LA REVOLUCIÓN DE LA TIERRA ALREDEDOR DEL SOL La Tierra describe anualmente alrededor del Sol una órbita cuyo plano está inclinado 23º 27' con relación al ecuador terrestre. Como consecuencia de ello, el Sol parece desfilar en un año por delante de las constelaciones zodiacales: Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagitario, Capricornio, Acuario y Pisces. La órbita anual aparente del Sol se llama también eclíptica. La eclíptica corta al ecuador celeste en dos puntos, , el equinoccio de primavera o punto vernal o primer punto aries () y el equinoccio de otoño o primer punto Libra. Allí está el Sol al comienzo de la primavera y del otoño, respectivamente, para el hemisferio boreal de la Tierra, es decir el 21 de marzo y el 23 de septiembre. En los los solsticios de verano e invierno el Sol está el 21 de junio y el 22 de diciembre, respectivamente. Estos dos puntos solsticiales están alejados 23º 27' (al Norte y al Sur, respectivamente) del ecuador celeste. Un año sidéreo es el lapso de tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol por la misma estrella y dura 365,25636042 días. El año trópico es el lapso de tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol por el punto vernal y dura 365,24219879 días. La diferencia de duración respecto al año sidéreo se debe al movimiento de precesión de la Tierra. El año de Bessel (o annus fictus) comienza cuando la ascensión recta del Sol es 280º ó 18 horas 40 min, lo cual ocurre aproximadamente hacia Año Nuevo. La distancia media entre la Tierra y el Sol es de 149,6 millones de kilómetros y se conoce también por unidad astronómica (U.A.). A lo largo de su trayectoria elíptica, la Tierra alcanza una aproximación máxima al Sol a principios de enero, con 147,1 millones de kilómetros (perihelio), mientras que a principios de julio está a una distancia máxima de 152,1 millones de kilómetros (afelio). La velocidad orbital media de la Tierra es de 29,8 km/s. LAS ESTACIONES DEL AÑO Las estaciones son consecuencia de la inclinación de 23º 27' que tiene el ecuador terrestre con respecto al plano de la eclíptica, lo cual hace que el ángulo de incidencia de la radiación solar varíe con el tiempo en las distintas regiones de la Tierra. El 21 de junio (solsticio de verano) está inclinado hacia el Sol el hemisferio norte de la Tierra, y los rayos solares inciden verticalmente a mediodía en un punto situado a 23º 27' de latitud norte (trópico de Cáncer). En el hemisferio boreal comienza el verano, en el austral el invierno. El 22 de diciembre (solsticio de invierno) ocurre lo contrario: ahora es el hemisferio austral el que está inclinado hacia el Sol, y allí comienza el verano. Los rayos solares caen verticalmente sobre el paralelo 23º 27' de latitud sur (trópico de Capricornio). En el hemisferio boreal comienza el invierno. Como consecuencia de la diferente velocidad orbital de la Tierra según dicta la 2ª ley de Kepler, la duración de las estaciones no es exactamente igual a un cuarto de año. La tabla siguiente da los valores reales: ESTACIÓN Primavera Verano Otoño Invierno HEMISFERIO NORTE 92 d 22 h 93 d 14 h 89 d 17 h 89 d 1 h HEMISFERIO SUR 89 d 17 h 89 d 1 h 92 d 22 h 93 d 14 h Las órbitas solares aparentes que cabe esperar para las distintas latitudes geográficas en cada estación del año se pueden reconstruir fácilmente a partir del siguiente esquema (referido primero al hemisferio norte de la Tierra. La altura meridiana del Sol sobre el punto Sur: el 21 de marzo y el 23 de septiembre, está el Sol en el ecuador celeste y su altura meridiana es igual a la culminación ecuatorial de la correspondiente latitud geográfica, es decir 90º - . El 21 de junio la altura meridiana del Sol es de 90º - + 23º 27'. (Si el resultado supera los 90º, la culminación solar no ocurre en el S, sino en el N). En el hemisferio sur la culminación solar se produce en el norte; la altura meridiana es máxima el 22 de diciembre y mínima el 21 de junio. Los puntos del horizonte por donde sale y se pone el Sol varían también con la estación. En invierno sale al sur del punto Este y se pone al sur del punto Oeste. En verano sale y se pone al norte de los puntos Este y Oeste, respectivamente. SISTEMAS DE COORDENADAS ASTRONÓMICAS Al igual que un punto situado sobre la esfera terrestre se puede determinar exactamente por sus coordenadas (longitud y latitud geográficas), así también un astro sobre la esfera celeste. Según para que fin, se utilizan en astronomía distintos sistemas de coordenadas: COORDENADAS HORIZONTALES La altura (h) es la distancia angular de un astro sobre el horizonte. La altura es 0º cuando el astro está en el horizonte y 90º cuando está en el cenit. Los valores negativos se refieren a posiciones por debajo del horizonte. El valor 90º - h se denomina distancia cenital. El círculo que, siendo paralelo al horizonte, pasa por el astro se denomina círculo horizontal, círculo azimutal o almicantarada. El arco que une el cenit con el astro y con el horizonte se llama círculo vertical. El azimut (a) da la distancia angular entre el pie del círculo vertical que pasa por el astro y el punto Sur. En astronomía se suele contar en la dirección S-O-N-E, que representarían 0º, 90º, 180º y 270º. Pero también hay otros convenios en los que, por ejemplo, se parte del punto Norte, en lugar del punto Sur. El azimut y la altura varían constantemente, debido al movimiento de los astros en el cielo. COORDENADAS ECUATORIALES La declinación () da la distancia angular de un astro a partir del ecuador celeste. Es positiva para astros situados al norte del ecuador celeste, es decir, en el hemisferio norte, y negativa para astros situados al sur del ecuador celeste, es decir, en el hemisferio sur. Los polos celestes norte y sur tienen una declinación de +90º y -90º respectivamente. La ascensión recta ( o AR) da la distancia angular entre el astro y el círculo horario que pasa por el punto vernal. La ascensión recta se cuenta de 0º a 360º desde el punto vernal hacia el este, o bien en unidades de tiempo, de 0 h a 24 h. Los catálogos de estrellas dan las posiciones en y , porque éstas son las únicas coordenadas que, prescindiendo de variaciones a más largo plazo, permanecen inmutables.; y lo mismo ocurre con las posiciones del Sol, la Luna y los planetas de los anuarios astronómicos. COORDENADAS ECLÍPTICAS La latitud eclíptica () da la distancia angular de un astro a partir de la eclíptica, positiva hacia el norte y negativa hacia el sur. De ahí que haya dos polos eclípticos, el norte y el sur. La longitud eclíptica () se mide desde el punto vernal hacie el este en unidades de arco.