Eclíptica

La eclíptica y su relación con el eje de rotación , plano orbital e inclinación axial .

La eclíptica es la trayectoria aparente que hace el Sol en un año con respecto al fondo de la esfera celeste . Esta es la intersección de la esfera celeste con el plano geométrico , llamado plano eclíptico o plano eclíptico, en el que se encuentra la órbita terrestre . Por lo tanto, es el gran círculo de la esfera celeste geocéntrica con un radio igual a la distancia entre el centro del Sol y el centro de la Tierra . ^[1]

El nombre deriva de eclipse porque es en el plano de la eclíptica donde se produce la alineación de tres estrellas , típica de este fenómeno astronómico . El plano de la eclíptica debe distinguirse del plano de la eclíptica invariable que es perpendicular a la suma vectorial de los momentos angulares de todos los planos orbitales planetarios de los cuales Júpiter es el principal contribuyente en el sistema solar . Actualmente, el plano de la eclíptica está inclinado con respecto al plano de la eclíptica invariable de aproximadamente 1,5 °.

Ecuador celeste y eclíptico

La eclíptica está en rojo. En blanco azulado el ecuador celeste . La flecha amarilla indica el punto vernal

Dado que el eje de rotación de la Tierra no es perpendicular a su plano orbital, el plano ecuatorial no es paralelo al plano de la eclíptica, sino que forma un ángulo con él de aproximadamente 23 ° 27 'conocido como inclinación de la eclíptica .

Las intersecciones de los dos planos con la esfera celeste son grandes círculos conocidos como el ecuador celeste y la eclíptica. La línea de intersección entre los dos planos define dos puntos equinocciales diametralmente opuestos en la esfera celeste. El equinoccio donde el Sol pasa de sur a norte del ecuador celeste (es decir, el equinoccio vernal) se llama punto vernal , punto γ o primer punto de Aries . Esta nomenclatura se refiere a cuando el equinoccio de primavera cayó dentro de la constelación de Aries . El color equinoccial pasa por este punto y los polos celestes.

La longitud de la eclíptica se indica típicamente con la letra λ , se mide desde este punto de 0 ° a 360 ° hacia el este . La latitud de la eclíptica, generalmente indicada con la letra β, se mide desde + 90 ° en el norte hasta -90 ° en el sur. El mismo punto de intersección también define el origen del sistema de coordenadas ecuatoriales , llamado ascensión recta medida de 0 a 24 horas siempre hacia el este y típicamente indicada con α o AR , y la declinación , típicamente indicada con δ siempre medida desde + 90 ° de norte a -90 ° sur. Las fórmulas de rotación simples permiten una conversión de α, δ a λ, β y viceversa (ver sistema de coordenadas de la eclíptica ).

La posición de los puntos equinocciales en la esfera celeste varía lentamente debido a la precesión del eje de la tierra, por esta razón se llama la precesión de los equinoccios , y su nutación .

Eclíptica y estrellas

La eclíptica sirve como centro de una región llamada zodíaco que forma una banda de 9 ° en ambos lados. Tradicionalmente, esta región se divide en 12 signos, cada uno de 30 grados de longitud. Según la tradición, estos signos llevan el nombre de 12 de las 13 constelaciones que se encuentran a horcajadas sobre la eclíptica. Los astrónomos modernos suelen utilizar otros sistemas de coordenadas en la actualidad (ver más abajo).

La posición del equinoccio de primavera no se fija entre las estrellas, sino que está determinada por la precesión lunisolar que se mueve lentamente hacia el oeste en la eclíptica con una velocidad de 1 ° cada 72 años. También se puede percibir un desplazamiento norte / sur mucho más pequeño (la precesión planetaria, a lo largo del ecuador, resultante de una rotación del plano de la eclíptica). En otras palabras, las estrellas se mueven hacia el este (aumentando su longitud) con respecto a los equinoccios, es decir, con respecto a las coordenadas de la eclíptica y (a menudo) también a las coordenadas ecuatoriales .

