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Equinoccio

Un equinoccio solar es un momento en el tiempo en que el Sol aparece directamente sobre el ecuador, en lugar de al norte o al sur. El día del equinoccio, el Sol sale por el este...

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Un equinoccio solar es un momento en el tiempo en que el Sol aparece directamente sobre el ecuador, en lugar de al norte o al sur. El día del equinoccio, el Sol sale por el este y se pone por el oeste. Esto ocurre dos veces al año, alrededor del 20 de marzo y el 23 de septiembre . [ a ]

Un equinoccio se define como el momento en que el plano del ecuador terrestre pasa por el centro geométrico del disco solar. [ 8 ] [ 9 ] Este es también el momento en que el eje de rotación de la Tierra es perpendicular a la línea Sol-Tierra, sin inclinarse ni hacia el Sol ni alejándose de él. Debido a que la Luna y (en menor medida) los planetas hacen que la órbita de la Tierra varíe ligeramente de una elipse perfecta , el equinoccio se define oficialmente por la longitud eclíptica más regular del Sol en lugar de por su declinación . Los instantes de los equinoccios se definen actualmente como aquellos en los que la longitud geocéntrica aparente del Sol es de 0° y 180°. [ 10 ]

La palabra deriva del latín aequinoctium , de aequa (igual) y nox (noche). En el día de un equinoccio, el día y la noche tienen una duración aproximadamente igual en todo el planeta. Contrariamente a la creencia popular, [ 11 ] [ 12 ] no son exactamente iguales, debido al tamaño angular del Sol, la refracción atmosférica y la variación en la duración del día que ocurre en la mayoría de las latitudes alrededor de los equinoccios.

Mucho antes de concebir esta igualdad, las culturas ecuatoriales registraban el día en que el Sol sale exactamente por el este y se pone exactamente por el oeste , y de hecho esto ocurre el día más cercano al evento astronómicamente definido. En consecuencia, según un reloj de sol construido y alineado , la duración del día es de 12 horas.

En el hemisferio norte , el equinoccio de marzo se denomina equinoccio vernal o de primavera, mientras que el equinoccio de septiembre se denomina equinoccio otoñal o de otoño. En el hemisferio sur , ocurre lo contrario. Durante el año, los equinoccios se alternan con los solsticios . Los años bisiestos y otros factores provocan que las fechas de ambos eventos varíen ligeramente. [ 13 ]

Los nombres neutros respecto al hemisferio son equinoccio norte para el equinoccio de marzo, lo que indica que en ese momento la declinación solar cruza el ecuador celeste en dirección norte, y equinoccio sur para el equinoccio de septiembre, lo que indica que en ese momento la declinación solar cruza el ecuador celeste en dirección sur.

En las latitudes bajas y medias, la duración del día aumenta más cerca del equinoccio de primavera y disminuye más cerca del equinoccio de otoño.

Descripción

En los polos terrestres, el Sol permanece cerca del horizonte durante todo el día alrededor del equinoccio, marcando el cambio entre la noche polar (que dura medio año) y el día polar . La imagen muestra el Polo Sur justo antes del equinoccio de marzo, donde el Sol aparece por refracción a pesar de estar aún por debajo del horizonte.

Al observar el amanecer , la gente descubrió que se produce entre dos puntos extremos en el horizonte y anotó el punto medio entre ambos. Posteriormente, se descubrió que esto ocurre en un día en que la duración del día y la noche son prácticamente iguales, dando origen a la palabra "equinoccio", que proviene del latín aequus , que significa "igual", y nox , que significa "noche".

En el hemisferio norte, el equinoccio de primavera (marzo) marca el comienzo de la primavera en la mayoría de las culturas y se considera el inicio del Año Nuevo en los calendarios asirio , hindú y persa o iraní , [ b ] mientras que el equinoccio de otoño (septiembre) marca el comienzo del otoño. [ 14 ] Los calendarios de la antigua Grecia también tenían el comienzo del año en el equinoccio de otoño o de primavera, y algunos en los solsticios. El mecanismo de Anticitera predice los equinoccios y los solsticios. [ 15 ]

Los equinoccios son los únicos momentos en que el terminador solar (el límite entre el día y la noche) es perpendicular al ecuador. Como resultado, los hemisferios norte y sur reciben la misma iluminación.

