Solsticio

Un solsticio es un evento astronómico que ocurre dos veces al año ya que el Sol alcanza su punto más alto o más bajo de excursión con respecto al ecuador celeste en la esfera celeste . Como resultado de ello, el día del solsticio, el Sol parece haber alcanzado su altitud alta o más baja anual en el cielo sobre el horizonte al mediodía solar local. Los solsticios, junto con los equinoccios , se conectan con las estaciones. En muchas culturas los solsticios marcan el inicio o el punto medio de invierno y verano.

La palabra solsticio se deriva del latín sol (sol) y sistere (detenerse), porque en los solsticios, el Sol se detiene en declinación , es decir, el movimiento estacional de la trayectoria del Sol (visto desde la Tierra ) llega a una parada antes de invertir la dirección. En las latitudes de la zona templada , el solsticio de verano marca el día en que el sol aparece más alto en el cielo. Sin embargo, en las zonas tropicales , el sol aparece directamente sobre la cabeza (llamado el punto subsolar ) algunos días (o incluso meses) antes del solsticio y de nuevo después del solsticio, que significa el punto subsolar se produce dos veces al año.

El término solsticio también se puede utilizar en un sentido más amplio, como la fecha (día) cuando esta se produce. El día del solsticio es o bien el día más largo del año (en verano) o el día más corto del año (en invierno) para cualquier lugar fuera de los trópicos.

Definiciones y marcos de referencia

Para un observador situado en el polo norte, el sol alcanza la posición más alta en el cielo una vez al año en junio. El día que suceda es llamado el día del solsticio de junio. Del mismo modo, para un observador situado en el Polo Sur, el Sol alcanza su posición más alta en el día del solsticio de diciembre. Cuando es el solsticio de verano en un polo, es el solsticio de invierno en el otro. Movimiento occidental de El sol nunca deja que la Tierra está continuamente en rotación. Sin embargo, el movimiento del sol en la declinación se detiene en el momento del solsticio. En ese sentido, solsticio significa "el sol de pie". Esta palabra científica moderna desciende de una América palabra científica en uso a finales del República romana del siglo primero antes de Cristo:. Solstitium Plinio lo utiliza varias veces en su historia natural con un significado similar que tiene hoy. Contiene dos morfemas del idioma latín, sol, "sol y sombra", y stitium, "paro". Los romanos usaban "de pie" para referirse a un componente de la velocidad relativa del Sol como se observa en el cielo . La velocidad relativa es el movimiento de un objeto desde el punto de vista de un observador en un marco de referencia . Desde una posición fija en el suelo, el sol parece orbitar alrededor de la Tierra.

Para un observador en un sistema de referencia inercial , el planeta Tierra se ve a girar alrededor de un eje y giran alrededor del Sol en una elíptica ruta con el Sol en un foco . El eje de la Tierra está inclinado con respecto al plano de la órbita de la Tierra y este eje mantiene una posición que cambia poco con respecto al fondo de estrellas . Un observador en la Tierra, por tanto, ve un camino solar que es el resultado de la rotación y la revolución.

El componente del movimiento del Sol visto por un observador terrestre causados por la revolución del eje basculante - que, manteniendo el mismo ángulo en el espacio, se orienta hacia o desde el Sol - es un incremento diario observado (y desplazamiento lateral) de la la elevación del Sol al mediodía durante aproximadamente seis meses y decremento diaria observada para los seis meses restantes. En la elevación máximo o mínimo, el movimiento anual relativa del Sol perpendicular al horizonte de detenerse y retroceder.

Fuera de los trópicos, la elevación máxima ocurre en el solsticio de verano y el mínimo en el solsticio de invierno. El camino del Sol, oeclíptica , barre el norte y el sur entre los hemisferios norte y sur. Los días son más largos en torno al solsticio de verano y más cortos en torno al solsticio de invierno. Cuando la trayectoria del Sol cruza el ecuador, la longitud de las noches en las latitudes + L ° y L ° son de igual longitud. Esto se conoce como un equinoccio . Hay dos solsticios y dos equinoccios en un año tropical.

