Por un mejor a?o astron¨®mico

Bueno, pues hemos cumplido un a?o de este blog. Ha sido un a?o raro, dif¨ªcil, triste, indignante, solitario, aislado, esperanzador,... Un a?o en el que en un momento en marzo ni siquiera supimos si seguir con el blog, rodeados como est¨¢bamos y estamos de dolor y muerte. Pero decidimos continuar para que pudi¨¦ramos pensar en otra cosa y evadirnos unos instantes cada semana. Ahora, en esta entrada del blog queremos hablar fundamentalmente de que este ha sido un a?o... astron¨®mico. Pero, ?qu¨¦ es un a?o?

La astrof¨ªsica, la ciencia que usa las matem¨¢ticas aplicadas a comprender c¨®mo funciona el universo por medio del estudio de sus leyes f¨ªsicas, no tiene un impacto tan directo en la vida cotidiana como la astronom¨ªa, que hoy diferenciamos de la astrof¨ªsica e identificamos con el estudio de los movimientos de los astros y las leyes que los rigen. Me permitir¨¢n decir, y admito que estoy sesgado, que la astronom¨ªa seguramente es la primera ciencia de nuestra historia, la que m¨¢s impacto ha tenido en la humanidad y la m¨¢s atractiva para much¨ªsima gente. Sin astronom¨ªa no existe el concepto de a?o, y este concepto, que se refiere a una medida de tiempo, no tiene sentido sin estudiar nuestro complejo movimiento en el espacio.

En el colegio nos ense?an que un a?o es el tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta alrededor del Sol, 365 d¨ªas, 366 d¨ªas si es bisiesto. F¨¢cil, ?no?, pero las definiciones demasiado sencillas suelen ser incorrectas. ?C¨®mo sabemos que hemos dado una vuelta alrededor del Sol? ?Hay una marca en el espacio que nos dice que ha pasado un a?o una vez que volvemos a ella? ?Por qu¨¦ 365 d¨ªas o 366 d¨ªas?, ?es que unas veces vamos m¨¢s lentos que otras en nuestra revoluci¨®n anual? ?Qu¨¦ suerte que un a?o dure un n¨²mero entero de d¨ªas!, ?no?

La ¨®rbita de la Tierra alrededor del Sol, en primera aproximaci¨®n, es el¨ªptica, pero su eje mayor va variando por efecto de la acci¨®n gravitatoria no solo del Sol, sino de todos los dem¨¢s astros del Sistema Solar. La elipse va cambiando de orientaci¨®n y en unos 56.000 a?os estar¨¢ al rev¨¦s

Para saber que hemos dado una vuelta alrededor del Sol necesitamos lo que se conoce como un sistema de referencia, concepto que es esencial en f¨ªsica. De nuevo, todo lo esencial no es sencillo. Para estudiar nuestro movimiento de traslaci¨®n, dado que la ¨®rbita de la Tierra est¨¢ en un plano, el sistema de referencia requiere definir solo dos coordenadas, no tres como ser¨ªa lo normal en un espacio tridimensional. La primera coordenada ser¨ªa la distancia a un punto de referencia fijo, el Sol, alrededor del que giramos (?no es cierto!). Y luego tambi¨¦n necesitamos un origen para medir ¨¢ngulos de giro, como si fuera la salida y meta de un circuito de F¨®rmula 1. Cualquier origen de ¨¢ngulos nos vale, por ejemplo podemos usar la recta que une nuestra estrella con la Tierra cuando estamos m¨¢s cerca del Sol en nuestra trayectoria el¨ªptica, en lo que se conoce como perihelio. Hoy podemos medir la distancia al Sol y calcular cu¨¢ndo pasamos por ese perihelio con bastante precisi¨®n, y as¨ª determinamos lo que dura un a?o que llamamos anomal¨ªstico: 365 d¨ªas, 6 horas, 13 minutos y 52.6 segundos, 365.259636 d¨ªas. F¨¢cil, ?no? Pues no. La ¨®rbita de la Tierra alrededor del Sol, en primera aproximaci¨®n, es el¨ªptica, pero su eje mayor va variando por efecto de la acci¨®n gravitatoria no solo del Sol, sino de todos los dem¨¢s astros del Sistema Solar. La elipse va cambiando de orientaci¨®n y en unos 56.000 a?os estar¨¢ al rev¨¦s.

