Sabías que el punto de salida del Sol (aprox. Este) varía a lo largo del año? Descubre cómo el analema revela este cambio en el horizonte. + retraso y adelanto .
Resulta que el Sol no sale todos los días por el mismo sitio o punto, varía un poco su lugar de salida cada día.
Realmente, ¿cuánto varía el lugar de salida del sol de una estación del año a otra?

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[declinación solar a un día determinado]

original desde AstroVigo

El Sol no sale exactamente por el mismo lugar todos los días, como sí hacen las estrellas debido a la rotación terrestre. El Sol evoluciona en la esfera celeste de manera que vemos que describe un arco más grande en verano y un arco más pequeño en invierno. Pero ni siquiera cruza el meridiano de manera constante como lo haría un reloj, y lo veremos más adelante.

Sin embargo, también hemos de saber que existen **dos** fechas al año en que se puede decir que el Sol sale por el este geográfico exactamente, y se pone por el oeste exactamente. Son los EQUINOCCIOS.

Es importante destacar que estas variaciones evolucionan poco a poco cada día y provocan consecuencias geométricas más extremas cuanto más alta es nuestra latitud geográfica. Los cambios estacionales tienen consecuencias marcadas. Por ejemplo, en algunas épocas del año en el Ártico el Sol nunca se pone, mientras que en otras no llega a salir del todo. En cambio, en el ecuador no se diferencian ni existen las cuatro estaciones como tales.

¿Por qué varía la posición aparente del Sol?

Para comprender por qué el Sol no repite en la misma posición cada día a la misma hora, es clave diferenciar entre dos conceptos:

• a) El hecho de tener inclinación del eje de rotación de la Tierra respecto la eclíptica.
• b) La excentricidad de su órbita alrededor del Sol.

a). Orientación de la inclinación del eje terrestre (23,44°) respecto a la órbita

La

declinación solar a un día determinado

es lo que más cambia: La inclinación del eje de rotación terrestre no solo afecta la variación de la altura del Sol en el cielo según nuestra latitud, sino también cuándo ocurren las pequeñas variaciones de las que hablamos en nuestro calendario.
El eje terrestre mantiene aproximadamente su orientación en el espacio (en años, NO en miles de años debido a la precesión). En particular, la posición del nodo ascendente y el argumento del perihelio determinan cómo se combinan la excentricidad orbital y la inclinación para dar forma al analema. Esta combinación es la razón por la que el analema no es perfectamente simétrico ni necesariamente alineado con las direcciones del perihelio y el afelio, ni tiene que ocurrir en solsticios ni equinoccios). En otras palabras, la forma y orientación del analema en el cielo dependen tanto de la inclinación del eje como de la distribución temporal del movimiento orbital.

b). La órbita elíptica de la Tierra, y su grado de excentricidad (e ≈ 0,0167)

La órbita terrestre no es un círculo perfecto, sino una elipse con el Sol en uno de sus focos. Esto hace que la velocidad de traslación de la Tierra varíe según la Segunda Ley de Kepler: Cuando la Tierra está cerca del perihelio (principios de enero), se mueve más rápido en su órbita, lo que hace que el Sol Verdadero adelante al Sol Medio. Cuando está cerca del afelio (principios de julio), la Tierra se mueve más despacio, haciendo que el Sol Verdadero retrase su posición respecto al Sol Medio.

• El Sol Verdadero: Es el Sol real que observamos en el cielo, cuya posición está determinada por la inclinación del eje terrestre y la excentricidad de la órbita de la Tierra.
  
• El Sol Medio: Es un Sol ficticio que se mueve uniformemente a lo largo del ecuador celeste, como si la Tierra tuviera una órbita perfectamente circular y sin inclinación axial. Es el que usan los relojes convencionales para medir el tiempo.

La diferencia entre ambos genera la Ecuación del Tiempo, que cuantifica cuánto adelanta o atrasa el Sol Verdadero con respecto al Sol Medio a lo largo del año. Esta diferencia puede llegar a unos ±16 minutos en los extremos.

