Solsticio
| evento | equinox | solstice | equinox | solstice | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| mes | Marzo | Junio | Septiembre | Diciembre | ||||
| año | día | tiempo | día | tiempo | día | tiempo | día | tiempo |
| 2018 | 20 | 16:15 | 21 | 10:07 | 23 | 01:54 | 21 | 22:22 |
| 2019 | 20 | 21:58 | 21 | 15:54 | 23 | 07:50 | 22 | 04:19 |
| 2020 | 20 | 03:50 | 20 | 21:43 | 22 | 13:31 | 21 | 10:03 |
| 2021 | 20 | 09:37 | 21 | 03:32 | 22 | 19:21 | 21 | 15:59 |
| 2022 | 20 | 15:33 | 21 | 09:14 | 23 | 01:04 | 21 | 21:48 |
| 2023 | 20 | 21:25 | 21 | 14:58 | 23 | 06:50 | 22 | 03:28 |
| 2024 | 20 | 03:07 | 20 | 20:51 | 22 | 12:44 | 21 | 09:20 |
| 2025 | 20 | 09:02 | 21 | 02:42 | 22 | 18:20 | 21 | 15:03 |
| 2026 | 20 | 14:46 | 21 | 08:25 | 23 | 00:06 | 21 | 20:50 |
| 2027 | 20 | 20:25 | 21 | 14:11 | 23 | 06:02 | 22 | 02:43 |
| 2028 | 20 | 02:17 | 20 | 20:02 | 22 | 11:45 | 21 | 08:20 |
Un solsticio es un evento que ocurre cuando el Sol parece alcanzar su excursión más al norte o al sur en relación con el ecuador celeste en la esfera celeste. Dos solsticios ocurren anualmente, alrededor del 21 de junio y el 21 de diciembre. En muchos países, las estaciones del año están determinadas por los solsticios y los equinoccios.
El término solsticio también se puede utilizar en un sentido más amplio, como el día en que ocurre. El día de un solsticio en cualquiera de los hemisferios tiene la mayor cantidad de luz solar del año (solsticio de verano) o la menor cantidad de luz solar del año (solsticio de invierno) para cualquier lugar que no sea el ecuador. Los términos alternativos, sin ambigüedad en cuanto a qué hemisferio es el contexto, son "solsticio de junio" y "solsticio de diciembre", en referencia a los meses en los que tienen lugar cada año.
La palabra solsticio se deriva del latín sol ("sun") y sistere (" quedarse quieto"), porque en los solsticios, la declinación del Sol parece "estar quieto"; es decir, el movimiento estacional de la trayectoria diaria del Sol (visto desde la Tierra) se detiene en un límite norte o sur antes de invertir la dirección.
Definiciones y marcos de referencia
Para un observador en el Polo Norte, el Sol alcanza la posición más alta en el cielo una vez al año en junio. El día que esto ocurre se llama el día del solsticio de junio. De manera similar, para un observador en el Polo Sur, el Sol alcanza la posición más alta el día del solsticio de diciembre. Cuando es solsticio de verano en un polo, es solsticio de invierno en el otro. El movimiento del Sol hacia el oeste nunca cesa ya que la Tierra está continuamente en rotación. Sin embargo, el movimiento de declinación del Sol se detiene en el momento del solsticio. En ese sentido, solsticio significa "de pie al sol".
Esta palabra científica moderna desciende de una palabra científica latina en uso en la República romana tardía del siglo I aC: solstitium. Plinio lo usa varias veces en su Historia Natural con un significado similar al que tiene hoy. Contiene dos morfemas latinos, sol, "sun", y -stitium, "stoppage". Los romanos usaban "de pie" para referirse a un componente de la velocidad relativa del Sol tal como se observa en el cielo. La velocidad relativa es el movimiento de un objeto desde el punto de vista de un observador en un marco de referencia. Desde una posición fija en el suelo, el Sol parece orbitar alrededor de la Tierra.
Para un observador en un marco de referencia inercial, se ve que el planeta Tierra gira alrededor de un eje y gira alrededor del Sol en una trayectoria elíptica con el Sol en un foco. El eje de la Tierra está inclinado con respecto al plano de la órbita terrestre y este eje mantiene una posición que cambia poco con respecto al fondo de estrellas. Por lo tanto, un observador en la Tierra ve una trayectoria solar que es el resultado tanto de la rotación como de la revolución.
