Meridiana, astronomía de día
Curso de astronomía práctica
Parte 2
El
meridiano es una recta imaginaria que indica el medio día solar sobre el sitio
en que se la obtenga.
Recordemos
que la Tierra gira sobre un eje imaginario y como este giro es constante, la
meridiana es siempre un instante entre las sombras (horas) de la mañana y la
tarde (llamado medio día solar).
El
movimiento aparente del sol sobre el horizonte (llamado eclíptica) puede
registrarse por medio de un palo erguido perpendicular al piso: el Gnomón.
La sombra más corta de cada día
indicará el medio día del lugar; su proyección sobre la superficie será la
llamada meridiana y correrá de polo
a polo.
La
meridiana es una geodesia, es decir, es una curva imaginaria tendida sobre el
suelo de la tierra que une a los polos geográficos (más adelante veremos los
polos magnéticos, los cuales nada tienen que ver con sus homónimos
geográficos).
Conocer
la situación de los polos geográficos es importante para los observadores del
cielo. Cuando tengamos un telescopio con montura ecuatorial sabremos por qué. Pero
hay un punto a destacar: ¿Cómo probar en pleno día que la meridiana apunta
hacia los polos geográficos (de noche es muy fácil hacerlo)? En los colegios se
enseñan un número de temas, no siempre elementales, y los alumnos acostumbran
aceptar lo que transmite el docente sin discusión. Pero así no se aprende a
hacer ciencia, mucho menos a pensar en ella, a imaginar métodos que comprueben esas
verdades.
Veamos
una actividad para comprobar si una sombra meridiana apunta hacia los polos
geográficos, que son los puntos eje de giro del planeta. Necesitamos los
siguientes materiales: esfera de telgopor; alambre resistente y maleable, una
base de cartón duro; un alfiler; una linterna o velador. Con ellos armaremos un
móvil:
1- Toma
la esfera de telgopor y le clavas un alambre que la atraviese y sostenga sobre
el cartón (el mismo alambre puede hacer de base si se le da la forma adecuada).
El alambre inserto en la esfera hará las veces del imaginario eje terrestre.
2- Clava
ahora un alfiler vertical sobre una zona intermedia entre el ecuador y los
polos de la esfera, de modo que emerja libre un tanto de su largo. El alfiler
será el gnomon.
3- Ilumina
la esfera con un velador o linterna.
4- Dispuesto
el eje de la esfera en cualquier orientación con respecto al eje de la lámpara,
gira la esfera. Verás que, cuando el alfiler pase debajo del haz de luz, la
sombra se acortará hasta hacerse mínima (o nula, en determinados casos. Si esto
ocurre, inclina un poco el eje de la esfera, para que la sombra mínima proyectada
muestre una dirección).
5- Traza
una línea que continúe la dirección de la sombra mínima y verifica si corre o no hasta los sitios dónde has clavado los alambres que hacen las veces de polos, o
centros de giro de la esfera.
Los cardinales, el ecuador, la eclíptica.
Los
cardinales surgen a groso modo de la observación del punto por donde alce el
sol, pero su localización exacta la logramos a partir del trazado de la
meridiana.
La
meridiana, como dijimos, es una línea que corre de norte a sur geográfico,
siendo por definición el norte la dirección por dónde el sol logra su máxima
altura; el cardinal sur es el opuesto (en el hemisferio sur). Los cardinales
este y oeste, sitos a 90° de tal línea, representan los puntos respectivos por
los cuales alza y oculta el sol durante los equinoccios.
Los
equinoccios son los días en que las horas de luz y noche son iguales en teoría,
pues la eclíptica coincide con el ecuador celeste. El ecuador celeste es una
proyección imaginaria del ecuador terrestre* sobre la bóveda del cielo.
En
la simulación que sigue puede verse las trazas roja, amarilla y celeste, imaginarias:
Roja, meridiana, señala el mediodía en el
patio de mi casa;
Amarilla, ecuador
celeste,
proyección del ecuador terrestre sobre la bóveda del cielo;
Celeste, eclíptica,
es el camino aparente del sol sobre la bóveda celeste; corresponde en realidad a
la órbita de la Tierra alrededor del sol; sobre este trazo se dan los eclipses
y de allí su nombre.
El
meridiano es un hito que ha sido utilizado en la antigüedad para definir el
día. Un día era el lapso de tiempo que corre de meridiano a meridiano. Luego,
con el desarrollo de nuevos conceptos, adoptamos el inicio del día con la
antimeridiana, es decir, con la medianoche.
La
simple observación de sucesivas sombras meridianas (es decir, la determinación
de la sombra más corta de la jornada, durante varios días seguidos) nos muestra
muy pronto que dichas sombras mínimas van variando su longitud día tras día. Este
fenómeno indica que la altura del sol sobre el horizonte aumenta (o disminuye) hasta
cierto punto, y luego comienza a descender (o a ascender) hasta alcanzar un
límite, desde el cual reinicia el ciclo**. Esta es la causa de las estaciones y
su correlación. Cuando el sol alcance sus cotas máximas sobre el horizonte, su
irradiación será mayor, estaremos en verano; por el contrario, seis meses
después mediremos su cota menor, índice de que llegamos al invierno.
En
este vaivén de las cotas de altura solar sobre el horizonte habrá, por
supuesto, dos días intermedios. En ellos, el sol surgirá por el este exacto y
su paso sobre el cielo coincidirá con la proyección del ecuador, como dije. Durante
estos dos días la cota altura será intermedia entre la máxima y la mínima,
serán los llamados días equinocciales. El próximo viernes 20 de marzo se
cumplirá el equinoccio de otoño (para el hemisferio que habito. El equinoccio
de verano se dará el 23 de setiembre de 2015).
*La
determinación del ecuador surge cuando se verifica la esfericidad de la Tierra
(la forma real del planeta es la de un geoide). La esfericidad terrestre pudo
comprobarse por simple observación de la sombra de la Tierra proyectada sobre
la Luna durante los eclipses. Surge también de la toma de cotas altura de una estrella,
desde distintos puntos geográficos: Al ser la Tierra una pelota, una estrella
cenital en determinado sitio, será una estrella muy baja sobre el horizonte
desde una latitud mayor. El radio de la Tierra fue medido con precisión en el
año 200 AC por Eratóstenes por medio de un gnomón, y un dato tomado de un
papiro.
**
La causa de que la altura del sol sobre el horizonte sea variable radica en que
el eje terrestre está inclinado con respecto al plano de la órbita terrestre.
Es
decir, el plano de la órbita (la eclíptica, el paso aparente de sol) incide
cada día a una altura distinta respecto del ecuador terrestre, ora hacia el
norte, ora hacia el sur.
Continúa.
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