Usando los límites oficiales actuales de la constelación de la IAU , y teniendo en cuenta tanto la tasa variable de precesión como la rotación de la eclíptica, los equinoccios se mueven a través de las constelaciones en los años del calendario astronómico juliano (donde el año 0 = 1 a. C., - 1 = 2 BC, etc.) como sigue: ^[2]

• El equinoccio de marzo pasó de Tauro a Aries en el año -1865, luego a Piscis en el año -67, pasará a Acuario en el año 2597, y luego a Capricornio en 4312. Ha pasado mucho tiempo (pero no dentro) un "esquina" del Cetus a 0 ° 10 'de distancia en el año 1489.
• El solsticio de junio pasó de Leo a Cáncer en el año -1458, pasó a Géminis en el año -10, pasó a Tauro en diciembre de 1989, pasará a Aries en el año 4609.
• El equinoccio de septiembre pasó de Libra a Virgo en el año -729, pasará a Leo en el año 2439.
• El solsticio de diciembre pasó de Capricornio a Sagitario en el año -130, pasará a Ofiuco en el año 2269 y pasará a Escorpio en 3597.

Eclíptica y Sol

Debido a las perturbadoras influencias de otros planetas en la órbita de la Tierra, el verdadero Sol no siempre está exactamente en la eclíptica, pero puede estar algunos segundos de arco al norte o al sur de ella. Por tanto, es el centro del sol medio el que delinea su camino. Dado que la Tierra tarda un año en hacer una revolución completa alrededor del Sol, la posición aparente del Sol también requiere la misma cantidad de tiempo para hacer una revolución completa de toda la eclíptica. Con poco más de 365 días al año, el Sol se mueve casi 1 ° al este todos los días (dirección de longitud creciente).

Este movimiento anual no debe confundirse con el movimiento diario del Sol (y las estrellas y toda la esfera celeste) hacia el oeste a lo largo del ecuador. De hecho, mientras que las estrellas necesitan alrededor de 23 hy 56 my 04,09 s para completar el día sidéreo , el Sol, que mientras tanto se ha movido 1 ° hacia el este, necesita 236 segundos más para completar su giro, haciendo que el día solar medir 24 horas.

Dado que la distancia entre el Sol y la Tierra varía ligeramente a lo largo del año, la velocidad a la que el Sol se mueve en la eclíptica también es variable. Por ejemplo, en el transcurso de un año, el Sol está al norte del ecuador celeste durante unos 186,40 días y al sur del ecuador durante unos 178,24 días.

El Sol medio cruza el ecuador celeste alrededor del 20 de marzo en el momento del equinoccio de primavera, cuando su declinación, ascensión recta y longitud eclíptica son iguales a cero (la latitud eclíptica del Sol siempre es igual a cero). El equinoccio de marzo marca el comienzo de la primavera en el hemisferio norte y el otoño en el hemisferio sur. La fecha y hora reales varían de un año a otro debido a la ocurrencia del año bisiesto . También se ha movido lentamente a lo largo de los siglos debido a las imperfecciones inherentes al calendario gregoriano .

Los 90 ° de longitud eclíptica, a las 6 horas de ascensión recta y con una declinación norte igual a la oblicuidad de la eclíptica (23,44 °), lo alcanza el Sol alrededor del 21 de junio. Este es el solsticio de junio o el solsticio de verano en el hemisferio norte y el solsticio de invierno en el hemisferio sur. También es el primer punto de Cáncer y el momento en que el Sol está exactamente en la vertical (en el cenit) en el Trópico de Cáncer .

Los 180 ° de longitud eclíptica, 12 horas de ascensión recta, se alcanzan alrededor del 22 de septiembre y marca el segundo equinoccio o primer punto de Libra . Debido a las perturbaciones de la órbita de la Tierra, el momento en que el Sol real cruza el ecuador puede ser varios minutos antes o después. La declinación más austral del sol se alcanza en 270 ° de longitud eclíptica, 18 horas de ascensión recta hasta el primer punto del signo de Capricornio alrededor del 21 de diciembre.