El componente del movimiento del Sol visto por un observador terrestre causado por la revolución del eje inclinado, que, manteniendo el mismo ángulo en el espacio, está orientado hacia el Sol o alejándose de él, es un incremento diario observado. (y desplazamiento lateral) de la elevación del Sol al mediodía durante aproximadamente seis meses y disminución diaria observada durante los seis meses restantes. En la elevación máxima o mínima, el movimiento anual relativo del Sol perpendicular al horizonte se detiene y cambia de dirección.
Fuera de los trópicos, la elevación máxima ocurre en el solsticio de verano y la mínima en el solsticio de invierno. El camino del Sol, o eclíptica, barre de norte a sur entre los hemisferios norte y sur. Los días son más largos alrededor del solsticio de verano y más cortos alrededor del solsticio de invierno. Cuando la trayectoria del Sol cruza el ecuador, la duración de las noches en las latitudes +L° y −L° son de igual duración. Esto se conoce como un equinoccio. Hay dos solsticios y dos equinoccios en un año tropical.
Relación con las estaciones
Las estaciones se producen porque el eje de rotación de la Tierra no es perpendicular a su plano orbital (el plano de la eclíptica), sino que actualmente forma un ángulo de unos 23,44° (llamado oblicuidad de la eclíptica), y porque el eje mantiene su orientación con respecto a un marco de referencia inercial. Como consecuencia, durante la mitad del año, el hemisferio norte está inclinado hacia el Sol, mientras que durante la otra mitad del año el hemisferio sur tiene esta distinción. Los dos momentos en los que la inclinación del eje de rotación de la Tierra tiene un efecto máximo son los solsticios.
En el solsticio de junio, el punto subsolar está más al norte que en cualquier otro momento: en la latitud 23,44° norte, conocido como el Trópico de Cáncer. De manera similar, en el solsticio de diciembre, el punto subsolar está más al sur que en cualquier otro momento: en la latitud 23,44° sur, conocido como el Trópico de Capricornio. El punto subsolar cruzará cada latitud entre estos dos extremos exactamente dos veces al año.
También durante el solsticio de junio, los lugares del Círculo Polar Ártico (latitud 66,56° norte) verán el Sol justo en el horizonte durante la medianoche, y todos los lugares al norte verán el Sol sobre el horizonte durante 24 horas. Ese es el sol de medianoche o el sol de la noche de verano o el día polar. Por otro lado, los lugares del círculo polar antártico (latitud 66,56° sur) verán el Sol justo en el horizonte durante el mediodía, y todos los lugares al sur no verán el Sol sobre el horizonte en ningún momento del día. Esa es la noche polar. Durante el solsticio de diciembre, los efectos en ambos hemisferios son justo los opuestos. Esto hace que el hielo marino polar vuelva a crecer anualmente debido a la falta de luz solar en el aire sobre el mar circundante.
La orientación del terminante (división entre noche y día) depende de la temporada.
Illumination of Earth by Sun on 21 June. La orientación del terminator mostrada con respecto al plano orbital de la Tierra.
Iluminación de la Tierra por el Sol el 21 de diciembre. La orientación del terminator mostrada con respecto al plano orbital de la Tierra.
Diagrama de las estaciones de la Tierra visto desde el norte. Muy a la derecha: solsticio sur
Diagrama de las estaciones de la Tierra visto desde el sur. Lejos a la izquierda: solsticio norte
El globo sobre una proyección equirectangular para mostrar la cantidad de luz solar reflejada en los solsticios del sur y del norte del verano, respectivamente (watts / m2).
Aspectos culturales
Nombres y conceptos griegos antiguos
El concepto de los solsticios estaba integrado en la antigua navegación celeste griega. En cuanto descubrieron que la Tierra era esférica idearon el concepto de esfera celeste, una superficie esférica imaginaria que gira con los cuerpos celestes (ouranioi) fijos en ella (el moderno no gira, pero las estrellas en él lo hacen). Siempre que no se hagan suposiciones sobre las distancias de esos cuerpos a la Tierra o entre sí, la esfera puede aceptarse como real y, de hecho, todavía está en uso. Los antiguos griegos utilizan el término "ηλιοστάσιο" (heliostāsio), que significa soporte del Sol.