A solargraph tomado del Atacama Pathfinder Experiment en el Observatorio de Llano de Chajnantor , en el hemisferio sur.Esta es una fotografía de larga exposición, con la imagen expuesta durante seis meses en una dirección hacia el este del norte, desde mediados de diciembre de 2009 hasta el sur de solsticio de invierno en junio de 2010. ^[4] El camino del sol todos los días se puede ver desde la derecha a la izquierda en esta imagen por el cielo, el camino del día siguiente corre ligeramente inferior, hasta el día del solsticio de invierno, cuya ruta es la más baja de la imagen.

Vista heliocéntrico de las temporadas

Vista heliocéntrico de las estaciones

Las estaciones del año se deben a que el eje de la Tierra de la rotación no es perpendicular a su plano orbital (el " plano de la eclíptica"), pero en la actualidad forma un ángulo de alrededor de 23,44 ° (llamada la" oblicuidad de la eclíptica "), y porque el eje mantiene su orientación con respecto a un sistema de referencia inercial . Como consecuencia de ello, durante la mitad del año, el Hemisferio Norte está inclinado hacia el Sol, mientras que para la otra mitad del año el hemisferio sur tiene esta distinción. Los dos momentos en los que la inclinación del eje de rotación de la Tierra tiene un efecto máximo son los solsticios.

En el solsticio de junio el punto subsolar está más al norte que cualquier otro momento: en la latitud 23.44 ° norte, conocido como elTrópico de Cáncer . Del mismo modo en el solsticio de diciembre el punto subsolar está más al sur que cualquier otro momento: en la latitud 23.44 ° sur, conocido como el Trópico de Capricornio . El punto subsolar cruzará todas las latitudes entre estos dos extremos exactamente dos veces por año.

Asimismo, durante el solsticio de junio, lugares en el Círculo Polar Ártico (latitud 66.56 ° norte) verán el Sol justo en el horizonte durante la medianoche, y todos los lugares al norte de la misma se ve el Sol sobre el horizonte durante 24 horas. Ese es el sol de medianoche o de verano -noche sol o día polar. Por otro lado, los lugares en el Círculo Polar Antártico (latitud 66.56 ° sur) verán el Sol apenas en el horizonte durante el mediodía, y todos los lugares al sur de la misma no podrán ver el Sol sobre el horizonte en cualquier momento del día. Esa es la noche polar . Durante el solsticio de diciembre, los efectos en los dos hemisferios son justo lo contrario. Esto también permite que el polar del hielo marino para incrementar su crecimiento anual y la extensión temporal a un nivel mayor, debido a la falta de luz solar directa.

- - - Iluminación de la Tierra por el Sol en el solsticio norteño .

- - - Iluminación de la Tierra por el Sol en el solsticio meridional .

- - - Diagrama de las estaciones de la Tierra vista desde el norte. A la derecha: el solsticio meridional

- - - Diagrama de las estaciones de la Tierra vista desde el sur.Extremo izquierdo:solsticio norte

- - - Dos imágenes que muestran la cantidad de luz solar reflejada en los solsticios de verano del sur y norte respectivamente (vatios / m²).

Aspectos culturales

Nombres y conceptos griegos antiguos

El concepto de los solsticios se ha incrustado en griego antiguo la navegación astronómica . Tan pronto como se descubrió que la Tierra es esférica que idearon el concepto de la esfera celeste , una superficie esférica imaginaria que rota con los cuerpos celestes (ouranioi) fijado en ella (la moderna no gira, pero el estrellas en que lo hacen). Siempre y cuando no se hacen suposiciones relativas a las distancias de los cuerpos de la Tierra o de la otra, la esfera puede ser aceptado como real y es, de hecho, todavía en uso.