El Sol Verdadero no se mueve de forma uniforme en el cielo debido a dos factores principales.

La Ecuación del Tiempo. Consecuencias en la medición del tiempo

Dado que nuestros relojes convencionales utilizan el tiempo solar medio, esta variación implica que el mediodía solar verdadero (cuando el Sol está en su punto más alto en el cielo) rara vez coincide con las 12:00 en el reloj.

El desfase entre ambos Soles sigue un patrón anual y se puede representar mediante la curva de la Ecuación del Tiempo, que, combinada con la variación en la declinación solar, da lugar a la forma del analema.

(Nota: Esto no tiene relación con el tiempo que tarda la luz del Sol en llegar a la Tierra, que por casualidad corresponde aproximadamente a un cuarto de hora-luz).

El analema y su forma: la clave para entender estas variaciones

El analema es una figura en forma de "ocho" que representa la posición aparente del Sol en el cielo a la misma hora y en el mismo lugar durante un período de tiempo, generalmente un año. Este fenómeno, su forma y magnitud, surge de la combinación de los dos factores señalados antes.

Esta variación permite la creación de relojes de Sol analemáticos e incluso calendarios estacionales. Solo es necesario comprender si el Sol está ascendiendo o descendiendo en latitud. El analema muestra esta variación, comparando la posición real del Sol con un modelo teórico que asume una órbita terrestre circular y un avance fijo diario.

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¡Hola! Siguiendo con un tema parecido, tengo una pregunta de ignorante...

La posición del Sol varía según la ubicación. Pero, si por ejemplo marcara una señal de donde empieza un rayo de sol en el solsticio de verano en una misma ubicación, ¿en el año siguiente, en el mismo solsticio, volvería el rayo a estar en el mismo punto, no? Podría variar en bastantes años por el cambio de inclinación de la Tierra y pequeñas oscilaciones del sol debido a la gravedad y la expansión, etc.

¿La señal que haría valdría para futuras generaciones? Si varía, ¿cómo puedo anticiparme? No valdría para el orto u otra hora, ¿verdad?

Agradezco cualquier información. Como veis, estoy verde y además sin estudios, jeje. Disculpad tantas preguntas. ¡Saludos y hasta pronto!

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[Movimiento de traslación terrestre:]

Si buscas más precisión en la posición del Sol, notarás pequeñas oscilaciones y variaciones. Todo en el universo está en constante movimiento, por lo que la respuesta depende del nivel de exactitud que necesites.

Antes de profundizar, es importante precisar qué significa "al año siguiente". ¿Nos referimos a un año calendario (365 o 366 días) o a un año trópico (365,2422 días)? La diferencia es clave porque los calendarios humanos solo aproximan los ciclos astronómicos.

Factores que influyen en la posición del Sol

El movimiento aparente del Sol en el cielo está determinado por dos factores fundamentales:

• Movimiento de traslación terrestre: La Tierra orbita alrededor del Sol en una trayectoria elíptica con un período de aproximadamente 365,2422 días. Esta fracción extra obliga a introducir los años bisiestos cada cuatro años, con ajustes adicionales (los años múltiplos de 100 no son bisiestos, salvo que también sean múltiplos de 400).
  
  
• Movimiento de rotación terrestre: La Tierra gira sobre su eje con un período de 23 horas, 56 minutos y 4,1 segundos (día sideral). Debido al desplazamiento orbital, el Sol tarda unos 4 minutos adicionales en volver a la misma posición en el cielo, lo que define el día solar medio de 24 horas.

El analema y la ecuación del tiempo

La combinación de la inclinación del eje terrestre (23,44°) y la órbita elíptica de la Tierra genera una variación anual en la posición aparente del Sol. Si registramos su posición a la misma hora cada día, obtenemos una figura en forma de "8" llamada analema.