En todo caso, hay que destacar que si bien estos signos tradicionales (en la astrología occidental) han dado su nombre a los solsticios y equinoccios, en realidad (como se muestra en la lista del capítulo anterior) los puntos cardinales se ubican ahora respectivamente en el constelaciones de Piscis, Tauro, Virgo y Sagitario, debido a la precesión de los equinoccios .

Eclíptica y planetas

La mayoría de los planetas viajan en órbitas alrededor del Sol que están casi en el mismo plano orbital que la Tierra, difiriendo como máximo unos pocos grados, por lo que siempre aparecen cerca de la eclíptica cuando se observan en el cielo. Mercurio con una inclinación orbital de 7 ° es una excepción. Plutón , a 17 °, era anteriormente una excepción hasta que fue reclasificado como planeta enano , pero otros cuerpos del sistema solar también tienen inclinaciones orbitales más grandes (por ejemplo, Eris a 44 ° y Palas a 34 °). Curiosamente, la Tierra tiene la órbita más inclinada de los ocho planetas principales en relación con el ecuador del Sol.

La línea de intersección del plano eclíptico y otro plano orbital de un planeta se llama línea nodal de ese planeta, y los puntos de intersección de la línea nodal en la esfera celeste son el nodo ascendente (donde el planeta cruza la eclíptica desde el sur norte ) y el nodo descendente diametralmente opuesto. Solo cuando un planeta inferior pasa por uno de sus nodos puede tener lugar un tránsito por encima del Sol. Los tránsitos, especialmente para Venus , son bastante raros, ya que la órbita de la Tierra es más inclinada que la de los dos planetas más internos.

La inclinación y las líneas nodales, como casi todos los demás elementos orbitales, cambian lentamente a lo largo de los siglos debido a las perturbaciones de otros planetas.

Eclíptica y Luna

El plano de la eclíptica, según la perspectiva lunar, se puede ver bien en esta foto tomada por la nave espacial Clementine en 1994 . Vemos (de derecha a izquierda) la Luna iluminada por la luz cenicienta , el resplandor del Sol naciente en el borde oscuro de la Luna y los planetas Saturno , Marte y Mercurio (los tres puntos en la parte inferior izquierda).

La órbita de la Luna está inclinada unos 5 ° en la eclíptica. Su línea nodal tampoco permanece fija, pero retrocede (se mueve hacia el oeste) en una órbita completa cada 18,6 años. Ésta es la causa de la inmovilidad y nutación lunar ( parada lunar ). La luna cruza la eclíptica aproximadamente dos veces al mes. Si esto sucede durante la luna nueva , ocurre un eclipse solar , mientras que durante la luna llena ocurre un eclipse lunar . Así fue como los antiguos pudieron trazar la eclíptica a través del cielo; marcaron los lugares donde podrían haber ocurrido los eclipses.

Coordenadas estelares y eclípticas

Hasta el siglo XVII en Europa, los mapas de estrellas y las posiciones en los catálogos de las estrellas siempre estaban dadas por las coordenadas de la eclíptica; en China, sin embargo, los astrónomos utilizaron un sistema ecuatorial en sus catálogos. Sólo cuando los astrónomos empezaron a utilizar telescopios y medir las posiciones de las estrellas con relojes, las coordenadas ecuatoriales empezaron a utilizarse también en Europa, y esto ocurre tan completamente que, hoy en día, las coordenadas de la eclíptica no están disponibles. Sin embargo, este cambio también ha tenido algunas desventajas, particularmente en la observación de planetas. De hecho, una conjunción planetaria sería mucho más explícitamente descrita por las coordenadas de la eclíptica que por las ecuatoriales.

El mismo tema en detalle: Zodíaco .

Nota

Otros proyectos

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• Wikimedia Commons contiene imágenes u otros archivos sobre la eclíptica

enlaces externos

• (EN) NASA: "The Path of the Sun, the Ecliptic" en www-spof.gsfc.nasa.gov.
• (ES) Órbitas y plano eclíptico , en hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
• ( ES ) La eclíptica: la trayectoria anual del sol , en dur.ac.uk.

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