Iridiscencias-2017

Sol en el solsticio de invierno. Primera parte: amanecer

Fecha estelar: -310015.0
_______________________________

Vamos a hacer un poco de astronomía con unas fotos.

Este año el solsticio de invierno tuvo lugar el 21 de diciembre a las 11:12 (hora en Tiempo Universal Coordinado, UTC). En ese momento el Sol alcanzó su menor altura aparente en el cielo siendo mínima la duración del día (y máxima la duración de la noche).

Las siguientes fotografías muestran la posición del Sol en el horizonte de Villanueva del Arzobispo en el amanecer del 23 de diciembre de 2012, a las 8:54 hora local, (UTC+1). La primera de ellas es una composición de dos fotos para ampliar el horizonte.

Se trata, desde luego, del segundo amanecer a considerar después del solsticio de invierno, pero la posición del Sol respecto de la que tenía el 21 de diciembre ha variado en menos de un minuto de arco, es decir, inapreciable a simple vista (el diámetro del Sol es de unos 30 minutos de arco).

En un post anterior pude registrar fotográficamente la posición del Sol sobre el mismo horizonte en el equinoccio de otoño, es decir, la situación exacta del Este. Una de las fotos fue la siguiente:

Con estas dos posiciones, y con la ayuda del programa Stellarium, se pueden hacer algunas medidas.
Si se consigue el tamaño de imagen adecuado (aquí el photoshop ayuda mucho), podemos superponer sobre la primera fotografía la captura de la cuadrícula cenital que ofrece Stellarium. El resultado es el siguiente (pinchar sobre las fotos para verlas ampliadas):

La cuadrícula cenital (azimutal) divide la cúpula del cielo sobre la vertical de nuestra cabeza en 360 grados a contar desde el norte. El este se encuentra a 90 grados y el Sol en el solsticio de invierno se ha ido hasta unos 124 grados desde el norte. En esta proyección podemos concluir que desde el equinoccio de septiembre hasta el solsticio de invierno las salidas del Sol se han ido acercando hacia el sur recorriendo unos 34 grados en tres meses. A partir de ahora al Sol le toca volver a acercarse en sus salias hacia el este. Estas conclusiones son para este lugar ya que, como podemos ver en la cudratura cenital, la altura del punto del horizonte donde está el Sol es de unos cuatro grados. La salida del Sol en este lugar se retrasa (unos 26 minutos) respecto de la que tendría lugar a nivel del mar.

Más interesante resulta superponer sobre la fotografía la cuadratura ecuatorial, pues es equivalente a la longitud y la latitud geográfica. Aquí el polo norte de la Tierra (el eje de la Tierra) se proyecta hacia la cúpula celeste marcando el origen de la cudrícula, muy cerca de la estrella polar. Las líneas de longitud o meridianos vienen marcados por un círculo horario llamado ascensión recta (AR), mientras que las líneas de latitud vienen marcadas por el ángulo en grados medido desde el ecuador celeste, que es el círculo que pasa por los puntos cardinales este y oeste. La latitud sería el ángulo que forma el ecuador celeste y el astro, que en realidad aquí se llama declinación. Para objetos situados entre el ecuador y el polo norte, la declinación es positiva y, en caso contrario, negativa.
La posición aproximada del Sol en esta fotografía en coordenadas ecuatoriales es:
Ascensión recta: 18h8m
Declinación: -23º26'

El solsticio de invierno corresponde al instante en el que el Sol se encuentra a la mayor distancia angular negativa (-23º26') del ecuador celeste. Comparando con la posición del Sol en el equinoccio, justo en el este, las fotografías son una prueba de la de la inclinación del eje de la Tierra respecto del plano de su órbita, inclinación que incluso ha podido aproximadamente ser medida.

Otras fotos para completar información.

El siguiente post será una copia de este pero con las fotografías de la puesta del Sol.



Comentarios