El cielo — astronomía

Tiempo sidéreo: por qué las estrellas salen más temprano cada noche

Un día sidéreo dura unas 23 horas, 56 minutos y 4 segundos: el tiempo que tarda la Tierra en girar una vez respecto a las estrellas lejanas. Un día solar dura en promedio 24 horas porque la Tierra también avanza a lo largo de su órbita. Esa diferencia de casi cuatro minutos hace que las estrellas salgan unos cuatro minutos antes cada noche.

Observa la misma estrella durante varias noches despejadas y notarás algo curioso: llega a un punto determinado del cielo un poco antes cada noche. Tu reloj no está mal, y tampoco es una ilusión. Es una consecuencia directa de cómo la Tierra gira sobre sí misma y se desplaza alrededor del Sol, y los astrónomos lo registran con el tiempo sidéreo (el tiempo medido por las estrellas en lugar de por el Sol).

Día solar y día sidéreo

La vida cotidiana se organiza según el Sol. Un día solar es el intervalo entre dos momentos sucesivos en que el Sol está en lo más alto del cielo, de un mediodía al siguiente. En promedio dura 24 horas, y nuestros relojes y husos horarios se basan en él.

Un día sidéreo usa otra referencia: las estrellas lejanas, que para este propósito pueden considerarse fijas. Es el tiempo que la Tierra necesita para girar exactamente una vez respecto a ellas: unas 23 horas, 56 minutos y 4 segundos.

¿Por qué la diferencia? Porque la Tierra no solo gira sobre su eje; también se mueve a lo largo de su órbita alrededor del Sol. Cuando el planeta ha completado una vuelta entera respecto a las estrellas, ya ha recorrido una pequeña parte de su trayectoria anual. Por eso el Sol aún no ha vuelto al mismo lugar del cielo, y la Tierra debe girar un poco más antes del siguiente mediodía.

La diferencia de unos cuatro minutos

La Tierra tarda unos 365,25 días en dar la vuelta al Sol. Un círculo completo son 360 grados, así que cada día nuestro punto de vista se desplaza aproximadamente un grado. La Tierra gira unos 15 grados por hora, de modo que un grado equivale a unos cuatro minutos. Esa es la diferencia: 24 horas menos unos 3 minutos y 56 segundos dan el día sidéreo.

Las consecuencias son fáciles de comprobar:

• cada estrella sale, cruza el meridiano (la línea imaginaria norte-sur que pasa por el punto sobre tu cabeza) y se pone unos cuatro minutos antes según el reloj;
• en una semana esto suma cerca de media hora, y en un mes, unas dos horas;
• en un año llega a 24 horas completas. Por eso, en un año la Tierra da una vuelta más respecto a las estrellas que días solares tiene el año: unas 366,25 frente a 365,25.

En resumen, las estrellas no tienen prisa. Nuestros relojes siguen al Sol, no a las estrellas.

Cómo cambia el cielo a lo largo de las estaciones

Este desplazamiento acumulado explica por qué se ven distintas constelaciones en distintas estaciones. Si miras el cielo a las 10 p. m. en noches sucesivas, el patrón se desliza lentamente hacia el oeste, a razón de un grado por noche. Una constelación que está muy alta al comienzo de un mes se encuentra más baja y más cerca de ponerse un mes después, mientras aparecen otras nuevas por el este.

La razón es que, a lo largo del año, el lado nocturno de la Tierra mira hacia una dirección distinta del espacio. Las estrellas que quedan detrás del Sol se pierden en la luz del día; tres meses después, el lado nocturno mira hacia otra parte del cielo. A lo largo de un año se van revelando distintas regiones, mientras que las estrellas cercanas a los polos celestes pueden permanecer visibles toda la noche. Para un observador en latitudes medias del hemisferio norte, las estrellas alrededor de la Estrella Polar nunca se ponen.

El camino del Sol entre las estrellas sigue la eclíptica, y las constelaciones zodiacales se sitúan a lo largo de ella, por lo que cada una desaparece en el resplandor del Sol durante una parte de cada año. Constelaciones como Orión son marcadores estacionales naturales: un espectáculo de invierno en el hemisferio norte y casi ausente del cielo vespertino en verano. Para consejos prácticos, consulta cómo observar el cielo.

El tiempo sidéreo en los cálculos del cielo

Los astrónomos también usan el tiempo sidéreo como una forma de expresar la hora. El tiempo sidéreo local se define para un lugar concreto e indica qué puntos del cielo están cruzando en ese momento el meridiano local. Por definición, es igual a la ascensión recta (el equivalente celeste de la longitud, medida a lo largo del ecuador celeste) de los objetos que están en ese momento sobre el meridiano.

Esto es muy práctico. Si conoces el tiempo sidéreo local, sabes qué objetos están más altos y mejor situados para observarse. Los telescopios suelen apuntarse con él, y los observatorios planifican sus noches para que los objetivos queden cerca del meridiano, donde su luz atraviesa menos atmósfera.

El conteo parte del punto del equinoccio de primavera (punto vernal), donde el Sol cruza el ecuador celeste en el equinoccio. Como este punto se desplaza lentamente a medida que el eje de la Tierra oscila en la precesión, los cálculos precisos incluyen pequeñas correcciones. En la astronomía rigurosa, por tanto, el tiempo sidéreo se calcula con fórmulas y datos aceptados, y la exactitud depende de los modelos empleados; consulta efemérides y precisión.

El concepto también importa para los mapas del cielo vinculados a un momento y un lugar. Para saber qué partes del cielo están saliendo a una hora determinada, se necesita el tiempo sidéreo local; por eso la hora de nacimiento exacta es importante al trazar una carta: la parte astronómica del cálculo la usa para hallar qué grados de la eclíptica están ascendiendo y cuáles están culminando (cruzando el meridiano) en ese instante.

En resumen

El día solar sigue al Sol y dura en promedio 24 horas. El día sidéreo sigue a las estrellas y dura unas 23 horas y 56 minutos. La diferencia de casi cuatro minutos, acumulada a lo largo de un año, convierte el cielo nocturno en un calendario que gira lentamente: cada tarde las estrellas salen un poco antes, y a lo largo del año vemos distintas partes del cielo.

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