Dr. José Manuel Nieto Jalil
Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
Hoy jueves 22 de septiembre México recibirá al equinoccio de otoño a las 20:03 horas tiempo del centro del país, según reportes del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y tendrá una duración de 89 días, 20 horas y 44 minutos. Cada año hay dos equinoccios, uno en septiembre y uno en marzo, los cuales corresponden al equinoccio de primavera y al equinoccio de otoño.
En algunas semanas, el hemisferio norte se inclinará cada vez más lejos del sol y recibirá sus rayos en un ángulo más pronunciado, lo que dará lugar a días más oscuros y condiciones climatológicas más frías, propias del invierno. El Sol alcanzará su punto más bajo en el cielo de mediodía, marcando el solsticio en diciembre.
El equinoccio es el momento del año en que el día tiene la misma duración que la noche en todos los lugares de la Tierra, es decir, los dos polos están a la misma distancia del Sol y solo la mitad de la Tierra está iluminada. Adicionalmente, el Sol nace exactamente por el punto este y se pone exactamente por el punto oeste. La noche y el día tienen, en principio, la misma duración en todo el mundo. Por esta razón, este fenómeno astronómico se llama, en latín “noche igual”. A partir de hoy, en el Polo Norte se pasa de un periodo de seis meses de día a uno de seis meses de noche.
El equinoccio de septiembre es una celebración muy seguida en la antigüedad por ser el tiempo de cosecha en culturas como la celta y la maya. Se conmemoran ritos como el Shubun No Hi en Japón, llamado también Higan No Chu-Nichi (deben visitarse los cementerios donde descansan los restos de los familiares).
Un ejemplo destacable es la antigua pirámide maya escalonada conocida como El Castillo, en Chichén Itzá, México, donde es común que un gran número de personas presencien el maravilloso acontecimiento que se produce de forma exacta, durante la puesta de Sol en los equinoccios: la luz solar baña la empinada escalinata de esta construcción en el ángulo justo para crear la espeluznante forma de una serpiente, la de Kukulcán, que parece deslizarse y demuestra el gran desarrollo que alcanzó la astronomía maya.
En el planeta existen cuatro estaciones, que son periodos del año en los que las condiciones climáticas imperantes se mantienen en una determinada región, dentro de cierto rango y duran unos tres meses. Muchas personas creen que las estaciones del año se deben a la distancia que separa a la Tierra del Sol –más cerca del Sol hay más calor y más lejos, frío–; sin embargo, eso no es cierto.
Si así fuera, ambos hemisferios tendrían las estaciones sincronizadas. La diferencia entre el punto más lejano de su órbita (afelio) y el punto más cercano (perihelio) es de 2 millones 499 mil 971 de kilómetros (3.4% de la distancia), lo que tiene un efecto imperceptible en el clima.
El perihelio ocurre en enero, pleno invierno. Su origen está en una sencilla cifra: 23.5, los grados de inclinación del eje imaginario de la Tierra en relación con el plano de órbita. Las estaciones se deben a la inclinación del eje de giro de la Tierra respecto al plano de su órbita respecto al Sol, que hace que algunas regiones reciban distinta cantidad de luz solar según la época del año, debido a la duración del día y con distinta intensidad según la inclinación del Sol sobre el horizonte.
La Tierra tiene un eje imaginario que atraviesa el globo de polo a polo y sobre el que gira toda la esfera del planeta (este movimiento se llama rotación). Gracias a la rotación hay días y noches y diferencia horaria. También gira alrededor del Sol. Este movimiento se conoce como traslación y determina la duración de los años. Este movimiento, junto a la inclinación del eje de rotación, determina que haya estaciones. Si el eje no estuviera inclinado, no habría estaciones.
No solo la Tierra tiene estaciones y equinoccios; otros planetas del sistema solar también, aunque a escalas mucho más extremas. Por ejemplo, Marte, tiene una inclinación muy similar a la de la Tierra, su eje está un grado y medio más inclinado que el terrestre, por lo que experimenta el mismo tipo de estaciones, pero su distancia del Sol implica que un invierno marciano puede llegar a durar hasta 154 días.
Urano tiene 98 grados de inclinación, su año representa 84 años terrestres, los veranos y los inviernos duran 42 años en cada hemisferio. En algunos planetas, las variaciones estacionales pueden alterar la forma en que se ven. Durante un equinoccio de Saturno, que ocurre cada 15 años terrestres, el Sol brilla justo sobre los famosos anillos del planeta, bañándolos en sombras que revelan su estructura tridimensional.
Cuando nuestro planeta gira alrededor del Sol, su eje inclinado 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. Por ello, a veces el polo Norte está inclinado hasta el Sol, pero otras hacia afuera, mientras que en el Sur ocurre lo contrario. Por eso, los dos hemisferios reciben distinta cantidad de radiación solar y uno acaba calentándose más que el otro.
Las cuatro estaciones están determinadas por cuatro posiciones principales en la órbita terrestre. Están opuestas dos a dos y reciben el nombre de solsticios y equinoccios.
El otoño es la época del año en que la longitud del día se acorta más rápidamente. El Sol sale por las mañanas cada día un poco más tarde que el anterior y se pone antes. Al inicio del otoño el tiempo en que el Sol está por encima del horizonte se reduce casi tres minutos cada día.
Esto provoca el típico fenómeno: la caída de las hojas de los árboles. Las hojas utilizan la energía del Sol para transformar dióxido de carbono, agua y otros nutrientes del suelo en diferentes moléculas que necesitan para crecer y realizar sus funciones vitales (fotosíntesis). Este mecanismo funciona muy bien cuando las condiciones ambientales son suaves. Pero en frío, las hojas no pueden cumplir su función.
El inicio de las estaciones viene dado, por convenio, como el instante en que la Tierra se encuentra en una determinada posición en su órbita alrededor del Sol. El equinoccio de otoño puede darse, a lo sumo en cuatro fechas diferentes, del 21 al 24 de septiembre. En este siglo sólo podrá ocurrir los días 22 y 23, siendo su inicio más temprano en el año 2096 y el más tardío el que ocurrió en el 2003. Las variaciones de un año a otro se deben al modo en que encaja la secuencia de años según el calendario (unos bisiestos, otros no) con la duración de cada órbita de la Tierra alrededor del Sol.
