Meridiano cero

Un meridiano principal o meridiano cero es el meridiano (una línea de longitud) en un sistema de coordenadas geográficas en el que la longitud se define como 0°. Juntos, un meridiano principal y su antimeridiano (el meridiano 180 en un sistema de 360°) forman un gran círculo. Este gran círculo divide un esferoide en dos hemisferios. Si uno usa direcciones de Este y Oeste desde un meridiano principal definido, entonces pueden llamarse Hemisferio Oriental y Hemisferio Occidental. Para el primer meridiano de la Tierra, se han utilizado o defendido varias convenciones en diferentes regiones a lo largo de la historia. El meridiano principal estándar internacional actual de la Tierra es el meridiano de referencia IERS. Se deriva, pero difiere ligeramente, del meridiano de Greenwich, el estándar internacional anterior.

Un meridiano principal para un cuerpo que no está bloqueado por mareas (o al menos no síncrono) es completamente arbitrario, a diferencia de un ecuador, que está determinado por el eje de rotación. Sin embargo, para los objetos celestes que están bloqueados por mareas (más específicamente, sincrónicos), sus meridianos principales están determinados por la cara siempre hacia adentro de la órbita (un planeta que mira hacia su estrella o una luna que mira hacia su planeta), tal como los ecuadores están determinados por rotación.

Las longitudes de la Tierra y la Luna se miden desde su primer meridiano en 0° a 180° este y 180° oeste. Para todos los demás cuerpos del Sistema Solar, la longitud se mide desde 0° (su primer meridiano) hasta 360°. Las longitudes oeste se utilizan si la rotación del cuerpo es progresiva (o 'directa'), lo que significa que su dirección de rotación es la misma que la de su órbita. Las longitudes este se utilizan si la rotación es retrógrada.

Historia

La noción de longitud para los griegos fue desarrollada por el griego Eratóstenes (c. 276 - 195 a. C.) en Alejandría e Hiparco (c. 190 - 120 a. C.) en Rodas, y aplicada a un gran número de ciudades por el geógrafo Estrabón (64 /63 a.C. – c. 24 d.C.). Pero fue Ptolomeo (c. 90 - 168 EC) quien utilizó por primera vez un meridiano consistente para un mapa mundial en su Geographia.

Ptolomeo usó como base las "Islas Afortunadas", un grupo de islas en el Atlántico, que generalmente se asocian con las Islas Canarias (13° a 18°O), aunque sus mapas se corresponden más estrechamente con las islas de Cabo Verde (22° a 25°O). El punto principal es estar cómodamente al oeste del extremo occidental de África (17,5° W) ya que aún no se utilizaban números negativos. Su meridiano principal corresponde hoy a 18° 40' al oeste de Winchester (alrededor de 20°O). En ese momento, el método principal para determinar la longitud era el uso de los tiempos informados de los eclipses lunares en diferentes países.

Una de las primeras descripciones conocidas del tiempo estándar en la India apareció en el tratado astronómico Surya Siddhanta del siglo IV d.C. Postulando una tierra esférica, el libro describía las costumbres milenarias del primer meridiano, o longitud cero, pasando por Avanti, el antiguo nombre de la histórica ciudad de Ujjain, y Rohitaka, el antiguo nombre de Rohtak (28°54′). N 76°38′E), una ciudad cerca de Kurukshetra.

La Geographia de Ptolomeo se imprimió por primera vez con mapas en Bolonia en 1477, y muchos de los primeros globos del siglo XVI siguieron su ejemplo. Pero todavía existía la esperanza de que existiera una base "natural" para un meridiano principal. Cristóbal Colón informó (1493) que la brújula apuntaba hacia el norte en algún lugar del Atlántico medio, y este hecho se utilizó en el importante Tratado de Tordesillas de 1494, que resolvió la disputa territorial entre España y Portugal sobre las tierras recién descubiertas. La línea de Tordesillas finalmente se estableció a 370 leguas (2193 kilómetros, 1362 millas terrestres o 1184 millas náuticas) al oeste de Cabo Verde.Esto se muestra en el mapa de 1529 de Diogo Ribeiro. La isla de São Miguel (25,5 ° W) en las Azores todavía se usaba por la misma razón hasta 1594 por Christopher Saxton, aunque para entonces se había demostrado que la línea de desviación magnética cero no seguía una línea de longitud.