• Inclinación axial: Afecta la declinación del Sol, causando las estaciones y determinando su altura máxima en los solsticios.
  
• Órbita elíptica: Provoca que la Tierra se mueva más rápido en el perihelio (enero) y más lento en el afelio (julio), afectando la longitud del día y generando la ecuación del tiempo, con una variación máxima de ±15 minutos.

Si marcas un punto en el horizonte en el solsticio de verano, el Sol saldrá y se pondrá casi en el mismo lugar cada año, pero con pequeñas diferencias acumulativas a largo plazo.

Precesión, nutación y otros efectos a largo plazo

Más allá del ciclo anual, existen variaciones seculares que afectan la posición del Sol en el horizonte:

• Precesión de los equinoccios: El eje terrestre describe un cono con un período de aproximadamente 26.000 años, desplazando la referencia estelar de los equinoccios en unos 50,3" de arco por año (83' por siglo).
  
• Nutación: Pequeñas oscilaciones del eje terrestre, con un período principal de 18,6 años debido a la interacción gravitacional con la Luna.
  
• Perturbaciones planetarias: Las órbitas de la Tierra y otros planetas no son perfectamente estables debido a interacciones gravitacionales mutuas. Sin embargo, estos efectos son menores en escalas de tiempo humanas.

Para prever estos cambios, utilizamos modelos matemáticos avanzados como VSOP (Variations Séculaires des Orbites Planétaires), que calcula con alta precisión la posición del Sol y los planetas integrando estas variaciones.
🔗Planetas Visibles HOY: Dónde Buscar, Cuándo Ver Cielo Nocturno

VSOP: Modelo matemático de órbitas planetarias

El modelo VSOP (Variations Séculaires des Orbites Planétaires) describe los cambios en las órbitas planetarias a largo plazo, considerando interacciones gravitacionales y ajustes seculares.

Las versiones más conocidas son:

• VSOP82 y VSOP87: Modelos desarrollados para predecir posiciones planetarias con alta precisión.
  
• VSOP2010: Versión más reciente, usada en cálculos astronómicos detallados.

🔗 Modelo VSOP - AcademiaLab

Tiempo Universal Coordinado y segundos intercalares

La velocidad de rotación de la Tierra no es constante debido a factores geofísicos. Para mantener la sincronización entre el tiempo atómico y el tiempo solar, se introducen segundos intercalares en el Tiempo Universal Coordinado (UTC). Desde 1972, se han añadido 27 segundos intercalares.
🔗UTC Tiempo Universal Coordinado Tiempo Sidéreo DJ y MDJ, TAI y TDT online

Perspectiva histórica de la precisión en Astronomía

El Almagesto de Ptolomeo

El Almagesto, escrito por Claudio Ptolomeo en el siglo II d.C., fue el principal tratado de astronomía hasta la revolución copernicana. Contiene un catálogo estelar y las bases del sistema geocéntrico.

Tycho Brahe y la medición precisa del cielo

Tycho Brahe (1546-1601) realizó las mediciones astronómicas más precisas de su época sin telescopio, con errores de solo 1-2 minutos de arco. Su trabajo permitió a Kepler formular las Leyes del Movimiento Planetario.

El Atlas Farnesio y la precesión de los equinoccios

El Atlas Farnesio, una escultura romana del siglo II, representa constelaciones talladas según el conocimiento astronómico de la época. Su estudio ha permitido calcular la precesión de los equinoccios y fechar observaciones antiguas.

Conclusión

El movimiento aparente del Sol no es tan simple como parece. Aunque en una escala cotidiana parece salir por el mismo punto cada año, los movimientos orbitales, la inclinación axial, la precesión y otros efectos introducen variaciones sutiles.

Gracias a modelos como VSOP y herramientas modernas, podemos calcular con gran precisión la posición del Sol en cualquier momento del pasado o del futuro, demostrando la complejidad del sistema Tierra-Sol.