Las estrellas se mueven a través de la superficie interior de la esfera celeste a lo largo de las circunferencias de círculos en planos paralelos perpendiculares al eje de la Tierra que se extienden indefinidamente hacia los cielos y que intersecan la esfera celeste en un polo celeste. El Sol y los planetas no se mueven en estas trayectorias paralelas sino a lo largo de otro círculo, la eclíptica, cuyo plano forma un ángulo, la oblicuidad de la eclíptica, con el eje, trayendo al Sol y los planetas a través de las trayectorias de y entre los estrellas.*
Cleomedes afirma:
La banda del Zodiaco (zōdiakos kuklos, "círculo zodiacal") está en un ángulo oblicuo (loksos) porque se coloca entre los círculos tropicales y el círculo equinoccial tocando cada uno de los círculos tropicales en un punto... Este Zodiaco tiene un ancho determinable (configurado a 8° hoy)... por eso es descrito por tres círculos: el central se llama "heliacal" (hēliakos, "del sol").
El término círculo helíaco se usa para la eclíptica, que está en el centro del círculo zodiacal, concebida como una banda que incluye las constelaciones conocidas nombradas en temas míticos. Otros autores usan Zodíaco para significar eclíptica, que aparece por primera vez en una glosa de autor desconocido en un pasaje de Cleómedes donde explica que la Luna también está en el círculo zodiacal y periódicamente se cruza en el camino del Sol. Como algunos de estos cruces representan eclipses de Luna, la trayectoria del Sol recibe un sinónimo, el ekleiptikos (kuklos) de ekleipsis, "eclipse".
Nombres en inglés
Los dos solsticios se pueden distinguir por diferentes pares de nombres, dependiendo de qué característica se quiera enfatizar.
- Solsticio de verano y solsticio de invierno son los nombres más comunes, refiriéndose a las estaciones con las que están asociados. Sin embargo, estos pueden ser ambiguos ya que el verano del hemisferio norte es el invierno del hemisferio sur y viceversa. Los nombres latinos estival solstice (verano) y hibernal solstice (invierno) se utilizan a veces al mismo efecto, como son verano y midwinter.
- Junio solstice y Diciembre solstice se refieren a los meses del año en que tienen lugar, sin ambigüedad en cuanto a cuál hemisferio es el contexto. Aún no son universales, sin embargo, ya que no todas las culturas utilizan un calendario basado en la energía solar donde los solsticios ocurren cada año en el mismo mes (como no lo hacen en el calendario islámico y el calendario hebreo, por ejemplo).
- Solsticio septentrional y solsticio sur indicar el hemisferio de la ubicación del Sol. El solsticio norte es en junio, cuando el Sol está directamente sobre el Trópico del Cáncer en el hemisferio norte, y el solsticio sur es en diciembre, cuando el Sol está directamente sobre el Trópico de Capricornio en el hemisferio sur. Estos términos se pueden utilizar inequívocamente para otros planetas.
- Primer punto del cáncer y primer punto de Capricornio se refieren a los signos astrológicos que el sol "está entrando" (un sistema arraigado en las fechas del periodo clásico romano). Debido a la precesión de los equinoccios, las constelaciones que el sol aparece en los solsticios son actualmente Taurus en junio y Sagitario en diciembre.
| Ls | Fecha
(Semana juliana) | Por posición de sol
(punto susolario) | Por temporada
(Hemisferio Norte) | Por temporada
(Hemisferio Sur) |
|---|---|---|---|---|
| 0° | March equinox | Equinoccio hacia el norte | Equinox Vernal | Equinoccio de otoño |
| 90° | Junio solstice | Solsticio septentrional | Estival (verano) solstice | Solsticio hibernal (invierno) |
| 180° | septiembre equinox | Equinoccio hacia el sur | Equinoccio de otoño | Equinox Vernal |
| 270° | Diciembre solstice | Solsticio del Sur | Solsticio hibernal (invierno) | Estival (verano) solstice |
Términos del solsticio en el este de Asia
Los calendarios tradicionales de Asia oriental dividen un año en 24 términos solares (節氣). Xiàzhì (pīnyīn) o Geshi (rōmaji) (chino y japonés: 夏至; coreano: 하지(Haji); vietnamita: Hạ chí; "summer's extreme") es el décimo término solar y marca el solsticio de verano. Comienza cuando el Sol alcanza la longitud celeste de 90° (alrededor del 21 de junio) y termina cuando el Sol alcanza la longitud de 105° (alrededor del 7 de julio). Xiàzhì se refiere más a menudo en particular al día en que el Sol está exactamente en la longitud celeste de 90°.