En 1541, Mercator produjo su famoso globo terrestre de 41 cm y trazó su primer meridiano precisamente a través de Fuerteventura (14°1'W) en Canarias. Sus mapas posteriores utilizaron las Azores, siguiendo la hipótesis magnética. Pero cuando Ortelius elaboró ​​el primer atlas moderno en 1570, otras islas, como Cabo Verde, estaban empezando a utilizarse. En su atlas, las longitudes se contaban de 0° a 360°, no de 180°O a 180°E como es habitual en la actualidad. Esta práctica fue seguida por los navegantes hasta bien entrado el siglo XVIII. En 1634, el cardenal Richelieu utilizó la isla más occidental de Canarias, El Hierro, 19° 55' al oeste de París, como elección de meridiano. El geógrafo Delisle decidió redondearlo a 20°, de modo que simplemente se convirtió en el meridiano de París disfrazado.

A principios del siglo XVIII, comenzó la batalla para mejorar la determinación de la longitud en el mar, lo que llevó al desarrollo del cronómetro marino por John Harrison. Pero fue el desarrollo de mapas estelares precisos, principalmente por el primer astrónomo real británico, John Flamsteed entre 1680 y 1719 y difundido por su sucesor Edmund Halley, lo que permitió a los navegantes utilizar el método lunar para determinar la longitud con mayor precisión utilizando el octante desarrollado por Thomas Godfrey y John Hadley.

En el siglo XVIII, la mayoría de los países de Europa adaptaron su propio meridiano principal, generalmente a través de su capital, por lo que en Francia el meridiano de París era el principal, en Alemania era el meridiano de Berlín, en Dinamarca el meridiano de Copenhague y en el Reino Unido el meridiano de Greenwich.

Entre 1765 y 1811, Nevil Maskelyne publicó 49 números del Almanaque Náutico basado en el meridiano del Observatorio Real de Greenwich. "Las tablas de Maskelyne no solo hicieron practicable el método lunar, sino que también hicieron del meridiano de Greenwich el punto de referencia universal. Incluso las traducciones francesas del Almanaque náutico conservaron los cálculos de Maskelyne de Greenwich, a pesar del hecho de que todas las demás tablas del Connaissance des Temps considerado el meridiano de París como el número primo".

En 1884, en la Conferencia Internacional de Meridianos en Washington, DC, 22 países votaron para adoptar el meridiano de Greenwich como el primer meridiano del mundo. Los franceses abogaron por una línea neutral, mencionando las Azores y el Estrecho de Bering, pero finalmente se abstuvieron y continuaron usando el meridiano de París hasta 1911.

El estándar internacional actual Prime Meridian es el IERS Reference Meridian. La Organización Hidrográfica Internacional adoptó una versión anterior del IRM en 1983 para todas las cartas náuticas. Fue adoptado para la navegación aérea por la Organización de Aviación Civil Internacional el 3 de marzo de 1989.

Primer meridiano internacional

Desde 1984, el estándar internacional para el primer meridiano de la Tierra es el IERS Reference Merdian. Entre 1884 y 1984, el meridiano de Greenwich fue el estándar mundial. Estos meridianos están físicamente muy cerca uno del otro.

Primer meridiano en Greenwich

En octubre de 1884, los delegados (cuarenta y un delegados que representaban a veinticinco naciones) seleccionaron el Meridiano de Greenwich en la Conferencia Internacional de Meridianos celebrada en Washington, DC, Estados Unidos, como el cero común de longitud y el estándar de cómputo del tiempo en todo el mundo.

Sir George Airy estableció la posición del meridiano principal histórico, con sede en el Observatorio Real de Greenwich, en 1851. Se definió por la ubicación del Airy Transit Circle desde la primera observación que realizó con él. Antes de eso, fue definido por una sucesión de instrumentos de tránsito anteriores, el primero de los cuales fue adquirido por el segundo Astrónomo Real, Edmond Halley en 1721. Se instaló en el extremo noroeste del Observatorio entre Flamsteed House y la Casa de Verano del Oeste. Este lugar, ahora incluido en Flamsteed House, está aproximadamente a 43 metros al oeste del Airy Transit Circle, una distancia equivalente a aproximadamente 2 segundos de longitud.Fue el círculo de tránsito de Airy el que se adoptó en principio (con la abstención de los delegados franceses, que presionaron para que se adoptara el meridiano de París) como el Primer Meridiano del mundo en la Conferencia Internacional de Meridianos de 1884.

