A las 12.07 de hoy (hora peninsular española) se producirá el solsticio de verano, un evento astronómico marcado por la posición de la Tierra con respecto al Sol y que hace comenzar el verano en el hemisferio norte y el invierno en el sur. Desde hoy, y aunque parezca contradictorio, los días comenzarán a acortarse en España. Se igualarán con las noches dentro de varios meses, cuando llegue el equinoccio de otoño.
Además, hoy todos los lugares situados al norte del ecuador tendrán días más largos de 12 horas, mientras que los situados al sur, los tendrán más cortos.
La forma más sencilla de notar que estamos en el solsticio es que los amaneceres ocurren muy temprano y los anocheceres muy tarde. Además, el Sol está muy alto en el cielo. Tanto, que a medio día la sombra que proyectará sobre los objetos será mínima, ya que la estrella estará casi sobre nuestras cabezas.
De hecho, si plantásemos una estaca perfectamente vertical en el suelo, veríamos que la sombra de esa varilla en el medio día de hoy es la más corta de todo el año, puesto que el Sol alcanza su máxima elevación. En este momento, la estrella estará en la vertical en los zonas situadas cerca de una latitud de 23,5 grados. En los otros lugares situados a otras latitudes, la sombra será mayor a causa de la inclinación del eje terrestre.
¿Por qué hay un solsticio de verano?
La causa de que haya un solsticio en verano es la misma de que haya estaciones. Su origen está en una sencilla cifra: 23,5. Estos son los grados de inclinación del eje de la Tierra en relación con el plano de órbita. ¿Qué significa esto? Si el planeta fuera una pelota girando en círculos sobre un plato llano, además habría que hacer rotar esta bola. Pero la Tierra no gira sobre sí misma de forma perpendicular al plato. Está inclinada 23,5 grados, como si fuera una peonza, pero además su eje siempre apunta en la misma dirección.
Nadie ha visto ni verá nunca ningún eje atravesando la Tierra. Este eje es solo una línea imaginaria que atraviesa el globo de polo a polo y que marca el movimiento de rotación del planeta sobre sí mismo. Gracias a la rotación hay días y noches y diferencia horaria.
Pero la Tierra no solo rota, también gira alrededor del Sol. Este movimiento se conoce como traslación y es el que determina la duración de los años. Este movimiento, junto a la inclinación del eje de rotación, determina que haya estaciones.
¿Por qué? A medida que la Tierra gira alrededor del Sol, su eje inclinado siempre señala en la misma dirección (por ejemplo, el extremo norte del eje de la Tierra apunta a un punto muy cercano a la estrella polar). Sin embargo, la posición de la Tierra respecto al Sol va cambiando todo el año. La consecuencia es que a veces el polo Norte está inclinado hacia el Sol pero otras veces está inclinado hacia el lado opuesto (aunque siempre mirando a la estrella polar). En el extremo sur ocurre lo contrario.
Por este motivo, salvo en los equinoccios, los dos hemisferios nunca reciben la misma cantidad de radiación solar y uno acaba calentándose más que el otro. En función de cómo sea esta situación, un hemisferio atravesará una estación y el otro la contraria, (por ejemplo, verano en el norte e invierno en el sur).
En el solsticio de verano, la parte norte del eje de la Tierra está inclinada hacia el Sol. Esto provoca que la cantidad de luz y calor que incide sobre el planeta sea máxima en el hemisferio norte y mínima en el sur.
Desde entonces, a medida que avanza el año y la Tierra se mueve en su órbita, los días se van acortando y la cantidad de luz y calor incidente se va reduciendo en el hemisferio norte. Un importante cambio ocurre en el equinoccio de otoño, alrededor del 22 o 23 de septiembre. En ese momento, la duración de los días prácticamente se iguala en el hemisferio norte y en el sur.
¿Qué pasaría si el eje no estuviera inclinado?
Si el eje de rotación de la Tierra no estuviera inclinado no habría estaciones ni tendría sentido hablar de meses: ambos hemisferios recibirían siempre la misma cantidad de radiación, sin importar la posición de la Tierra respecto al Sol. Algo así ocurre en Mercurio, que siempre está en un equinoccio de días idénticos.
Si el eje estuviera más inclinado de 23,5 grados, las diferencias estacionales serían más drásticas. Esto ocurre por ejemplo en Marte, cuyo eje está un grado y medio más inclinado que el terrestre. Por último, si el eje de rotación del planeta estuviera inclinado 90 grados, cada hemisferio estaría caliente la mitad del año y frío la otra mitad. En Urano ocurre algo muy parecido, puesto que tiene 98 grados de inclinación. Pero como su año dura 84 años terrestres, los veranos y los inviernos se alargan 42 años en cada hemisferio.
¿Por qué hace más calor en julio y agosto?
Si el verano comienza oficialmente el 21 de junio, ¿por qué hace menos calor este mes que en julio o agosto? Este efecto se llama retraso estacional. Igual que pasa con una olla puesta al fuego, hace falta cierto tiempo para que el agua (y todo lo demás), se caliente. Sencillamente, el Sol necesita tiempo para fundir la nieve y calentar los océanos del planeta.
Por este motivo, los días más calientes no coinciden con la época de los días más largos del año, que es la que ocurre en junio. Además, como el hemisferio norte y el sur no tienen la misma composición (el sur está cubierto por mayores extensiones de agua), no se calientan del mismo modo. Hay que tener en cuenta que, si la Tierra fuera como Marte, un desierto polvoriento, las temperaturas estacionales flucturían drásticamente, porque el agua es un potentísimo amortiguador natural gracias a su capacidad increíble de absorber calor.
