprobaste que el sol alcanza una altitud mucho mayor en verano que en invierno, y que recorre también un arco mucho mayor del horizonte.

También debiste notar como los días son más largos en verano que en invierno (eso es algo que habrás experimentado)

Pero, ¿Por qué ocurre todo eso? La explicación está en dos fenómenos combinados: La translación de la tierra alrededor del sol, y la inclinación del eje de la tierra.

Sin embargo, a veces (casi siempre) hay una diferencia importante entre lo que nosotros creemos que está pasando, y lo que ocurre realmente.

Hablamos de que el sol sale y se pone y sube o baja, cuando sabemos que eso no es así.

Esto queda explicado en los siguientes diagramas.

La figura 1, muestra un diagrama del movimiento anual de la tierra alrededor del sol:

Como vemos, en un extremo de su órbita, el eje de la tierra se inclina hacia el sol; mientras que en el otro extremo ocurre lo contrario. Estos puntos corresponden a los solsticios. Hay dos puntos intermedios en los que el eje de la tierra queda paralelo al del sol. Estos puntos se corresponden con los equinoccios.

Como vemos, en los solsticios, cuando el eje Norte apunta al sol, el eje sur apunta (lógicamente) en sentido contrario; por eso cuando en el hemisferio Norte es invierno, en el Sur es verano y viceversa (y mis amigos argentinos celebran la navidad con Papá Noel, renos, nieve etc. en la playa)

La imagen siguiente, aunque se ajusta menos a la realidad, se acerca un poco más a nuestra experiencia diaria y quizás nos ayude a comprender mejor el fenómeno.

En esta imagen hacemos como si el eje de la tierra no estuviera inclinado, y en su lugar fuera la órbita de la tierra la que se inclinara en igual medida:

Ahora parece más evidente por qué uno de los hemisferios recibe mayor insolación que el otro durante los solsticios, mientras que durante los equinoccios el nivel de radiación solar recibido es igual en los dos hemisferios.

Pero nos queda aún una cuestión: la altura del sol. ¿Por qué en verano vemos el sol subir más alto en el horizonte?

Para ilustrar esto, vamos a tener que modificar nuestra imagen anterior hacia una posición geocéntrica. Vamos a colocar una tierra en lugar del sol y cambiaremos las tres tierras por soles. Una vez hecho esto, desplazaremos los soles horizontalmente para ponerlos todos al mismo lado de la tierra. Hecho esto nos queda la imagen número 3:

Los rótulos de las estaciones están colocados desde el punto de vista del hemisferio Norte; Naturalmente para el hemisferio Sur es al revés. Así queda claro por qué en verano vemos el sol más alto en el cielo a medio día y en invierno tan bajito.

Ni que decir tiene que las imágenes están muy exageradas, ya que no podíamos mantener proporcionalidad de tamaños y distancias, pero espero que sean suficientemente ilustrativas.

Nos queda una única cosa por explicar: La duración del día y la noche.

Para ello usaremos una imagen ampliada de la tierra en uno de los solsticios:

Aquí se observa claramente como en el hemisferio Norte, en el que es verano, el Sol ilumina algo más de la mitad del hemisferio; mientras que en el hemisferio Sur (que es invierno) el Sol ilumina algo menos de la mitad del hemisferio.