He tratado en este blog los distintos periodos de tiempo en muchas ocasiones, pero no suelo detenerme a explicar los fenómenos astronómicos que a veces les dan razón de ser, de modo que he decidido añadir algunas entradas explicativas. Y aunque en general se trata de temas bastante conocidos y los vemos explicados repetidas veces desde la infancia, no está de más revisarlos y aprovechar la ocasión para desmentir alguna confusión bastante habitual. En esta entrada voy a empezar hablando del día y del año.
Como bien se sabe, las trayectorias del Sol y las estrellas pueden entenderse bastante fácilmente teniendo en cuenta dos movimientos principales de la Tierra: uno de rotación sobre su eje, por el cual nuestro planeta da una vuelta alrededor de sí mismo cada día, y otro llamado de traslación que le hace recorrer una elipse alrededor del Astro Rey durante el periodo de un año. En dicha elipse el Sol está situado en uno de los focos, y este movimiento no es continuo, sino que el planeta viaja más rápido conforme se acerca a él y más lentamente cuando se halla situado más lejos (de acuerdo con las leyes de Kepler, que pueden derivarse de la dinámica de Newton). En la siguiente figura se representa dicha trayetoria; se ha exagerado tanto el tamaño de la Tierra como la excentricidad de la elipse.
Los dos movimientos se producen simultáneamente, y eso hace que los astrónomos tengan que emplear dos definiciones de día. Para entenderlo mejor, imaginemos una estrella situada a la izquierda del gráfico, y que nosotros vemos en una determinada dirección. Hemos marcado en el gráfico la posición de la Tierra respecto del sol con el número 1 y dicha estrella se puede observar hacia donde apunta la flecha negra. Pues bien, pasado un día sidéreo volveremos a ver dicho astro en la misma dirección, hacia donde apunta la flecha azul, y entretanto el planeta habrá girado un poco alrededor del Sol. Hemos marcado la posición en la que se encuentra la Tierra entonces con el número 2, exagerando bastante las distancias. Este día, que denominamos día sidéreo, dura 23 horas, 56 minutos y 4 segundos.
Como podemos observar, nosotros nos encontramos mirando en la dirección de la flecha azul, nuevamente hacia la izquierda, pero mientras que antes veíamos el Sol tambien en dicha dirección, ahora sin embargo lo tenemos un poco movido hacia el Este. En efecto, el Sol ha dado casi una vuelta, pero hemos de esperar aún cuatro minutos más para que volvamos a tenerlo ante nuestros ojos. Durante dicho tiempo, la Tierra se desplaza todavía un poco más, hasta situarse en la posición 3, y gira lo justo para que miremos en la dirección de la flecha naranja. Este otro periodo, al que llamamos día solar, es un poco más largo, y ya sí dura 24 horas. Cuando hablamos de día en el lenguaje común nos referimos a esta segunda definición.
Al cabo de un año, nuestro planeta habrá vuelto a su posición original, la 1. Durante ese tiempo la Tierra habrá dado un poco más de 366 vueltas sobre sí mismo, concretamente 366,24. No me he equivocado al dar esta cifra: me refiero a vueltas; es decir, días sidéreos. Si contamos en días solares, habrá transcurrido uno menos, pues su duración es más larga, y es por esto que decimos que el año lo constituyen 365 días y un cuarto.