Por la misma razón, este es también el momento en que el Sol sale para un observador en uno de los polos de rotación de la Tierra y se pone en el otro. Durante un breve período de aproximadamente cuatro días, tanto el Polo Norte como el Polo Sur están iluminados por el sol. [ c ] Por ejemplo, en 2021, el amanecer en el Polo Norte es el 18 de marzo a las 07:09 UTC, y la puesta de sol en el Polo Sur es el 22 de marzo a las 13:08 UTC. También en 2021, el amanecer en el Polo Sur es el 20 de septiembre a las 16:08 UTC, y la puesta de sol en el Polo Norte es el 24 de septiembre a las 22:30 UTC. [ 16 ] [ 17 ]

Los equinoccios son los únicos momentos en que el punto subsolar se encuentra sobre el ecuador, lo que significa que el Sol está exactamente sobre la vertical en un punto de la línea ecuatorial. Su punto subsolar cruza el ecuador moviéndose hacia el norte en el equinoccio de marzo y hacia el sur en el equinoccio de septiembre.

Determinación de la fecha

Cuando Julio César estableció el calendario juliano en el año 45  a. C., fijó el 25 de  marzo como la fecha del equinoccio de primavera; [ 18 ] este ya era el día de inicio del año en los calendarios persa e indio. Debido a que el año juliano es más largo que el año tropical en aproximadamente 11,3  minutos en promedio (o 1  día cada 128  años), el calendario se desfasó con respecto a los dos equinoccios, de modo que en el año 300  d. C. el equinoccio de primavera ocurrió alrededor del 21  de marzo, y para la década de 1580  d. C. se había retrasado hasta el 11  de marzo. [ 19 ]

Un gráfico que muestra el solsticio intercalar del calendario gregoriano, incluyendo la fecha (en GMT) del solsticio de verano del hemisferio norte.

Esta deriva llevó al Papa Gregorio XIII a establecer el calendario gregoriano moderno . Su objetivo era ajustarse a los edictos del Concilio de Nicea del año 325  d. C. sobre la fecha de la Pascua , lo que significa que quería trasladar el equinoccio de primavera a la fecha en que caía en aquel entonces (el 21 de marzo es el día asignado en la tabla de Pascua del calendario juliano) y mantenerlo alrededor de esa fecha en el futuro, lo cual logró reduciendo el número de años bisiestos de 100 a 97 cada 400  años. Sin embargo, persistía una pequeña variación residual en la fecha y hora del equinoccio de primavera de aproximadamente ±27  horas con respecto a su posición media, debido a que la distribución de los  días bisiestos centenarios de 24 horas provoca grandes saltos.

Fechas modernas

Las fechas de los equinoccios cambian durante el ciclo del año bisiesto, debido a que el año del calendario gregoriano no coincide con el período de la revolución de la Tierra alrededor del Sol. Solo después de un ciclo completo de año bisiesto gregoriano de 400  años las estaciones comienzan aproximadamente al mismo tiempo. En el  siglo XXI, el equinoccio de marzo más temprano será el 19  de marzo de 2096, mientras que el más tardío fue el 21  de marzo de 2003. El equinoccio de septiembre más temprano será el 21  de septiembre de 2096, mientras que el más tardío fue el 23  de septiembre de 2003 en tiempo universal . [ 13 ]

Intervalos desiguales entre equinoccios

Debido a que el movimiento de la Tierra en su órbita obedece las leyes de Kepler del movimiento planetario , el intervalo desde el equinoccio de marzo hasta el equinoccio de septiembre es de aproximadamente 186 días, mientras que el intervalo desde el equinoccio de septiembre hasta el equinoccio de marzo es de aproximadamente 179 días, lo que hace que el día polar en el Polo Norte sea aproximadamente 7 días más largo que en el Polo Sur . [ 20 ]