Las estrellas se mueven por la superficie interna de la celeste esfera a lo largo de las circunferencias de los círculos en paralelo aviones perpendicular al eje de la tierra se extendía indefinidamente en los cielos y que corta la esfera celeste en un polo celeste. El Sol y los planetas no se mueven en estos caminos paralelos pero a lo largo de otro círculo, la eclíptica, cuyo plano es en un ángulo, la oblicuidad de la eclíptica , al eje, con lo que el Sol y los planetas a través de los caminos de y en las estrellas. *

Cleómedes afirma:

La banda del zodiaco (zōdiakos kuklos "círculo zodiacal") es en un ángulo oblicuo (loksos), ya que se coloca entre los círculos tropicales y el círculo equinoccial tocando cada uno de los círculos tropicales en un momento ... Este zodiaco tiene una anchura determinable (fijado en 8 ° día de hoy) ... es por eso que es descrito por tres círculos: el central se llama "helicoidal" (hēliakos, "del sol").

El término círculo helicoidal se utiliza para la eclíptica, que es en el centro del círculo zodiacal, concebido como una banda que incluye las constelaciones señaladas nombradas en temas míticos. Otros autores utilizan zodíaco en el sentido de la eclíptica, que aparece por primera vez en un brillo de autor desconocido, en un pasaje de Cleómedes donde está explicando que la Luna se encuentra en el círculo zodiacal, así y periódicamente atraviesa la trayectoria del sol. Como algunos de estos cruces representan los eclipses de la Luna, el camino del Sol se da un sinónimo, los ekleiptikos (Kuklos) de ekleipsis, "eclipse".

Nombres en inglés

Los dos solsticios pueden ser distinguidos por diferentes pares de nombres, dependiendo de que disponen de uno quiere subrayar.

El solsticio de verano y el solsticio de invierno son los nombres más comunes. Sin embargo, estos pueden ser ambiguo ya las estaciones del hemisferio norte y el hemisferio sur son opuestas, y el solsticio de verano de un hemisferio es el solsticio de invierno del otro. Las latinas nombres solsticio estival (verano) y del solsticio hibernal (invierno) se utilizan a veces para el mismo efecto, como lo son de pleno verano y en pleno invierno.
Solsticio de junio y el solsticio de diciembre son una alternativa al "verano" más comunes y términos de "invierno", pero sin la ambigüedad en cuanto a qué hemisferio es el contexto. Ellos todavía no son universales, sin embargo, como no todas las personas utilizan un calendario basado en solar donde se producen los solsticios de cada año en el mismo mes (ya que no lo hacen en el calendario islámico y calendario hebreo , por ejemplo), y los nombres no son útil para otros planetas ( Marte , por ejemplo), a pesar de que estos planetas tienen estaciones.
Solsticio del Norte y el solsticio meridional indican el hemisferio de la ubicación del sol. El solsticio del norte es en junio, cuando el Sol está directamente sobre el Trópico de Cáncer en el Hemisferio Norte , y el solsticio meridional es en diciembre, cuando el Sol está directamente sobre el Trópico de Capricornio en el hemisferio sur .
Primer punto del Cáncer y el primer punto de Capricornio . Una de las desventajas de estos nombres es que, debido a la precesión de los equinoccios , los signos astrológicos que se encuentran estas solsticios ya no se corresponden con las actuales constelaciones . Los solsticios se encuentran actualmente en las constelaciones de Tauro y Sagitario .

Términos del solsticio en el Este de Asia

Xiazhi y Dongzhi (periodo solar)

Los calendarios de Asia oriental tradicionales dividen un año en 24 términos solares (节气) Xiazhi (. pīnyīn ) o Geshi ( rōmaji ) ( chino y japonés :夏至; coreana : 하지 (Haji);vietnamita : HA Chí; literalmente: "del extremo del verano" ) es el décimo periodo solar, y marca el solsticio de verano. Comienza cuando el Sol alcanza la longitud celeste de 90 ° (en torno a 21 de junio) y termina cuando el Sol alcanza la longitud de 105 ° (en torno al 7 de julio). Xiazhi más a menudo se refiere, en particular, el día en que el Sol se encuentra exactamente en la longitud celeste de 90 °.

