Solsticio de invierno: Llega la noche más corta del año, y la más larga

El segundo solsticio de 2015 será el 22 de diciembre (a las 05:48h, hora peninsular española). Los solsticios son los momentos del año en los que el Sol alcanza su mayor o menor altura aparente en el cielo, y la duración del día o de la noche son las máximas del año, respectivamente. Este comportamiento es, además, inverso en cada hemisferio, por lo que éste será el solsticio de invierno en el hemisferio norte, y de verano en el hemisferio sur.

En la región al norte del Círculo Polar Ártico no saldrá el Sol, mientras que, en la región al sur del Círculo Polar Antártico, el Sol no se pondrá

Esto es así porque las estaciones dependen de la inclinación del eje de rotación de la Tierra respecto al plano de su órbita, y no de la mayor o menor distancia entre nuestro planeta y el Sol. Por ello, las estaciones están invertidas entre ambos hemisferios, pues cuando tenemos el día más largo en uno (y, por tanto. más horas de radiación y más concentrada), sucede lo opuesto en el otro.

El motivo de que los solsticios no ocurran exactamente el mismo día y a la misma hora cada año es  que el periodo orbital terrestre no es exacto: toma 365,2425… días en realizar un giro completo alrededor del Sol. En gran parte, esto es compensado mediante la introducción de los años bisiestos (2016, por cierto, lo es), pero siguen existiendo pequeñas diferencias horarias que hacen saltar en ocasiones un día.

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Planteemos algunas cuestiones extremas que pueden resultar ilustrativas. Por ejemplo, ¿qué ocurriría si el eje de rotación de la Tierra fuese perpendicular al plano de su órbita? Pues que el Sol siempre saldría exactamente por el Este y se pondría exactamente por el Oeste, y que las noches y los días durarían siempre lo mismo. En el caso de la Tierra, esto sólo ocurre dos días al año, los que denominamos equinoccios. Otra consecuencia notable es que no tendríamos estaciones.

Las estaciones están 'invertidas' entre ambos hemisferios: el mismo solsticio de invierno en el hemisferio norte es el solsticio de verano en el hemisferio sur

Sin embargo, la Tierra está inclinada unos 23 grados y medio y, por lo tanto, los días y las noches se suceden variando su duración de forma progresiva. En los equinoccios, la duración del día y de la noche es exactamente igual, y el Sol sale exactamente por el Este y se pone exactamente por el Oeste. Luego el Sol saldrá más al norte o al sur, hasta alcanzar una posición extrema en la que nuestra estrella parece detenerse y regresar de nuevo a la posición original. Este es el denominado solsticio, del latín solstitium o "Sol quieto". El proceso se repite de forma análoga en el sentido opuesto. Es precisamente este efecto el que permitió a Eratóstenes determinar el radio de la Tierra.

En una fecha tan señalada están ocurriendo cosas curiosas en el planeta. En la región al norte del Círculo Polar Ártico no saldrá el Sol, mientras que, en la región al sur del Círculo Polar Antártico, el Sol no se pondrá y permanecerá en el cielo girando alrededor del observador. En los polos (de forma alterna) no saldrá el Sol hasta el equinoccio, siendo de día durante seis meses seguidos de otros seis meses de noche. Otro lugar menos frío pero igualmente único es, en este caso, el Trópico de Capricornio. En él, el Sol pasará exactamente por la vertical el medio día de este solsticio, lo que ocurrirá en el Trópico de Cáncer en el próximo solsticio, dentro de seis meses.

En todas las civilizaciones, el ser humano ha sido capaz de determinar estas efemérides mediante la observación del firmamento

Los solsticios o equinoccios no necesitan de altísima tecnología para su determinación. Un palo o unas piedras, además de nuestra metódica observación del cielo (el Sol en este caso), son suficientes para determinar la fecha. Las civilizaciones más antiguas (incluso extremadamente aisladas, como puede ser la de la Isla de Pascua) ya conocían estas efemérides perfectamente, existiendo festejos relacionados con los mismos en casi todas las civilizaciones. Incluso hay quien propone que en la Edad de Piedra podrían haber poseído ya este conocimiento. La astronomía suele estar relacionada con gran número de festividades en nuestra cultura. Al igual que la Luna llena marca las fechas de la Semana Santa y de los Carnavales, puede que la Navidad o la noche de San Juan estén relacionadas con los solsticios, festejos posiblemente heredados de festividades paganas. Será difícil confirmar o desmentir este punto.

Permítanme aprovechar esta ocasión para desearles un feliz solsticio y una próspera nueva órbita.

Alfred Rosenberg González es doctor en Astrofísica, investigador y divulgador del Instituto de Astrofísica de Canarias dentro de su Unidad de Comunicación y Cultura Científica (UC3).

Crónicas de AstroMANÍA es un espacio coordinado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), donde se publican relatos con el Universo como inspiración, desde anécdotas históricas relacionadas con la astronomía hasta descubrimientos científicos actuales. Un viaje literario por el espacio y el tiempo.