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Extraño pero cierto: el Sol está lejos el 4 de julio

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El Lejano Sol

La Tierra alcanza su afelio durante el fin de semana feriado del 4 de julio. Extrañamente, nuestro planeta es más caliente, cuanto más lejos nos encontramos del Sol.

NASA

Julio 4, 2002: Usted lo aprendió en la escuela. Los astrónomos lo dicen todo el tiempo. Es la verdad: "La Tierra da vueltas alrededor del Sol"

Bueno... casi.

La Tierra gira alrededor del Sol, pero su trayectoria (u órbita) no es un círculo perfecto. Es una elipse. Algo desproporcionada, uno de sus extremos está un poco más cerca del Sol que el otro.

Esta semana, el 6 de julio, nuestro planeta alcanzará el punto más alejado de su órbita -- un punto al que los astrónomos llaman "afelio". Estaremos más lejos del Sol de lo que estamos en cualquier otra época del año.

Arriba: El Sol, ocultándose tras la Estatua de la Libertad, el 4 de julio se halla un poco más alejado de lo normal.

"Todos los planetas en nuestro sistema solar giran alrededor del Sol en órbitas elípticas. Es la primera ley de Kepler", dice el profesor de astronomía George Lebo, de la Universidad de Florida. "La excentricidad de la órbita de la Tierra es del 1,7%. En enero, cuando estamos más cerca del Sol (perihelio), la distancia es de 147,5 millones de km. Esta semana estaremos a 152,6 millones de kilómetros -- una diferencia de 5 millones de kilómetros".

Nota del Editor: ¿Tiene usted problemas para recordar la diferencia entre perihelio y afelio? Un viejo truco usado por los astrónomos es recordar que las palabras "alejado" y "afelio", ambas comienzan con la letra "A".
Un Sol distante significa menos luz solar para nuestro planeta. "Promediado sobre el globo, la luz del Sol cayendo sobre la Tierra durante el afelio es aproximadamente un 7% menos intensa de lo que es durante el perihelio", dice Roy Spencer, del Centro para la Hidrología y el Clima Global (en inglés Global Hydrology and Climate Center o GHCC) de la NASA.

¿Por qué, entonces, hace tanto calor afuera?

"Los patrones climáticos de las estaciones se originan principalmente por la inclinación de 23,5 grados del eje de rotación de nuestro planeta, no por el afelio o el perihelio", continúa Lebo. "Durante el verano en el hemisferio norte, el polo norte se halla inclinado hacia el Sol. El Sol por consiguiente, se eleva más en el cielo y los días son más largos. Esto es lo que hace al mes de julio tan caluroso". (Nota: las estaciones se hallan invertidas en los dos hemisferios, el norte y el sur. Por ello, julio es generalmente frío en el hemisferio sur.)

Pero aún hay algo más que agregar sobre esta historia. Dice Spencer: "la temperatura total promedio de la Tierra en el afelio es aproximadamente 2,3oC ó 4oF más alta de lo que es en el perihelio". (Vea los datos de temperatura global en el portal del GHCC). Nuestro planeta está más caliente cuando estamos más lejos del Sol. Extraño pero cierto.

Arriba: Las masas continentales de la Tierra se localizan más hacia el norte que hacia el sur del ecuador. Pero no siempre fue así. Crédito de imagen y derechos de reproducción: el Proyecto PALEOMAP.

Esto ocurre porque los continentes y los océanos no se encuentran distribuidos uniformemente sobre el globo terrestre. Hay más tierra en el hemisferio norte y más agua en el sur. Durante el mes de julio, la mitad norte de nuestro planeta, repleta de tierra, se encuentra inclinada hacia el Sol. "La temperatura de la tierra (promediada sobre ambos hemisferios) es ligeramente más alta en julio porque el Sol se encuentra brillando a pleno sobre todo este terreno, lo cual hace que se eleven las temperaturas con más facilidad", dice Spencer.