Nombres

El Sol, en su movimiento aparente a lo largo de la eclíptica, cruza el ecuador celeste en estos puntos, uno de sur a norte y el otro de norte a sur. [ 21 ] El cruce de sur a norte se conoce como el equinoccio de marzo , también conocido como el primer punto de Aries y el nodo ascendente de la eclíptica en el ecuador celeste. El cruce de norte a sur es el equinoccio de septiembre o nodo descendente. [ 22 ]

  • Equinoccio de primavera y equinoccio de otoño: estos nombres clásicos son derivados directos del latín ( ver = primavera, y autumnus = otoño). Son los términos universales y más utilizados para los equinoccios, pero pueden resultar confusos porque en el hemisferio sur el equinoccio de primavera no ocurre en primavera, y el equinoccio de otoño no ocurre en otoño. Los términos equivalentes en inglés, equinoccio de primavera y equinoccio de otoño, son aún más ambiguos. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] Se ha vuelto común referirse al equinoccio de septiembre en el hemisferio sur como equinoccio de primavera. [ 26 ] [ 27 ]
  • Equinoccio de marzo y equinoccio de septiembre : nombres que hacen referencia a los meses del año en que ocurren, sin ambigüedad en cuanto al hemisferio al que se refieren. Sin embargo, aún no son universales, ya que no todas las culturas utilizan un calendario solar donde los equinoccios ocurren cada año en el mismo mes (como no sucede en el calendario islámico ni en el hebreo , por ejemplo). [ 28 ] Si bien estos términos se han popularizado en el  siglo XXI, se usaban ocasionalmente al menos desde mediados  del siglo XX. [ 29 ]
  • Equinoccio norte y equinoccio sur : nombres que hacen referencia a la dirección aparente del movimiento del Sol. El equinoccio norte ocurre en marzo, cuando el Sol cruza el ecuador de sur a norte, y el equinoccio sur ocurre en septiembre, cuando el Sol cruza el ecuador de norte a sur. Estos términos pueden usarse inequívocamente para otros planetas. Rara vez se observan, aunque fueron propuestos por primera vez  hace más de 100 años. [ 30 ]
  • Primer punto de Aries y primer punto de Libra : nombres que hacen referencia a los signos astrológicos en los que entra el Sol. Sin embargo, la precesión de los equinoccios ha desplazado estos puntos a las constelaciones de Piscis y Virgo , respectivamente. [ 31 ]

Duración del día y la noche equinoccial

Gráfico de contorno de las horas de luz diurna en función de la latitud y el día del año, que muestra aproximadamente 12  horas de luz diurna en todas las latitudes durante los equinoccios.

En la fecha del equinoccio, el centro del Sol pasa aproximadamente la misma cantidad de tiempo por encima y por debajo del horizonte en cada lugar de la Tierra, por lo que la noche y el día [ d ] tienen aproximadamente la misma duración. El amanecer y el atardecer se pueden definir de varias maneras, pero una definición común es el momento en que el borde superior del Sol está al nivel del horizonte. [ 32 ] Con esta definición, el día es más largo que la noche en los equinoccios: [ 8 ]

  1. Desde la Tierra, el Sol se ve como un disco en lugar de un punto de luz, por lo que cuando su centro está bajo el horizonte, su borde superior puede ser visible. El amanecer , que marca el inicio del día, ocurre cuando la parte superior del disco solar aparece sobre el horizonte oriental . En ese instante, el centro del disco aún se encuentra bajo el horizonte.
  2. La atmósfera terrestre refracta la luz solar. Como resultado, un observador ve la luz del día antes de que la parte superior del disco solar aparezca sobre el horizonte.