Todos estos meridianos de Greenwich se ubicaron a través de una observación astronómica desde la superficie de la Tierra, orientados a través de una plomada a lo largo de la dirección de la gravedad en la superficie. Este meridiano astronómico de Greenwich se difundió por todo el mundo, primero mediante el método de la distancia lunar, luego mediante cronómetros transportados en barcos, luego mediante líneas telegráficas transportadas por cables de comunicaciones submarinos y luego mediante señales horarias de radio. Una longitud remota basada en última instancia en el meridiano de Greenwich usando estos métodos fue la del Datum de América del Norte 1927 o NAD27, un elipsoide cuya superficie coincide mejor con el nivel medio del mar bajo los Estados Unidos.

Meridiano de referencia IERS

A partir de 1973, la Oficina Internacional del Tiempo y, más tarde, el Servicio Internacional de Sistemas de Referencia y Rotación de la Tierra pasó de depender de instrumentos ópticos como el Círculo de Tránsito Airy a técnicas como el alcance del láser lunar, el alcance del láser satelital y la interferometría de línea de base muy larga. Las nuevas técnicas dieron como resultado el Meridiano de Referencia IERS, cuyo plano pasa por el centro de masa de la Tierra. Este difiere del plano establecido por el tránsito de Airy, que se ve afectado por la deflexión vertical (la vertical local se ve afectada por influencias como las montañas cercanas). El cambio de depender de la vertical local a usar un meridiano basado en el centro de la Tierra hizo que el meridiano principal moderno estuviera 5,3″ al este del meridiano principal astronómico de Greenwich a través del Airy Transit Circle. En la latitud de Greenwich,Esto fue aceptado oficialmente por el Bureau International de l'Heure (BIH) en 1984 a través de su BTS84 (BIH Terrestrial System) que luego se convirtió en WGS84 (World Geodetic System 1984) y los diversos ITRF (International Terrestrial Reference Systems).

Debido al movimiento de las placas tectónicas de la Tierra, la línea de 0° de longitud a lo largo de la superficie de la Tierra se ha movido lentamente hacia el oeste desde esta posición desplazada unos pocos centímetros; es decir, hacia Airy Transit Circle (o Airy Transit Circle se ha movido hacia el este, según su punto de vista) desde 1984 (o la década de 1960). Con la introducción de la tecnología satelital, fue posible crear un mapa global más preciso y detallado. Con estos avances también surgió la necesidad de definir un meridiano de referencia que, si bien derivaba del Airy Transit Circle, también tendría en cuenta los efectos del movimiento de las placas y las variaciones en la forma en que giraba la Tierra. Como resultado, el Meridiano de referencia IERS se estableció y se usa comúnmente para denotar el primer meridiano de la Tierra (0 ° de longitud) por el Servicio internacional de sistemas de referencia y rotación de la Tierra, que define y mantiene el vínculo entre la longitud y el tiempo. Según las observaciones de satélites y fuentes de radio celestiales compactas (quásares) de varias estaciones coordinadas en todo el mundo, el círculo de tránsito de Airy se desplaza hacia el noreste unos 2,5 centímetros por año en relación con esta longitud de 0° centrada en la Tierra.

También es el meridiano de referencia del Sistema de Posicionamiento Global operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, y de WGS84 y sus dos versiones formales, el Sistema de Referencia Terrestre Internacional (ITRS) ideal y su realización, el Marco de Referencia Terrestre Internacional (ITRF). Una convención actual sobre la Tierra utiliza la línea de longitud 180° opuesta al IRM como base para la Línea Internacional de Cambio de Fecha.

Lista de lugares

En la Tierra, comenzando en el Polo Norte y dirigiéndose hacia el sur hasta el Polo Sur, el Meridiano de Referencia IERS (a partir de 2016) pasa por:

Coordenadas(aproximadas)	País, territorio o mar	notas
90°0′N 0°0′E	océano Ártico
85°46′N 0°0′E	Zona Económica Exclusiva (ZEE) de Groenlandia (Dinamarca)
81°39′N 0°0′E	Mar de Groenlandia
80°29′N 0°0′E	ZEE de Svalbard (Noruega)
76°11′N 0°0′E	aguas internacionales
73°44′N 0°0′E	ZEE de Jan Mayen (Noruega)
72°53′N 0°0′E	Mar de Noruega
69°7′N 0°0′E	aguas internacionales
64°42′N 0°0′E	ZEE de Noruega
63°29′N 0°0′E	ZEE de Gran Bretaña
61°0′N 0°0′E	mar del Norte
53°46′N 0°0′E	Reino Unido	Desde Tunstall en East Riding hasta Peacehaven, pasando por Greenwich
50°47′N 0°0′E	canal inglés	ZEE de Gran Bretaña
50°14′N 0°0′E	canal inglés	ZEE de Francia
49°20′N 0°0′E	Francia	De Villers-sur-Mer a Gavarnie
42°41′N 0°0′E	España	From Cilindro de Marboré to Castellón de la Plana
39°56′N 0°0′E	mar Mediterráneo	Golfo de Valencia; ZEE de España
38°52′N 0°0′E	España	De El Verger a Calpe
38°38′N 0°0′E	mar Mediterráneo	ZEE de España
37°1′N 0°0′E	mar Mediterráneo	ZEE de Argelia
35°50′N 0°0′E	Argelia	Desde Stidia hasta la frontera entre Argelia y Malí cerca de Bordj Badji Mokhtar
21°52′N 0°0′E	Malí	Pasando por Gao
15°00′N 0°0′E	Burkina Faso
11°7′N 0°0′E	Ir	Durante unos 600 m
11°6′N 0°0′E	Ghana	Durante unos 16 km
10°58′N 0°0′E	Ir	Durante unos 39 km
10°37′N 0°0′E	Ghana	Desde la frontera entre Togo y Ghana cerca de Bunkpurugu hasta TemaPasando por el lago Volta a 7°46′N 0°0′E
5°37′N 0°0′E	océano Atlántico	ZEE de Ghana
1°58′N 0°0′E	aguas internacionales
0°0′N 0°0′E	Pasando por el Ecuador (ver Null Island)
51°43′S 0°0′E	ZEE de la isla Bouvet (Noruega)
57°13′S 0°0′E	aguas internacionales
60°0′S 0°0′E	Oceano del Sur	aguas internacionales
69°36′S 0°0′E	Antártida	Tierra de la Reina Maud, reclamada por Noruega
90°0′S 0°0′E	Antártida	Estación Amundsen-Scott del Polo Sur, Polo Sur

Primer meridiano en otros cuerpos planetarios

Como en la Tierra, los meridianos principales deben definirse arbitrariamente. A menudo se utiliza un punto de referencia como un cráter; otras veces, un meridiano principal se define por referencia a otro objeto celeste o por campos magnéticos. Se han definido los primeros meridianos de los siguientes sistemas planetográficos:

• En el Sol se utilizan dos sistemas de coordenadas heliográficas diferentes. El primero es el sistema de coordenadas heliográficas de Carrington. En este sistema, el meridiano principal pasa por el centro del disco solar visto desde la Tierra el 9 de noviembre de 1853, cuando el astrónomo inglés Richard Christopher Carrington comenzó sus observaciones de las manchas solares. El segundo es el sistema de coordenadas heliográficas de Stonyhurst, originado en el Observatorio de Stonyhurst.
• En 1975, el primer meridiano de Mercurio se definió como 20° al este del cráter Hun Kal.
• Definido en 1992, el primer meridiano de Venus pasa por el pico central del cráter Ariadne.
• El primer meridiano de la Luna se encuentra directamente en el medio de la cara de la luna visible desde la Tierra y pasa cerca del cráter Bruce.
• El primer meridiano de Marte se estableció en 1971 y pasa por el centro del cráter Airy-0, aunque está fijado por la longitud del módulo de aterrizaje Viking 1, que se define como 47,95137°O.
• Júpiter tiene varios sistemas de coordenadas porque la parte superior de sus nubes, la única parte del planeta visible desde el espacio, gira a diferentes velocidades según la latitud. Se desconoce si Júpiter tiene alguna superficie sólida interna que permitiría un sistema de coordenadas más parecido a la Tierra. Las coordenadas del Sistema I y el Sistema II se basan en la rotación atmosférica, y las coordenadas del Sistema III utilizan el campo magnético de Júpiter. Los primeros meridianos de las cuatro lunas galileanas de Júpiter se establecieron en 1979.
• Al igual que Júpiter, Neptuno es un gigante gaseoso, por lo que las nubes oscurecen cualquier superficie. El primer meridiano de su luna más grande, Tritón, se estableció en 1991.
• Titán es la luna más grande de Saturno y, como la luna de la Tierra, siempre tiene la misma cara hacia Saturno, por lo que el centro de esa cara es de longitud 0.
• El meridiano principal de Plutón se define como el meridiano que pasa por el centro de la cara que siempre está hacia Caronte, su luna más grande, ya que los dos están bloqueados entre sí por las mareas. El meridiano principal de Caronte se define de manera similar como el meridiano que siempre mira directamente hacia Plutón.

Lista de primeros meridianos históricos en la Tierra