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Ep... No tengo tantos conocimientos y me parece difícil conseguirlos. De momento, haré una señal justo en el solsticio (una línea) y en el siguiente año veré su variación, y a ver si es proporcional en los años siguientes. He caído en otro dato: los movimientos sísmicos. Aunque quisiera hacer mi proyecto con una precisión impresionante, mi señal podría variar con el tiempo, echando al traste todo el empeño en exactitud. Y solo faltaría que ese día esté nublado y no me llegue el rayo.

Gracias, Sebtor. De momento, sin exactitud, pero agradezco saber que puedo contar con alguien que sepa ante mis dudas.

P.D. El proyecto es señalar un sitio en concreto a partir del rayo en el solsticio, aparte de saber que ha llegado. Por eso me interesa para futuras generaciones."

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Sin ser un experto (ni casi un aficionado), yo respondería a la pregunta: "¿El año siguiente, en el solsticio, volvería el rayo a estar en el mismo punto?" con un sí, aunque hay mínimas variaciones. Por ejemplo, las rotaciones de la Tierra no coinciden exactamente con la órbita alrededor del Sol (¿a alguien le suenan los años bisiestos?). La precesión de los equinoccios afecta, pero hay que tener en cuenta que dura 26,000 años (no creo que te afecte demasiado en tu vida).

Construcciones como Stonehenge o las pirámides estaban orientadas para marcar hitos astronómicos como el solsticio o los equinoccios. El movimiento de precesión efectivamente hace que estas construcciones queden "obsoletas", pero es curioso que culturas como las mayas ya fueran capaces de describir este movimiento.

> Mucha gente conoce de mentas el calendario Maya, cuya denominación más adecuada es la Cuenta Larga. Se trata de un patrón tradicional, astrológico en esencia, para contar el tiempo. Fue la astrología Mundana de la antigua Mesoamérica. La Cuenta Larga está constituida por períodos de 5,125 años, que es el equivalente a un quinto de la duración del ciclo de aproximadamente 25,600 años llamado la precesión de los equinoccios. Los antiguos mayas dividieron este período en partes más pequeñas, muy parecidas al modo en que nuestro año calendario se divide en meses, semanas, años y días. La división más importante de la Cuenta Larga está constituida por los 260 katunes, o períodos de alrededor de 20 años. Cada katun funciona como un signo del día, ¡con la salvedad de que tiene la duración de una generación humana! En la actualidad, estamos viviendo los últimos años del último katun, que finalizará en 2012.


Por cierto, estoy muy interesado en conocer cómo manejaban las culturas mesoamericanas la astronomía y qué herramientas y construcciones utilizaban. Si hay gente en este foro que me pueda informar/orientar sobre este tema, le estaría muy agradecido.

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podemos hacer lo mismo con edificios, observando desde el mismo punto durante años.  

500 " de arco en 10 años, deben notarse !  Pero claro, eso muy bien si tenemos un reloj con Tiempo Universal Coordinado y un instrumento telescopico tipo Círculo Meridiano, sin ello, como los antiguos, solo se puede medir bien la parte de desplazamiento respecto unas coordenadas teóricas.

Ticho Brahe logró unas observaciones con precisión sorprendente  (de Marte por ejemplo), lo que le sirvió a Kepler para sacar sus leyes.

Que alguien con paciencia lo pruebe !  voluntarios ? !



lo de que multiplicar x5  da casi una fecha,  eso no quiere decir nada ... ¿y por qué x5?  eso son frivolidades, ...

si multiplico mi edad, por la altura de las pirámides de Egipto medidas en parasangas, siempre encontraré otro número que multiplicado me de la fecha del meteorito que extinguió los dinosaurios ... ( o un número entero que -casi- ).

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Hola como están?

Aqui les dejo un link con el resultado de un proyecto de https://www.alfazoOm.info que ha durado un año: Analema Solar

Espero les guste.

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