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El inicio del Invierno en 2021 y qué podemos ver en el cielo

El invierno en 2021 para el hemisferio norte comienza el 21 de diciembre, para el hemisferio sur comenzará el verano. y Terminará el 20 de marzo de 2022 con el inicio de la estación primaveral para el hemisferio norte de la Tierra.

Photo by Ashan Rai on Pexels.com

A este día del inicio del invierno se le denomina solsticio de invierno, (solsticio significa “Sol quieto” pues durante varios días y justo al mediodía el Sol esta prácticamente a la misma altura). La duración del invierno es menor en comparación con otras estaciones pues en invierno  la tierra está más cerca del Sol, es decir en el perihelio,

perihelio

Y por las leyes de kepler cuando un objeto en su órbita está más cerca de su estrella se traslada alrededor de ella mucho más deprisa:

2ª ley de Kepler; el radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales. Por tanto para barrer en el mismo tiempo el área más cercana al Sol el planeta debe aumentar  su velocidad orbital.

Os preguntareis por qué al estar tan cerca del Sol estamos en invierno, pues esto es debido a la inclinación de la Tierra, digamos que a la parte norte de la Tierra los rayos ya no llegan tan perpendiculares como llegar a la parte sur, por eso en el Hemisferio Sur comienza el verano y en nuestro hemisferio el invierno, con el Sol además a baja altura sobre el horizonte y observándolo menos horas al día.

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Inclinación de la Tierra en el solsticio de invierno

En esta estación podremos ver en el hemisferio norte a Orión flamante entre las estrellas, así como TauroGéminis, y decenas más de constelaciones espectaculares… el cielo de invierno es de lo más brillantes y bonitos que se puedan llegar a observar. En el inicio del año tendremos una lluvia de estrellas fugaces preciosa: las Cuadrántidas, con el radiante en la constelación de Boyero (120 meteoros por hora) el 3 de enero de 2022.

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La Analema solar

Si miramos al Sol a la misma hora todos los días, desde el mismo lugar geográfico, ¿lo observaríamos en la misma ubicación en el cielo?.

La solución es sencilla, si la Tierra no estuviera inclinada, y si su órbita alrededor del Sol fuera perfectamente circular, entonces, sí, lo haría, estaría en el mismo punto. Sin embargo, una combinación de la inclinación de 23.5 grados de la Tierra y su órbita ligeramente elíptica se combinan para generar un patrón en forma de una figura de un “8” si miramos al Sol a la misma hora todos los días, desde el mismo lugar y lo fotografiamos. 

El patrón se llama analema:

La inclinación del eje de la Tierra de 23.4 grados afecta la posición aparente del Sol en el cielo, a medida que avanza el año y la Tierra continúa girando en un eje inclinado y orbitando alrededor del Sol, el Sol parece moverse hacia arriba y hacia abajo (Norte-Sur ) en el cielo. Esto tiene el efecto de generar los dos bucles de la figura 8.

El ciclo superior de la figura de la Analema se genera durante el verano: a medida que avanzan los meses de verano, el Sol se mueve más hacia arriba en el cielo, alcanzando el punto más alto alrededor del solsticio de verano .

Después del solsticio de verano, la posición aparente del Sol comienza a moverse hacia abajo en el cielo, generando el primer bucle de la figura. Este efecto se repite de manera similar durante los meses de invierno para generar el segundo bucle de la curva de la figura del 8.

analema

Si la trayectoria orbital de la Tierra fuera elíptica, pero su eje no estuviera inclinado, la curva de la Analemma solar sería de forma ovalada. En el Ecuador, esta línea sería una línea recta que abarca de izquierda a derecha u oeste a este.

Si la trayectoria orbital de la Tierra fuera circular, su inclinación axial tendrá el efecto de generar una curva de Analema perfecta en la figura 8, de modo que el bucle superior e inferior tengan el mismo tamaño. Sin embargo, este no es el caso. No solo el camino orbital de la Tierra es elíptico, el Sol no está en el centro de este camino. Esto significa que una parte de la trayectoria orbital (Perihelio) está más cerca del Sol que la otra (Afelio).