Dōngzhì (pīnyīn) o Tōji (rōmaji) (chino y japonés: 冬至; coreano: 동지(Dongji); vietnamita: Đông chí; &# 34;extremo de invierno") es el vigésimo segundo término solar y marca el solsticio de invierno. Comienza cuando el Sol alcanza la longitud celeste de 270° (alrededor del 22 de diciembre) y termina cuando el Sol alcanza la longitud de 285° (alrededor del 5 de enero). Dōngzhì se refiere más a menudo en particular al día en que el Sol está exactamente en la longitud celeste de 270°.
Los solsticios (al igual que los equinoccios) marcan la mitad de las estaciones en los calendarios de Asia oriental. Aquí, el carácter chino 至 significa "extremo", por lo que los términos para los solsticios significan directamente las cumbres de verano e invierno.
Celebraciones del solsticio
El término solsticio también se puede usar en un sentido más amplio, como la fecha (día) en que ocurre tal pasaje. Los solsticios, junto con los equinoccios, están conectados con las estaciones. En algunos idiomas se considera que inician o separan las estaciones; en otros, se consideran puntos centrales (en Inglaterra, en el hemisferio norte, por ejemplo, el período alrededor del solsticio del norte se conoce como pleno verano). El día del solsticio de verano, definido como el día de San Juan por la Iglesia cristiana, es el 24 de junio, unos tres días después del solsticio mismo). De manera similar, el 25 de diciembre es el inicio de la celebración navideña y es el día en que el Sol comienza a regresar al Hemisferio Norte. Los principales días de alquiler y reunión tradicionales británicos e irlandeses (a menudo) del año: "los días trimestrales habituales" fue en un principio las de los solsticios y equinoccios.
Muchas culturas celebran varias combinaciones de los solsticios de invierno y verano, los equinoccios y los puntos medios entre ellos, lo que lleva a que surjan varios días festivos en torno a estos eventos. Durante el solsticio del sur o de invierno, la Navidad es la festividad contemporánea más extendida, mientras que Yalda, Saturnalia, Karachun, Hanukkah, Kwanzaa y Yule también se celebran en esta época. En las culturas de Asia oriental, el Festival Dongzhi se celebra en el solsticio de invierno. Para el solsticio del norte o de verano, las culturas cristianas celebran la fiesta de San Juan del 23 al 24 de junio (ver la víspera de San Juan, Día de Ivan Kupala), mientras que los paganos modernos observan el solsticio de verano, conocido como Litha entre los wiccanos. Para el equinoccio vernal (primavera), se celebran varios festivales de primavera, como el persa Nowruz, la observancia en el judaísmo de la Pascua, los ritos de Pascua en la mayoría de las iglesias cristianas, así como el Wiccan Ostara. El equinoccio de otoño está asociado con la festividad judía de Sukkot y el Wiccan Mabon.
En el extremo sur de América del Sur, el pueblo mapuche celebra We Tripantu (el Año Nuevo) unos días después del solsticio del norte, el 24 de junio. Más al norte, el pueblo atacameño celebraba antiguamente esta fecha con una fiesta del ruido, para llamar al Sol de vuelta. Más al este, el pueblo aymara celebra su Año Nuevo el 21 de junio. La celebración ocurre al amanecer, cuando el sol brilla directamente a través de la Puerta del Sol en Tiwanaku. Otras fiestas de Año Nuevo aymara ocurren en toda Bolivia, incluso en el sitio de El Fuerte de Samaipata.
En el calendario hindú, dos solsticios siderales se denominan Makara Sankranti, que marca el comienzo de Uttarayana, y Karka Sankranti, que marca el comienzo de Dakshinayana. El primero ocurre alrededor del 14 de enero de cada año, mientras que el segundo ocurre alrededor del 14 de julio de cada año. Estos marcan el movimiento del Sol a lo largo de un zodíaco sideralmente fijo (se ignora la precesión) hacia Makara, el signo zodiacal que corresponde a Capricornio, y hacia Karka, el signo zodiacal que corresponde a Cáncer, respectivamente.