??As¨ª que nuestro origen de ¨¢ngulos para el a?o anomal¨ªstico var¨ªa!! Mala pol¨ªtica el tomar como referencia algo variable. Pero qui¨¦n est¨¦ libre de pecado, que se ofrezca para ser sistema de referencia. Podemos tomar como referencia el momento en el que la Tierra alcanza el equinoccio de primavera. Perd¨®n, llamarle as¨ª es ofensivo contra los que viven en el hemisferio sur, porque para ellos en ese equinoccio empieza el oto?o. Llam¨¦mosle equinoccio de marzo. Un equinoccio define el momento en el que el Sol est¨¢ en el ecuador celeste, que es el corte de la llamada b¨®veda celeste, una esfera con nosotros en el centro, y el plano definido por el ecuador terrestre. Cuando el Sol pasa dos veces por ese ecuador celeste ha transcurrido un a?o¡­ tr¨®pico, ese es su nombre.

Cada 100 a?os las cuentas salen, en periodos menores nos aproximamos al a?o tr¨®pico lo que podemos, lo que hace que las estaciones empiecen en d¨ªas distintos en a?os diferentes. Y en periodos del orden de milenios hay que hacer correcciones como la gregoriana por esas mil¨¦simas de d¨ªa

Un a?o tr¨®pico dura 365 d¨ªas, 5 horas, 48 minutos y 45 segundos, 365.24219 d¨ªas. ?C¨®mo? ?Que no es lo mismo que pone arriba? Pues no. El equinoccio de marzo va variando porque el eje de rotaci¨®n de la Tierra, que delimita d¨®nde se encuentra el ecuador celeste, no est¨¢ fijo, var¨ªa con un periodo de unos 26.000 a?os. El a?o tr¨®pico es el que m¨¢s nos gusta a los humanos, es bastante ¨²til porque es una medida de a?o que coincide con las estaciones (para el que las tenga), las cuales han regido gran parte de nuestra actividad a lo largo de milenios. Usando esa definici¨®n de a?o evitamos que la primavera en el hemisferio norte nos empiece en julio en alg¨²n momento futuro. Asumimos que el a?o dura 365 d¨ªas y cada 4 a?os metemos un a?o bisiesto, as¨ª que la duraci¨®n media del a?o en periodo de 4 a?os es 365x3+366=1461 d¨ªas, dividido por 4 a?os 365,25 d¨ªas, lo que se conoce como duraci¨®n del a?o juliano. Para acercarnos m¨¢s a los 365,24219 y no ver las estaciones cambiar de fecha, cada cierto tiempo nos saltamos un a?o bisiesto. Por ejemplo, desde el a?o 2001 al 2100 habr¨¢ 24 a?os con 366 d¨ªas y 76 a?os de 365 d¨ªas, lo que hace la duraci¨®n media 365x76+366x24=36524 d¨ªas, dividido por 100 a?os, 365,24 d¨ªas. Cada 100 a?os las cuentas salen, en periodos menores nos aproximamos al a?o tr¨®pico lo que podemos, lo que hace que las estaciones empiecen en d¨ªas distintos en a?os diferentes. Y en periodos del orden de milenios hay que hacer correcciones como la gregoriana por esas mil¨¦simas de d¨ªa.

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??Pero hay algo que no se mueva, por favor?! La luna ni hablar, aunque se ha cogido como referencia para el llamado a?o drac¨®nico, ¨²til para predecir eclipses. Las estrellas est¨¢n muy lejos, no parecen moverse. Podemos esperar a que una estrella en concreto aparezca en el cielo (para eso debe estar por debajo del horizonte en cierta ¨¦poca del a?o) y definir lo que se llama a?o heliaco, que le gustaba a Sirio y a los egipcios por sus cosas con el Nilo. O tomemos unas estrellas de referencia y esperemos a que el Sol est¨¦ en la misma posici¨®n relativa con respecto a ellas y entonces ha pasado un a?o que llamamos sid¨¦reo, que dura unos 20 minutos m¨¢s que el a?o tr¨®pico. Pero ni siquiera las estrellas est¨¢n fijas...

Hasta aqu¨ª algunas palabras sobre el a?o terrestre, o los a?os, ya que no hay una sola definici¨®n sencilla. Dejamos para otro d¨ªa del nuevo a?o bloguero el hablar de las peculiaridades del a?o marciano o el de Urano, o del primer cumplea?os gal¨¢ctico que los mam¨ªferos han celebrado ¡°recientemente¡±.

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA)

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de 1 ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La secci¨®n la integran Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez, investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa; Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez, profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM); y Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiolog¨ªa

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