Debido a su forma orbital, la Tierra se mueve más rápido alrededor del Sol cuando está en su Perihelio, alrededor del Solsticio de Invierno, que cuando está en su Afelio. Esto tiene el efecto de aplanar la mitad inferior de la curva.

En el hemisferio norte, la curva Analema tiene el bucle más amplio en la parte inferior. Esto es opuesto en el hemisferio sur, donde el bucle más amplio se encuentra en la parte superior de la curva.

Los observadores en el Polo Norte verán solo el lazo superior del Analemma, mientras que los del Polo Sur observarán solo la parte inferior de su Analemma.

Además, la dirección del Analema también varía según la ubicación del observador en la Tierra.

las estaciones y la analema

El Analema para el Sol tiene diferentes formas en cada uno de los 8 planetas. Esto se debe a que la posición del Sol en el cielo depende no solo de la forma de la órbita del planeta a su alrededor, sino también del ángulo del eje de rotación del planeta.

¿Cómo hacer una analema solar en el suelo?

Con estos pasos podemos trazar un analema solar con una varilla:

  • Encuentra un lugar donde el sol brille a la misma hora del día durante todo el año.
  • Coloca una varilla puntiaguda en el suelo.
  • Todos los días, al mismo tiempo, coloca otra varilla para marcar el lugar donde se encuentra el final de la sombra de la primera varilla. Para simplificar las cosas, puedes hacer esto en la misma fecha y hora cada mes en lugar de la misma hora todos los días.
  • Al final del año, tendrás una figura en forma de 8 hecha por las varillas. Esta es tu curva Analema solar.
  • En lugar de utilizar barras, puedes marcar el punto de sombra en una hoja grande de papel cuadriculado.

Si bien la hora del día para registrar la posición del sol se puede decidir arbitrariamente, hay dos cosas a tener en cuenta. Primero, es importante marcar las sombras a la misma hora todos los días. Segundo, cuenta para el horario de verano (DST). Si su ubicación observa el horario de verano, ajusta tu tiempo de marcado en consecuencia.

  • Os recomiendo nuestro primer libro de astronomía en el que hablamos de las curiosidades del universo y muy recomendable para comenzar a aprender astronomía o conocer el espacio y las constelaciones. Es una pequeña guía para introducirse en la Astronomía.(pulsar en la imagen y tendréis más detalles, o en este enlace: Curiosidades Astronómicas

Para saber más:

Calculo de la posición del Sol

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El equinoccio de primavera en 2021

La primavera en 2021 para el hemisferio norte comienza el 20 de marzo a las 10h 37m hora oficial peninsular. Esta estación durará 92 días y 18 horas, y terminará el 21 de junio con el inicio del verano. También el 20 de marzo en el hemisferio sur comenzará el otoño.

primavera

El 20 de marzo el Sol cruza por el ecuador celeste hacia el norte por el punto denominado equinoccio de primavera o primer punto de Aries. En ese momento se marca el inicio de la primavera en el Hemisferio Norte y del otoño en el hemisferio sur.

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Los equinoccios son los días del año en los que el día y la noche duran lo mismo.

El primer punto de Aries era hace 2000 años el punto por el que el Sol pasaba de sur a norte a través del ecuador celeste. A este punto también se le llama equinoccio vernal. Debido a la ligera oscilación del planeta Tierra en el espacio, oscilación llamada precesión, este punto de aries se ha desplazado ahora a Piscis (el Sol se encuentra ahora en Piscis), pero por razones históricas todavía se le llama primer punto de Aries.

Sol en piscis
El Sol en Piscis en el equinoccio de primavera, debido a la precesión este punto hace 2000 años estaba en Aries, ahora se está acercando a Acuario.

En primavera la estrella más importante de LeoRégulus, está alcanzando nuestro meridiano (línea imaginaria en el cielo que une el norte con el sur y pasa justo sobre nosotros). Al lado de Leo tenemos la débil constelación de Cáncer y un objeto precioso, el cúmulo del Pesebre (M44). Más al SE tenemos a Virgo, una constelación bastante débil pero con una estrella importante, spica (la espiga). Al Este ascendiendo observaremos a la constelación de Boyero, con su estrella más importante y espectacular, Arturo.