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Los físicos dirían que los continentes tienen una baja capacidad calorífica. "Considere el desierto", dice Bill Patzert, un oceanógrafo del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA. "Durante la noche, el desierto es frío, tal vez sólo unos 16o C (60o F). Cuando el Sol se eleva en la mañana la temperatura puede llegar a los 38o C (100o F) ó más". Este tipo de comportamiento inconstante es característico de materiales como las rocas y suelos con baja capacidad calorífica. No se necesita mucha luz solar para elevar severamente su temperatura.

El agua es diferente. Tiene una alta capacidad calorífica. "Supongamos que usted sale navegando de Playa Malibú al mediodía", continúa Patzert. "La temperatura fuera de la costa podría ser de unos 24o C (75o F) -- ¡bastante agradable!" ¿Qué pasa durante el atardecer? "La temperatura baja, pero solamente unos cuantos grados, porque la capacidad calorífica del océano es alta".

Todo esto explica porqué julio es el mes más caliente en nuestro planeta: los continentes del norte, calentados por el Sol del afelio elevan la temperatura de todo el globo. Por el contrario, enero es el mes más frío por que es entonces cuando nuestro planeta presenta su hemisferio acuático hacia el Sol. "Estamos más cerca del Sol en Enero" dice Spencer, "pero la luz solar adicional se dispersa sobre los océanos". El verano del hemisferio Sur en enero (perihelio) es por tanto más frío que el verano del hemisferio norte en julio (afelio).

Derecha: La órbita de la Tierra es excéntrica, pero no tanto como las órbitas de Marte o Mercurio. En este diagrama las líneas sólidas trazan la trayectoria elíptica de cada planeta alrededor del Sol. Las líneas punteadas muestran órbitas circulares con el mismo radio promedio. Para mayor información, favor visitar el portal Orbitas Planetarias Interactivas (Interactive Planetary Orbits) del Colegio Bridgewater.

"Otra importante diferencia entre los veranos en los dos hemisferios, es su duración", añade Lebo. De acuerdo a la 2a. Ley de Kepler, los planetas se mueven más lentamente en el afelio de lo que lo hacen en el perihelio. Como resultado, el verano en el hemisferio norte de la Tierra es 2 ó 3 días más largo que el del hemisferio sur -- lo cual da al Sol aún más tiempo de calentar a los continentes del norte.

Si se está usted sintiendo como en un horno durante el fin de semana feriado de este 4 de julio, y desea que el afelio trajera algún alivio, hay algo que usted puede hacer: Siga el ejemplo del acuático hemisferio sur. Localice la piscina más cercana y zambúllase; pruebe la gran capacidad calorífica del agua. Un poco de física puede ser refrescante ....

Más información (en inglés y español)

Las Estaciones de la Tierra -- (Observatorio Naval de los EU - US Naval Observatory) fechas y horarios de equinoccios, solsticios, perihelios y afelios.

Temperaturas Diarias de la Tierra por Satélite -Observe las tendencias de la temperatura atmosférica global en diferentes capas de la atmósfera, cortesía del Centro para la Hidrología y el Clima Global (Global Hydrology and Climate Center) de la NASA.

Leyes de Kepler: 1a.; 2a.; 3a. (Windows to the Universe -- Ventanas hacia el Universo); una introducción matemática (NASA/GSFC).

La Sombra de Shaq en el Solsticio -- (Ciencia@NASA) La achaparrada sombra de Shaquille O'Neal es prueba de que nuestro planeta está inclinado hacia un lado -- y de que el verano ha llegado.

Estaciones: La película -- (NASAKids.com) una muy entretenida película que explica las estaciones.

De Astrónomos a Astronautas -- Una exposición tutorial enfocada en cuatro temas principales: Astronomía del Movimiento de la Tierra, Mecánica neutoniana, El Sol, y Vuelos Espaciales y Naves Espaciales.


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Créditos y Contactos

Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionario Responsable de NASA: John M. Horack
Editor de Producción: Dr.Tony Phillips
Curador: Bryan Walls


Relaciones con los Medios: Steve Roy Traducción al Español: Carlos Román
Traducción de Gráficas: Boris G. Simmonds
Editor en Español: Héctor Medina
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