En las tablas de salida y puesta del sol, se supone que la refracción atmosférica es de 34 minutos de arco , y el semidiámetro ( radio aparente ) del Sol es de 16 minutos de arco. (El radio aparente varía según la época del año, siendo apenas mayor en el perihelio en enero que en el afelio en julio , pero la diferencia es pequeña). Su combinación implica que cuando el borde superior del Sol está en el horizonte visible, su centro se encuentra 50 minutos de arco por debajo del horizonte geométrico, que es la intersección con la esfera celeste de un plano horizontal que pasa por el ojo del observador. [ 33 ]   

Estos efectos hacen que el día sea aproximadamente 14  minutos más largo que la noche en el ecuador y aún más largo hacia los polos, pero la verdadera igualdad entre el día y la noche se produce en lugares lo suficientemente alejados del ecuador como para tener una diferencia estacional en la duración del día de al menos 7  minutos, [ 34 ] que ocurre unos días antes del invierno en cada equinoccio. Una consecuencia de esto es que, en latitudes inferiores a ±2,0 grados, todos los días del año son más largos que las noches. [ 35 ]

La Tierra en el  equinoccio de septiembre de 2022

Los horarios de salida y puesta del sol varían según la ubicación del observador ( longitud y latitud ), por lo que las fechas en que el día y la noche tienen la misma duración también dependen de la ubicación del observador.

Una tercera corrección para la observación visual de un amanecer (o atardecer) es el ángulo entre el horizonte aparente visto por un observador y el horizonte geométrico (o sensible). Esto se conoce como la depresión del horizonte y varía desde 3  minutos de arco para un observador en la orilla del mar hasta 160  minutos de arco para un alpinista en el Everest. [ 36 ] El efecto de una mayor depresión en objetos más altos (que alcanza más de 2,5° de arco en el Everest) explica el fenómeno de la nieve en la cima de una montaña que se torna dorada bajo la luz del sol mucho antes de que las laderas inferiores se iluminen.

La fecha en que la duración del día y la noche son iguales se conoce como equilux ; el neologismo , que se cree que fue acuñado en la década de 1980, alcanzó mayor reconocimiento en el  siglo XXI. [ e ] En las mediciones más precisas, un equilux verdadero es raro, porque la duración del día y la noche cambia más que en cualquier otra época del año alrededor de los equinoccios. En las latitudes medias, la luz del día aumenta o disminuye aproximadamente tres minutos por día en los equinoccios, por lo que los días y las noches adyacentes solo se diferencian en un minuto. La fecha de la aproximación más cercana al equilux varía ligeramente según la latitud; en las latitudes medias, ocurre unos días antes del equinoccio de primavera y después del equinoccio de otoño en cada hemisferio respectivo. [ 41 ]

Auroras

Se han observado auroras conjugadas en espejo durante los equinoccios. [ 42 ]

Efectos en los satélites

Uno de los efectos de los períodos equinocciales es la interrupción temporal de los satélites de comunicaciones .

Para todos los satélites geoestacionarios , hay algunos días alrededor del equinoccio en los que el Sol se sitúa directamente detrás del satélite con respecto a la Tierra (es decir, dentro del ancho del haz de la antena de la estación terrestre) durante un breve período cada día. La inmensa potencia y el espectro de radiación del Sol sobrecargan los circuitos de recepción de la estación terrestre con ruido y los interrumpen o degradan temporalmente. La duración de estos efectos varía, pero puede oscilar entre unos minutos y una hora. (Para una banda de frecuencia determinada, una antena más grande tiene un ancho de haz más estrecho y, por lo tanto, experimenta ventanas de "interrupción solar" de menor duración). [ 43 ]

Los satélites en órbita geoestacionaria también experimentan dificultades para mantener la energía durante el equinoccio, ya que deben viajar a través de la sombra de la Tierra y dependen únicamente de la energía de sus baterías. Normalmente, un satélite viaja al norte o al sur de la sombra de la Tierra, dado que el eje terrestre no es directamente perpendicular a la línea que une la Tierra con el Sol en otros momentos. Durante el equinoccio, como los satélites geoestacionarios se encuentran sobre el ecuador, permanecen en la sombra de la Tierra durante el mayor tiempo del año. [ 44 ]

Equinoccios en otros planetas

Cuando Saturno está en el equinoccio, sus anillos reflejan poca luz solar, como se puede apreciar en esta imagen tomada por Cassini en 2009.