Las estrellas Spica, Régulus y Arturo forman el llamado triángulo de la primavera. Cuando vemos aparecer estas tres estrellas al anochecer es un indicativo de que estamos entrando en la primavera.

triángulo de primavera
El triángulo de primavera, pulsar para ver los detalles.

Mirando hacia el sur tenemos otra constelación de primavera la Hidra (o serpiente de agua), que por cierto es la constelación más grande de los dos hemisferios. Sobre ella tenemos las débiles constelaciones de Cuervo y Cráter (la copa).

Las constelaciones de invierno cada vez las veremos menos, la constelación de Orión, Tauro y Géminis se van acercando al Oeste conforme vaya pasando el de abril. También es una época desfavorable para observar la Vía Láctea, ya que se observa en dirección sur y se extiende por las constelaciones invernales que van poniéndose hacia el Oeste.

Hay varias lluvia de meteoros, como las Liridas de Abril (máximo la noche del 21/22 de abril, con 18 meteoros hora) y las Eta acúaridas en mayo (máximo la noche del 5/6 de mayo, 50 meteoros hora). Otro fenómeno curioso observable en lugares alejados de la contaminación lumínica es la Luz Zodiacal, esta es un resplandor blanco tenue, difuso y casi triangular que es visible en el cielo nocturno y parece extenderse desde la dirección del Sol y a lo largo de las constelaciones del zodiaco ,sobre la eclíptica. La luz solar dispersada por el polvo interplanetario causa este curioso y esquivo fenómeno. La luz zodiacal se ve mejor durante el crepúsculo después de la puesta de sol en primavera y antes de la salida del sol en otoño, cuando las constelaciones del zodiaco están en un ángulo inclinado hacia el horizonte. Sin embargo, el brillo es tan tenue que la luz de la luna o la contaminación lumínica lo eclipsan, haciéndolo invisible.

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La Luz Zodiacal. Créditos: NASA
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El comienzo del invierno en hemisferio norte y del verano en el hemisferio sur de la Tierra para 2020/2021

El invierno en 2020 para el hemisferio norte comienza el 21 de diciembre, para el hemisferio sur comenzará el verano. y Terminará el 20 de marzo de 2021 con el inicio de la estación primaveral para el hemisferio norte de la Tierra. También ese día habrá una conjunción espectacular, la llamada «gran conjunción«, entre Saturno y Júpiter que se verán muy cercanos en el firmamento.

Photo by Ashan Rai on Pexels.com

A este día del inicio del invierno se le denomina solsticio de invierno, (solsticio significa “Sol quieto” pues durante varios días y justo al mediodía el Sol esta prácticamente a la misma altura). La duración del invierno es menor en comparación con otras estaciones pues en invierno  la tierra está más cerca del Sol, es decir en el perihelio,

perihelio

Y por las leyes de kepler cuando un objeto en su órbita está más cerca de su estrella se traslada alrededor de ella mucho más deprisa:

2ª ley de Kepler; el radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales. Por tanto para barrer en el mismo tiempo el área más cercana al Sol el planeta debe aumentar  su velocidad orbital.

Os preguntareis por qué al estar tan cerca del Sol estamos en invierno, pues esto es debido a la inclinación de la Tierra, digamos que a la parte norte de la Tierra los rayos ya no llegan tan perpendiculares como llegar a la parte sur, por eso en el Hemisferio Sur comienza el verano y en nuestro hemisferio el invierno, con el Sol además a baja altura sobre el horizonte y observándolo menos horas al día.

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Inclinación de la Tierra en el solsticio de invierno

Y disfrutad del maravilloso firmamento del invierno del hemisferio norte, con Orión flamante entre las estrellas, así como TauroGemínis, y decenas más de constelaciones espectaculares… el cielo de invierno es de lo más brillantes y bonitos. En el inicio del año tendremos una lluvia de estrellas fugaces preciosa: las Cuadrántidas, con el radiante en la constelación de Boyero (120 meteoros por hora) el 3 de enero de 2021.

Photo by Lucas Ettore Chiereguini on Pexels.com
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