¿Por qué está inclinado el eje de la Tierra?
Se supone que después de la formación de la Tierra su eje de rotación era perpendicular al plano de órbita definido por su movimiento de traslación (la llamada eclíptica). Pero algo inesperado ocurrió. Un gran cuerpo, conocido como Theia, impactó contra su superficie a gran velocidad. El choque produjo un cataclismo global que destruyó la superficie y liberó al espacio una gran cantidad de escombros. Con el tiempo, estos residuos se agregaron y formaron un cuerpo muy familiar en el cielo: la Luna.
¿Por qué la Tierra no es un reloj perfecto?
En realidad, el panorama es más complicado de lo explicado hasta aquí. La atmósfera alarga ligeramente los días (a causa de la refracción, la misma «ilusión óptica» que dobla la imagen de un lápiz bajo el agua), porque hace aparecer al Sol por encima del horizonte durante unos instantes cuando ya en realidad está bajo él. Además, la duración de los días no es la misma en todos los lugares de la Tierra, sino que depende de la latitud o distancia al ecuador (por eso en invierno los días son más largos en España, más cortos en Londres e inexistentes más al norte del círculo polar).
Lo hemos esperado con más ganas que nunca y por fin está a punto de llegar. El verano de 2018 comenzará mañana, 21 de junio, a las 12h 7m hora oficial peninsular, según cálculos del Observatorio Astronómico Nacional (Instituto Geográfico Nacional, Ministerio de Fomento). Esta estación durará 93 días y 15 horas, y terminará el 23 de septiembre con el comienzo del otoño.
Los inicios de las estaciones no son un capricho, sino que se definen como aquellos instantes en los que la Tierra se encuentra en una determinada posición en su órbita alrededor del Sol. En el caso del verano, esta posición corresponde al punto en el que el centro del Sol, visto desde la Tierra, alcanza su máxima declinación Norte (+23º 27'). Cuando eso sucede, la altura máxima del Sol al mediodía apenas cambia durante varios días, circunstancia a la que se llama solsticio (Sol quieto) de verano. En el momento en que el verano empieza en el hemisferio norte, en el hemisferio sur hace lo propio el invierno.
El solsticio del verano puede producirse a lo sumo en tres fechas distintas del calendario: los días 20, 21 y 22 de junio, aunque durante el siglo XXI sólo ocurrirá los días 20 y 21 de junio. El inicio más tempranero sucederá el año 2096, y el inicio más tardío ocurrió el año 2003. Las variaciones de un año a otro son debidas al modo en que la duración de la órbita de la Tierra alrededor del Sol (conocida como año trópico) encaja en la secuencia de años bisiestos del calendario.
¡Por fin llegó! Si todos los años es la estación más esperada, este 2018 lo ha sido más que nunca. Después de una primavera más fría y húmeda de lo habitual que parecía no tener fin, este jueves 21 de junio es el primer día oficial del verano, lo que se conoce como solsticio de verano.
Pero, ¿qué es eso del solsticio y por qué ocurre? La razón va mucho más allá de una mera señal marcada en el calendario y tiene que ver con el elegante baile que nuestro planeta mantiene con el Sol. Como informa el Observatorio Astronómico Nacional (Instituto Geográfico Nacional, Ministerio de Fomento), los inicios de las estaciones se definen como aquellos instantes en los que la Tierra se encuentra en una determinada posición en su órbita alrededor del astro rey.
En el caso del verano, esta posición corresponde al punto en el que el centro del Sol, visto desde la Tierra, alcanza su máxima declinación Norte (+23º 27'). Cuando eso sucede, la altura máxima del Sol al mediodía apenas cambia durante varios días, y a esta circunstancia se la llama solsticio (“Sol quieto”) de verano. En el momento en que el verano empieza en el hemisferio norte, en el hemisferio sur empieza el invierno.
El solsticio de verano es también el día más largo del año, entendiendo por ello el que tiene más horas de luz entre la salida y la puesta del Sol. Como ejemplo, en Madrid el día durará 15 horas y 3 minutos, a comparar con las 9 horas y 17 minutos que durará el día más corto (el 21 de diciembre). Como se puede ver, hay casi seis horas de diferencia entre el día más corto y el más largo. Esta diferencia depende mucho de la latitud del lugar, siendo nula en el ecuador y extrema (24 horas) por encima del círculo polar ártico. Es precisamente por encima del círculo polar boreal donde algunos días al año (alrededor del 21 de junio) se da el fenómeno del sol de medianoche, en que el Sol es visible por encima del horizonte durante las 24 horas del día. (En la Antártida, lo mismo ocurre alrededor del 21 de diciembre.)
Relojes desajustados
Es habital pensar que el día más largo del año será también el día en que el Sol salga más pronto y se ponga más tarde, pero no es así. Esto es debido a que la órbita de la Tierra alrededor del Sol no es circular sino elíptica y a que el eje de la Tierra está inclinado en una dirección que nada tiene que ver con el eje de dicha elipse.
Esto hace que un reloj solar y nuestros relojes, basados en un Sol medio ficticio, estén desajustados. El día en que el Sol sale más pronto es el 14 de junio, mientras que el día en que el Sol se pone más tarde es el 27 de junio.
Por estas fechas se da también el máximo alejamiento anual (afelio) entre la Tierra y el Sol. En el 2018, el máximo alejamiento se dará el día 6 de julio, siendo la distancia de algo más de 152 millones de km, unos 5 millones de km más que a principios de enero, cuando la distancia al Sol alcanzó su mínimo anual.
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