Astronomía › El cielo y las herramientas de la astronomía · lección de muestra
En cualquier noche despejada, lejos de las luces de la ciudad, el cielo presenta unos pocos miles de estrellas que parecen fijas a la cara interna de una enorme bóveda que gira lentamente sobre nuestras cabezas. Durante casi toda la historia humana, la gente observó ese giro, dio nombre a sus patrones y leyó en él las horas y las estaciones. La astronomía moderna comienza exactamente donde comenzaron nuestros antepasados: mirando hacia arriba con atención y preguntándose qué significan en realidad los movimientos del cielo.
Las estrellas se encuentran a distancias enormemente distintas, pero todas están tan lejos que el ojo no puede juzgar su profundidad. Resulta cómodo fingir, como hacían los antiguos, que están fijas a una única esfera celeste que rodea la Tierra. Esta esfera parece rotar una vez al día de este a oeste, arrastrando consigo al Sol, la Luna y las estrellas. La rotación es una ilusión: es la Tierra la que gira sobre su eje una vez cada 24 horas, de oeste a este, y el cielo solo parece dar vueltas en sentido contrario, igual que los árboles al borde del camino parecen desplazarse hacia atrás desde un coche en marcha. El punto situado justo sobre nuestra cabeza es el cenit, y una estrella alcanza su punto más alto al cruzar la línea norte-sur llamada meridiano.
Las estrellas forman los patrones familiares que llamamos constelaciones: Orión, el Carro (la Osa Mayor), la Cruz del Sur. Hoy los astrónomos reconocen 88 constelaciones oficiales que dividen todo el cielo en regiones, como países en un mapa, de modo que a cualquier objeto se le pueda asignar una dirección. Conviene recordar que las estrellas de una constelación no suelen ser vecinas en el espacio en absoluto; simplemente ocurre que se encuentran casi en la misma dirección vistas desde la Tierra. Sus formas son un truco de la perspectiva, no agrupaciones reales de estrellas que pertenezcan unas a otras.
A lo largo de un año, el Sol se desplaza lentamente hacia el este sobre el fondo de estrellas, trazando un recorrido llamado eclíptica y pasando por las constelaciones del zodíaco. Este movimiento aparente es un reflejo de la órbita anual de la Tierra alrededor del Sol. El eje de rotación de la Tierra está inclinado unos 23,5° respecto a la perpendicular a esa órbita, y se mantiene apuntando en la misma dirección del espacio durante todo el año. Ese único hecho —la inclinación— es la razón completa de que tengamos estaciones.
Una idea equivocada muy persistente sostiene que el verano llega cuando la Tierra está más cerca del Sol. No es así. En realidad, la Tierra está más próxima al Sol a principios de enero, en pleno invierno del hemisferio norte. Las estaciones surgen porque la inclinación hace que el Sol suba más alto en el cielo y brille durante más horas cada día durante el verano de un hemisferio. Un Sol más alto reparte un haz de luz solar sobre menos superficie y lo hace atravesar menos atmósfera, de modo que cada porción de terreno se calienta con mayor intensidad. Cuando es verano en el norte, el hemisferio norte está inclinado hacia el Sol, mientras que el hemisferio sur, inclinado en sentido contrario, tiene invierno: los dos son siempre opuestos.
Cuatro momentos marcan los puntos de inflexión del año. En el solsticio de junio, el polo norte se inclina al máximo hacia el Sol y el día es más largo en el hemisferio norte; en el solsticio de diciembre se inclina en sentido contrario y el día es más corto. A mitad de camino, en los equinoccios de marzo y septiembre, el Sol cruza el ecuador celeste y el día y la noche son casi iguales en toda la Tierra. Estas no son fechas arbitrarias de un calendario, sino puntos geométricos exactos de la órbita de la Tierra.
Leer el cielo es la ciencia más antigua y sigue siendo la primera destreza de un astrónomo. El giro diario de la esfera celeste, el avance anual del Sol a lo largo de la eclíptica y la inclinación axial que impulsa las estaciones forman el armazón del que cuelga todo lo demás: las fases de la Luna, el vagar de los planetas y la red de coordenadas que permite a un telescopio encontrar una galaxia tenue. Una vez que puedes ver el cielo como una máquina en movimiento y predecible, en lugar de una dispersión aleatoria de luces, el resto de la astronomía tiene dónde asentarse.
Plan de estudios alineado con Astronomy 2e de OpenStax; todo el texto de las lecciones es original de Syllabus.
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