El cielo — astronomía

Por qué existen las estaciones del año

Existen las estaciones porque el eje de la Tierra está inclinado unos 23,4° respecto a su plano orbital. Mientras orbitamos alrededor del Sol, cada hemisferio recibe de forma alternada una luz solar más directa o más oblicua, y días más largos o más cortos. La distancia al Sol influye muy poco: la Tierra está más cerca de él a comienzos de enero, cuando en el norte es invierno.

Cada año pasamos por meses cálidos y fríos, por días largos y cortos. Es tentador pensar que el verano llega cuando la Tierra está más cerca del Sol. La ciencia ofrece una respuesta distinta y más interesante: las estaciones se deben a la inclinación del eje de la Tierra.

El mito común de la distancia

La órbita de la Tierra alrededor del Sol es casi circular, pero no del todo. Es una elipse leve. A comienzos de enero la Tierra está en el perihelio (su punto más cercano al Sol), a unos 147 millones de kilómetros. A comienzos de julio llega al afelio (su punto más lejano), a unos 152 millones de kilómetros. La diferencia es de aproximadamente un 3 %.

Si la distancia determinara las estaciones, el hemisferio norte tendría verano en enero. En realidad allí es invierno. Ese solo hecho muestra que la causa es otra. La distancia tiene un efecto pequeño en la energía total recibida, pero no explica por qué se alternan el verano y el invierno.

Otra pista: si la distancia fuera la causa, todo el planeta tendría verano al mismo tiempo. Sin embargo, Australia y Europa tienen estaciones opuestas.

La inclinación del eje

La Tierra gira sobre un eje imaginario inclinado unos 23,4° respecto a la perpendicular de su plano orbital (el recorrido del Sol por nuestro cielo se llama eclíptica). A lo largo del año el eje apunta casi en la misma dirección del espacio, hacia la región de la Estrella Polar. Durante periodos muy largos esa dirección cambia lentamente, un tema que se aborda en el artículo sobre la precesión.

De ello se derivan dos efectos:

• Altura del Sol. Cuando el hemisferio norte se inclina hacia el Sol, la luz llega con un ángulo más cerrado respecto a la vertical. La misma luz se concentra en un área menor y el suelo se calienta más. Cuando se inclina en sentido contrario, la luz llega más oblicua, se reparte en un área mayor y es más débil.
• Duración del día. En verano el Sol recorre un arco más alto y permanece más tiempo sobre el horizonte. Hay más tiempo para calentarse y menos para enfriarse durante la noche. En invierno ocurre lo contrario.

En los dos solsticios (alrededor del 21 de junio y del 21 de diciembre) un hemisferio está inclinado lo máximo posible hacia el Sol y el otro lo máximo posible en sentido contrario. Puedes leer más en el artículo sobre el solsticio. En los dos equinoccios (alrededor del 20 de marzo y del 22-23 de septiembre) el eje no se inclina ni hacia el Sol ni en sentido contrario, y el día y la noche son casi iguales. Consulta el artículo sobre el equinoccio.

La inclinación también explica por qué cerca del ecuador la duración del día se mantiene en unas 12 horas todo el año y las estaciones son suaves. Cerca de los polos las diferencias son mayores: hay periodos de día polar, en los que el Sol no se pone, y de noche polar, en los que no sale. Las latitudes de unos 23,4° norte y sur, los trópicos, marcan los límites donde el Sol puede situarse justo sobre la vertical al mediodía.

Estaciones opuestas en los dos hemisferios

Cuando el hemisferio norte está inclinado hacia el Sol, el hemisferio sur lo está en sentido contrario. Por eso las estaciones son inversas:

• en junio, julio y agosto es verano en el norte e invierno en el sur;
• en diciembre, enero y febrero es invierno en el norte y verano en el sur.

La Navidad en Australia, Nueva Zelanda o Sudáfrica cae en pleno verano. Aunque el perihelio ocurra a comienzos de enero, esto no cambia el patrón. La causa del verano austral sigue siendo la inclinación, y los grandes océanos del hemisferio sur moderan aún más cualquier pequeña diferencia debida a la distancia.

La inclinación no es exclusiva de la Tierra. Marte está inclinado unos 25° y también tiene estaciones. Urano está tan inclinado que prácticamente rueda de lado alrededor del Sol, lo que le da estaciones extremas. Mercurio tiene una inclinación muy pequeña y casi no tiene estaciones de este tipo.

Las estaciones y el cielo nocturno

Las estaciones también se notan en el cielo nocturno. Mientras la Tierra recorre su órbita alrededor del Sol, de noche miramos hacia una parte distinta de la esfera celeste, así que las constelaciones que vemos cambian a lo largo del año.

En el hemisferio norte, Orión domina las tardes de invierno, mientras que en las tardes de verano destaca el Triángulo de Verano, formado por estrellas brillantes de tres constelaciones diferentes. Consulta también nuestra guía sobre cómo observar el cielo.

Tu latitud también determina qué partes del cielo puedes ver. Quienes observan desde el hemisferio sur ven constelaciones ocultas para las latitudes medias del norte, como la Cruz del Sur. Las noches de invierno son más largas, lo que ofrece más horas de oscuridad para observar las estrellas, aunque haga más frío.

El propio Sol también se desplaza: en verano sale y se pone más al norte a lo largo del horizonte, y en invierno más al sur. Marca un punto en tu horizonte durante unos meses y verás cómo se mueve.

En resumen

• Las estaciones se deben a la inclinación del eje terrestre, de unos 23,4°, y no a la distancia al Sol.
• La Tierra está más cerca del Sol a comienzos de enero, cuando en el norte es invierno.
• Los dos hemisferios tienen estaciones opuestas.
• La inclinación cambia la altura del Sol y la duración del día, y con ellas la cantidad de calor recibido.
• El cielo nocturno también cambia a lo largo del año, otra señal de nuestra órbita alrededor del Sol.

Para una visión más amplia de nuestro planeta, lee el artículo sobre la Tierra.

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