Dongzhi ( pīnyīn ) o Toji ( rōmaji ) ( chino y japonés :冬至; coreana : 동지 (Dongji); vietnamita : Đông Chí; literalmente: "de invierno extremo") es el término solar 22, y marca el solsticio de invierno. Comienza cuando el Sol alcanza la longitud celeste de 270 ° (alrededor de 22 de diciembre) y termina cuando el Sol alcanza la longitud de 285 ° (en torno al 5 de enero). Dongzhi más a menudo se refiere, en particular, el día en que el Sol se encuentra exactamente en la longitud celeste de 270 °.

Los solsticios (así como los equinoccios ) marcan la mitad de las estaciones del año en los calendarios de Asia oriental. Aquí, el carácter chino 至 significa "extremo", por lo que los términos de los solsticios significa directamente las cumbres de verano e invierno.

Celebraciones del solsticio

Ver también: Fête de St-Jean-Baptiste , Festival de San Juan , el Día de San Jonas , Día de San Juan (Estonia) , Ivan Kupala Día y Golowan

Muchas culturas celebran varias combinaciones de los solsticios de invierno y verano, los equinoccios y los puntos medios entre ellos, dando lugar a varios días de fiesta que surgen en torno a estos eventos. Para el solsticio meridional, la Navidad es la fiesta más popular que ha surgido. Además, Yalda , Saturnalia , Karachun , Hanukkah , Kwanzaa y Yule (ver solsticio de invierno para más) también se celebran por estas fechas. Para el solsticio norte, culturas cristianas celebran la fiesta de San Juan del 23 de junio al 24 (ver la noche de San Juan , Ivan Kupala Día , San Juan), mientras que los neopaganos observan verano, también conocido como Litha. Para el equinoccio vernal (primavera), varios festivales en tiempo de primavera se celebran, como el persa Nowruz , la observancia en el judaísmo de la Pascua y en la mayoría de las iglesias cristianas de Pascua . El equinoccio de otoño también ha dado lugar a diversas fiestas, como la fiesta judía de Sucot . En los puntos medios entre estos cuatro eventos solares, días de cruces de cuartos se celebran.

En el extremo sur de América del Sur , los mapuches celebran We Tripantu (Año Nuevo) de unos pocos días después del solsticio del norte, el 24 de junio. Más al norte, los atacameños antes celebraron este día con un festival de ruido, para llamar al sol de nuevo. Más al este, los aymaras celebran su Año Nuevo el 21 de junio. Una celebración tiene lugar al amanecer, cuando el sol brilla directamente a través de la Puerta del Sol en Tiwanaku . Otras fiestas del Año Nuevo Aymara se producen en todo Bolivia , incluyendo en el sitio de El Fuerte de Samaipata .

En muchas culturas, los solsticios y equinoccios determinan tradicionalmente el punto medio de las estaciones, que se puede ver en las celebraciones llamadas pleno verano y en pleno invierno . En este orden de ideas, los japoneses celebran el inicio de cada temporada con un suceso conocido como Setsubun . El enfriamiento y el calentamiento acumulativo que resulta de la inclinación del planeta convertido en más pronunciada después de los solsticios, que conduce a la más reciente costumbre de usarlos para marcar elcomienzo del verano y el invierno en la mayoría de los países de Centroamérica y el norte de Europa , así como en Canadá , el EE.UU. y Nueva Zelanda .

En el calendario hindú , dos solsticios siderales se nombran Makara Sankranti , que marca el inicio de Uttarayana y Karkat Sankranti, que marca el inicio de Dakshinayana. El primero se produce alrededor del 14 de enero de cada año, mientras que el segundo se produce alrededor del 14 de julio de cada año. Esto marca el movimiento del Sol a lo largo de un sideralmente fijo zodiaco ( precesión se ignora) en Makara, el signo zodiacal que corresponde con Capricornio , y en Karkat, el signo zodiacal que corresponde con el cáncer, respectivamente.

