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miércoles, 4 de enero de 2012

5 de Enero: en el perihelio

Izda. dsd el perihelio, punto más cercano al sol; dcha. dsd el afelio, el punto más lejano

A 30 km. por segundo. Es la velocidad media que lleva la Tierra en su viaje alrededor del Sol. No es gran cosa comparada con la luz (300.000 km/s). Pero es 88 veces más rápida que el sonido (cerca de 340 m/s). Vamos, que si yo un día diera en la Plaza del Castillo de Pamplona un salto en vertical y durante un segundo Galileo dejara en suspenso, para mí, el Principio de Inercia, aterrizaría no muy lejos de la Venta de Zunbeltz, en el corazón de la Sierra de Andía. Y eso sin contar la velocidad de rotación (unos 250 m/s en nuestra latitud).
Pero esa velocidad no es constante y el día 5 de Enero, el día de la Cabalgata de los Reyes Magos, alcanzará su máximo. Así que agárrense bien Sus Majestades porque pasamos por el perihelio (peri = alrededor de y helios= sol) que es el punto más cercano a nuestra estrella.
Ese puñetero perihelio es el responsable de un problema que me ha traído loco durante unos treinta años y que ya comentaba en la entrada titulada "Por Santa Lucía alarga la tarde, pero aún mengua el día": el problema de que la tarde empieza a crecer para el 13 de diciembre, mientras que la mañana no lo hace hasta después de Reyes (6 de enero). Mientras tanto, mientras la mañana aún no ha ganado por Reyes ni un minuto, la tarde ya ha crecido más de 20 desde Santa Lucía. 
Estos hechos observados podríamos resumirlos en este par de pareados:

Para diciembre trece
la tarde ya crece.
¿Y la mañana?
Hasta pasado Reyes no gana

¿No sería más lógico que mañana y tarde fueran perdiendo al unísono hasta el 22 de diciembre (solsticio de invierno: el día más corto. Eje de la Tierra dirigido al Sol) y ganando, las dos a la vez, a partir de esa fecha? Y me hacía esta inquietante pregunta: ¿a qué se debe ese desfase de casi un mes entre el crecimiento de la tarde y el de la mañana?
Gracias (¡¡lo que hace internet!!) a las aportaciones de Juan y Ferrán he conseguido entender este endiablado problema y albergo la esperanza de que lo pille cualquier persona que se acerque a esta entrada.


Miremos la imagen de arriba. La Tierra gira alrededor del Sol en el sentido contrario a las agujas del reloj y del mismo modo antihorario hace la rotación alrededor de su eje. Eje que no es perpendicular respecto al plano de la eclíptica (el plano pintado en amarillo), sino que está inclinado 23'5º. Ese eje (que en dirección norte apunta hacia la estrella Polar) es el responsable de las estaciones, como bien se puede ven en el dibujo hecho para el hemisferio norte. De paso fijémonos que estos días, en el Polo Sur, nuestros expedicionarios están de suerte ya que es verano y no se hace de noche. 

Pues bien, (y pasemos a contemplar el dibujo de la izquierda): conforme nos acercamos al perihelio, la velocidad de traslación de la Tierra va aumentando. Si en un día normal recorre  de T1 a T2, en las inmediaciones del perihelio recorre de T1 a T2'. Pero, a pesar de aumentar la velocidad de traslación, la de rotación permanece igual.
Contemplamos el dibujo como si estuviéramos situados en la prolongación, encima del Polo Norte de la Tierra. He pintado un gigantesco volcán (V) en la zona ecuatorial. Las flechas (tanto en rotación, como en traslación) señalan el sentido del movimiento de la Tierra: siempre en contra del reloj.
Un día normal: en 24 horas la Tierra se traslada de T1 a T2. Mientras tanto ha girado sobre su eje una vuelta completa (respecto al Sol) de tal manera que el Sol, que en T1 está sobre la punta del volcán, en T2 vuelve a estarlo. Miro mi reloj  y en ambas situaciones marca las 12 del mediodía.
Un día anormal, en las inmediaciones del perihelio: en 24 horas la Tierra se traslada ahora de T1 a T2'. (Recordemos que, aunque la velocidad de traslación ha aumentado, la de rotación permanece igual). Mientras tanto la Tierra ha girado sobre su eje una vuelta completa, igual que en T2 (por eso las líneas L y L' tienen que ser paralelas. Pero, como se ve en el dibujo, el Sol no está justo encima de la punta del volcán. Mi reloj marca las 12 del mediodía, pero el mediodía en la cumbre del volcán se retrasará aún unos minutos. Los mismos que se retrasará el anochecer de ese día y el amanecer del día siguiente.
Y eso es lo que ocurre con las tardes por Santa Lucía (13 de diciembre): caminábamos esos días hacia el solsticio de invierno (22 de diciembre) y, como consecuencia, tanto la mañana como la tarde deberían acortarse. Pero, como acabamos de decir, la tarde compensa ese acortamiento, que se debe a que nos acercamos al solsticio, con el alargamiento, el retraso,  de la misma debido al perihelio.
¿Y la mañana? Hoy es 5 de Enero. Desde el solsticio, superado hace ya dos semanas, debería haber amanecido antes. Pero el retraso (ya que nos acercamos al perihelio) lo ha impedido. Mañana cruzamos el perihelio y el retraso causado por éste será enseguida compensado por el adelanto provocado desde hace días por el solsticio. 
Los estudiantes navarros que el día 22 de Diciembre vieron amanecer a las 8'34 (cuando ellos entran en clase), comprobarán el día 9 de Enero que, por culpa del perihelio y a pesar de haber cruzado el solsticio hace ya 19 días, no amanecerá en Pamplona hasta las 8'37, algo más tarde que cuando cogieron las vacaciones. 
Pero para el día siguiente ya empezará a amanecer antes y a finales de Enero la mañana habrá ganado 15 minutos.
¡Feliz perihelio!¡Que nos vaya bien a todos este año 2012, 2013, 2014...!

3 comentarios:

Anónimo dijo...

en verdad que es una explicación muy ilustrativa y de buen entendimiento. digna de un profesor con muchas 'tablas'.
larga vida.
el txarras.

desolvidar dijo...

Juan Latienda, alias "el txarras": recuerda que soy tu criado. Han sido 30 años sin poder entender este problema y tú, con Ferrán, me has sacado de la ignorancia.
Ya sabes, a mandar!
Feliz perihelio, feliz 2012

Anónimo dijo...

Como se llama el Master que has tenido que realizar, para aprender esto y hacérnoslo comprender a tus seguidores???? Yo creo que se llamara algo así como ASTROFÍSICA ESTELAR O ASTROMETRIA, MOVIMIENTOS PROPIOS!!!!, 30 años y los has conseguido!!!!el que la sigue la consigue...FELICIDADES CAMPEON!!!.
Nuria de la Hoz