Los equinoccios se definen en cualquier planeta con un eje de rotación inclinado. Un ejemplo es Saturno, donde el equinoccio coloca su sistema de anillos de canto frente al Sol. Vistos desde arriba, una vista que se observó por primera vez durante un equinoccio desde la sonda espacial Cassini en 2009, reciben poca luz solar , debido a que reciben más luz planetaria que luz solar. [ 45 ] Este fenómeno ocurre una vez cada 14,7  años en promedio y puede durar algunas semanas antes y después del equinoccio exacto. El equinoccio más reciente de Saturno fue el 6  de mayo de 2025. [ 46 ]

Los equinoccios más recientes de Marte fueron el 12  de enero de 2024 (otoño boreal) y el 26  de diciembre de 2022 (primavera boreal). [ 47 ]

Aspectos culturales

Los equinoccios se consideran a veces el inicio de la primavera y el otoño. Varias fiestas tradicionales de la cosecha se celebran en la fecha de los equinoccios.

En gran parte del antiguo Imperio Persa , concretamente en Irán , Afganistán , Tayikistán y la mayor parte de Asia Central, se celebra el año nuevo persa, Nowruz , que coincide con el equinoccio de primavera en el hemisferio norte. Este día marca el inicio del año nuevo según el calendario solar Hijri .

La arquitectura religiosa a menudo está determinada por los equinoccios; el equinoccio de Angkor Wat, durante el cual el sol sale en perfecta alineación sobre Angkor Wat en Camboya , es un ejemplo de ello. [ 48 ]

Las iglesias católicas , desde las recomendaciones de Carlos Borromeo , han elegido a menudo el equinoccio como punto de referencia para la orientación de las iglesias . [ 49 ]

Véase también

Notas a pie de página

  1. ↑ En este artículo, las fechas anteriores al 15 de octubre de 1582 se dan en el calendario juliano, mientras que las fechas más recientes se dan en el calendario gregoriano. Las fechas anteriores al 1 de marzo del año 8 d. C. se dan en el calendario juliano tal como se observaba en Roma; existe una incertidumbre de unos pocos días cuando estas fechas antiguas se convierten al calendario juliano proleptico .
  2. ↑ El año en el calendario iraní comienza en Nowruz , que significa "día nuevo".
  3. ↑ Esto es posible porque la refracción atmosférica "elevó" el disco aparente del Sol por encima de su posición real en el cielo.
  4. ↑ Aquí, "día" se refiere al momento en que el Sol está sobre el horizonte.
  5. ↑ Antes de la década de 1980 no existía un término generalmente aceptado para el fenómeno, y la palabra "equilux" se usaba más comúnmente como sinónimo de isofota . [ 37 ] El significado más reciente de "equilux" es moderno (c. 1985 a 1986), y no suele ser intencional: Las referencias técnicas desde principios del siglo XX (c. 1910) han usado los términos "equilux" e "isofota" indistintamente para significar "de igual iluminación" en el contexto de curvas que muestran con qué intensidad un equipo de iluminación iluminará una superficie. Véase, por ejemplo, Walsh (1947). [ 38 ] El primer uso confirmado del significado moderno fue en una publicación en el grupo Usenet net.astro, [ 39 ] que se refiere a "discusión del año pasado que explora las razones por las que equilux y equinoccio no coinciden". El uso de este protologismo pseudolatino en particularsolo puede rastrearse a un número extremadamente pequeño (menos de seis) de personas predominantemente estadounidenses en dichos medios en línea durante los siguientes 20 años hasta su adopción más generalizada como neologismo (c. 2006), y luego su uso posterior por organizaciones más convencionales (c. 2012). [ 40 ]

Referencias

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  5. ↑ Solsticio de época de 1583 a 2999
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