La estación del Polo Sur de Amundsen–Scott celebra todos los años el 21 de junio una fiesta de pleno invierno, para celebrar que el Sol está en su punto más bajo y regresando.
El Fremont Solstice Parade se lleva a cabo cada solsticio de verano en Fremont, Seattle, Washington, Estados Unidos.
El Cahokia Woodhenge reconstruido, un gran círculo de madera ubicado en el sitio arqueológico Cahokia de la cultura del Misisipí cerca de Collinsville, Illinois, es el sitio de las celebraciones anuales del amanecer del equinoccio y el solsticio. Por respeto a las creencias de los nativos americanos, estos eventos no presentan ceremonias ni rituales de ningún tipo.
Determinación del solsticio
A diferencia del equinoccio, el tiempo del solsticio no es fácil de determinar. Los cambios en la declinación solar se hacen más pequeños a medida que el Sol se acerca a su declinación máxima/mínima. Los días antes y después del solsticio, la velocidad de declinación es inferior a 30 segundos de arco por día, que es inferior a 1⁄60 del tamaño angular del Sol, o el equivalente a solo 2 segundos de ascensión recta.
Esta diferencia es difícilmente detectable con dispositivos basados en visualización indirecta, como un sextante equipado con un vernier, e imposible con herramientas más tradicionales como un gnomon o un astrolabio. También es difícil detectar los cambios en el acimut del amanecer/atardecer debido a los cambios de refracción atmosférica. Esos problemas de precisión hacen que sea imposible determinar el día del solsticio en función de las observaciones realizadas dentro de los 3 (o incluso 5) días que rodean el solsticio sin el uso de herramientas más complejas.
Las cuentas no sobreviven, pero los astrónomos griegos deben haber utilizado un método de aproximación basado en la interpolación, que todavía utilizan algunos aficionados. Este método consiste en registrar el ángulo de declinación al mediodía durante algunos días antes y después del solsticio, tratando de encontrar dos días separados con la misma declinación. Cuando se encuentran esos dos días, el tiempo medio entre ambos mediodías es el tiempo estimado del solsticio. Se ha postulado un intervalo de 45 días como el mejor para lograr una precisión de hasta un cuarto de día, en la determinación del solsticio. En 2012, la revista DIO descubrió que se puede lograr una precisión de una o dos horas con errores balanceados al observar las altitudes iguales del Sol alrededor de S = veinte grados (o d = alrededor de 20 días) antes y después del solsticio de verano porque el promedio de los dos tiempos se adelantará en q minutos de arco donde q es (πe cosA)/3 veces el cuadrado de S en grados (e = excentricidad de la órbita terrestre, A = perihelio de la tierra o del Sol apogeo), y el ruido en el resultado será de aproximadamente 41 horas divididas por d si la nitidez del ojo se toma como un minuto de arco.
Los almanaques astronómicos definen los solsticios como los momentos en que el Sol pasa por el color solsticial, es decir, los momentos en que la longitud celeste geocéntrica aparente del Sol es igual a 90° (solsticio de junio) o 270° (solsticio de diciembre). Las fechas del solsticio varían cada año y pueden ocurrir un día antes o después dependiendo de la zona horaria. Los solsticios siempre ocurren entre el 20 y el 22 de junio y entre el 20 y el 23 de diciembre, siendo el 21 y el 22 las fechas más comunes.
En las constelaciones
Usando los límites oficiales actuales de las constelaciones de la IAU, y teniendo en cuenta la velocidad de precesión variable y la rotación de la eclíptica, los solsticios se desplazan a través de las constelaciones de la siguiente manera (expresado en la numeración de años astronómicos en la que el año 0 = 1 a. C., − 1 = 2 aC, etc.):
- El solsticio del norte pasó de Leo al Cáncer en el año −1458, pasó a Gemini en el año -10, pasó a Taurus en diciembre de 1989, y se espera que pase a Aries en el año 4609.
- Se espera que el solsticio sur pasó de Capricornio a Sagitario en el año -130, pase a Ophiuchus en el año 2269, y se espera que pase a Escorpio en el año 3597.
En otros planetas
La órbita de 687 días de Marte alrededor del Sol (casi el doble de la de la Tierra) hace que los solsticios de verano e invierno se produzcan a intervalos de aproximadamente 23 meses.