El término solsticio también se puede utilizar en un sentido más amplio, como la fecha (días) que un pasaje tal sucede. Los solsticios, junto con los equinoccios, se conectan con las estaciones. En algunos idiomas se consideran para iniciar o separar las estaciones del año, y en otros que se consideran como puntos centrales (en Inglaterra , en el hemisferio norte, por ejemplo, el período alrededor del solsticio del Norte se conoce como solsticio de verano , y el día de San Juan es de 24 de junio de alrededor de tres días después de la propia solsticio). Del mismo modo 25 de diciembre es el comienzo de la celebración de la Navidad, y es el día en que el sol comienza a volver al hemisferio norte.

Determinación Solsticio

A diferencia del equinoccio, el tiempo del solsticio no es fácil de determinar. Los cambios en la declinación solar se hacen más pequeños como el sol se acerca a su máximo / mínimo de declinación. Los días antes y después del solsticio, la velocidad de declinación es de menos de 30 segundos de arco por día, que es menos de ^1/60 del tamaño angulardel Sol, o el equivalente a sólo 2 segundos de ascensión recta .

Esta diferencia apenas es detectable con los dispositivos de visión basado indirectos como sextante equipado con un nonio , y imposible con más herramientas tradicionales como un gnomon o un astrolabio . También es difícil de detectar los cambios en acimut amanecer / atardecer, debido a la refracción atmosférica cambios. Esos problemas de precisión hacen que sea imposible determinar el día del solsticio de base a las observaciones realizadas dentro de los 3 (o incluso 5) días que rodean el solsticio sin el uso de herramientas más complejas.

Cuentas no sobreviven, pero los astrónomos griegos deben haber utilizado un método de aproximación basado en la interpolación, que todavía es utilizado por algunos aficionados.Este método consiste en registrar

Solsticio de verano Salida del sol sobreStonehenge

el ángulo de declinación al mediodía durante algunos días antes y después del solsticio, tratando de encontrar dos días distintos con la misma declinación. Cuando se encuentran esos dos días, el tiempo medio camino entre las dos tardes se estima el tiempo del solsticio. Un intervalo de 45 días, se ha postulado como el mejor para alcanzar hasta una precisión de un cuarto de día, en el solsticio de determinación. En 2012, la revista DIO encontró que la exactitud de una o dos horas con errores equilibrados se puede lograr observando altitudes iguales del sol sobre S = veinte grados (o d = 20 días) antes y después del solsticio de verano, debido a que el promedio de los dos tiempos será temprano por q minutos de arco, donde q es (πe cosA) / 3 veces el cuadrado de S en grados (e = excentricidad de órbita terrestre, A = perihelio de la tierra o el apogeo del sol), y el ruido en el resultado será aproximadamente 41 horas dividido por d si la agudeza del ojo se toma como un minuto de arco.

En las constelaciones

Utilizando los oficiales actuales de la IAU límites de las constelaciones - y teniendo en cuenta la velocidad de precesión variable y la rotación de la eclíptica - los solsticios se desplazan a través de las constelaciones de la siguiente manera (expresado en numeración año astronómico en el que el año 0 = 1 BC, - 1 = 2 BC, etc):

El solsticio norteño pasado de Leo en Cáncer en el año -1458, pasó a Géminis en el año -10, pasó a Tauro en diciembre de 1989, y se espera que pase a Aries en el año 4609.
El solsticio meridional pasó de Capricornus en Sagitario en el año -130, se espera que pase en Ofiuco en el año 2269, y se espera que pase a Scorpius en el año 3597.

Solsticios en otros planetas

Debido a la órbita de 687 días de Marte alrededor del Sol (casi dos veces la de la Tierra), el planeta experimenta sus solsticios de verano e invierno en aproximadamente 23 intervalos mensuales. El último solsticio de verano en Marte fue el 30 de marzo de 2012 y se repetirá el 15 de febrero de 2014.

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