LOS DÍAS Y LAS NOCHES

LOS DÍAS Y LAS NOCHES

35. Duración de los días y de las noches.—El día solar de 24 horas, esto es, el intervalo entre dos pasos sucesivos del Sol por el meridiano, se compone, según lo sabe todo el mundo, de dos partes: una, el día, ó mejor dicho, la jornada, va desde la salida hasta la puesta del Sol; la otra, la noche, desde la puesta hasta el orto del astro.

La duración del día y la de la noche son generalmente desiguales, y esta desigualdad es tanto más grande cuanto más lejos del ecuador se encuentre el sitio de la observación; también varía de una estación á otra para un mismo punto.

Sin embargo, el día tiene en el ecuador la misma duración que la noche, durante todo el año. El Sol permanece allí doce horas por encima del horizonte y doce por debajo.

36. Equinoccios y Solsticios.—Esta igualdad del día y de la noche se efectúa simultáneamente sobre toda la Tierra en dos épocas diferentes del año. Por esa razón se las ha llamado equinoccios: coinciden con el principio de la primavera y del otoño.

Finalmente, en otras dos épocas, que caen al principio del verano y del invierno, se tienen los días más largos con las noches más cortas, y los días más cortos con las noches más largas: estos son el solsticio de verano y el de invierno.

37. Las estaciones en los dos hemisferios.—Importa hacer notar que la desigualdad de los días y de las noches, tal como acabamos de describirla, sigue en cada hemisferio marcha opuesta, de manera que si los días van creciendo en el boreal, van disminuyendo al contrario en el austral, é inversamente. El equinoccio del 20 al 22 de marzo es el equinoccio de primavera para el primero y el de otoño para el segundo. La misma observación debemos hacer para el equinoccio del 22 al 20 de setiembre, que es el equinoccio de otoño en el hemisferio boreal, y el de primavera en el austral.

Otro tanto ocurre con los solsticios. El del 20 al 22 de junio es el solsticio de verano ó el de invierno, según cual sea el hemisferio de que se trate, y el solsticio del 20 al 22 de diciembre es inversamente solsticio de invierno ó de verano.

En una palabra, las estaciones son opuestas en los dos hemisferios.

38. Explicación de la desigual duración de los días y de las noches.—Veamos ahora cómo se explican estas variaciones de duración de los días y de las noches y porqué dan origen al fenómeno de las estaciones de la Tierra.

Partamos del equinoccio de marzo y sigamos al Sol en su carrera diurna por el hemisferio norte.

En ese día, el astro sale por el punto preciso del horizonte oriental que marca el este, y después describe un semi-círculo, que es la mitad del ecuador celeste, para ir á ponerse precisamente por el oeste. La otra mitad de la circunferencia es descrita por el Sol debajo del horizonte, durante la noche. Pero, á partir de este día, la salida y puesta del Sol se verifican en puntos que se acercan cada vez más al norte, y el arco diurno es mayor que una semi-circunferencia, de manera que el día, cada vez más largo, se va haciendo constantemente mayor que la noche, la cual disminuye en la misma proporción. El Sol marca las doce en puntos cada vez más elevados sobre el horizonte, alejándose cada vez más del ecuador celeste.

Pero llega un instante en que este aumento de altura queda casi estacionario, para hacerse más tarde completamente nulo, y el Sol alcanza su mayor altura meridiana en el día del solsticio; entonces es, pues, cuando el arco descrito por aquel astro alcanza el máximum de su valor, y cuando se tiene el día más largo del año. Después el astro empieza á seguir marcha inversa, se acerca poco á poco al ecuador, y el día, siempre mayor que la noche, disminuye insensiblemente hasta el equinoccio de setiembre, en el cual la noche y el día quedan iguales, teniendo doce horas cada uno.

Á partir de este momento, el astro va á salir y a ponerse por puntos cada vez más distantes del este y del oeste, pero por la parte sur; su altura á la hora de las doce disminuirá de día en día. El período de luz será constantemente más corto y siempre de duración inferior á la noche. La desigualdad irá aumentando hasta el solsticio de diciembre, que es el día de noche más largo en todo el hemisferio boreal.

Fig. 16. La Tierra en uno de los equinoccios.

Por último, de diciembre á marzo, el Sol seguirá marcha inversa, acercándose de nuevo al ecuador, é irá ocupando á la hora de las doce alturas cada vez más elevadas; el día crece entonces á medida que mengua la noche, hasta que el equinoccio de fines de marzo restablece la igualdad.

Si en vez de tomar un punto del hemisferio norte de la Tierra hubiéramos considerado un horizonte del hemisferio sur, el observador habría notado la misma sucesión de fenómenos, pero en orden inverso. La salida y la puesta del Sol habrían ido alejándose del este y del oeste hacia el norte; pero su altura meridiana hubiera disminuido primeramente hasta el solsticio de junio para aumentar desde junio al equinoccio de setiembre, siendo siempre los días más cortos que las noches. De setiembre á marzo, alturas meridianas crecientes, salida y puesta más meridionales hasta el solsticio de diciembre, días crecientes, y más largos que las noches. Desde el solsticio de diciembre á marzo, vuelta del Sol hacia el ecuador y disminución de los días, que siguen siendo mayores que las noches.

Tales son los hechos que todo el mundo puede observar en el espacio de un año. Vamos á explicarlos.

En el equinoccio, la posición ocupada por la Tierra es esta: como el plano del ecuador de la Tierra pasa por el Sol, el hemisferio iluminado que la Tierra le presenta y el hemisferio oscuro, están separados uno de otro por un círculo máximo que pasa precisamente por ambos polos y que contiene el eje de rotación {fig. 16}. Este círculo de separación de la luz y de la sombra se confunde en este momento con uno de los círculos meridianos terrestres y, por consiguiente, divide en dos partes iguales todos los paralelos.

En virtud de la rotación diurna, todo punto de un paralelo cualquiera describe, pues, el día del equinoccio, la mitad de su circunferencia en la zona de luz y la otra mitad en la de sombra. El día es igual á la noche en toda la Tierra, y bajo todas las latitudes; de esta circunstancia se deriva precisamente el nombre de equinoccio.

Fig. 17. La Tierra entre el equinoccio y el solsticio.

39. Desigualdad de duración de los días y de las noches.—Á partir del equinoccio de Aries, la Tierra tomará una de las posiciones indicadas en la figura 17, porque su eje de rotación sigue siendo paralelo á sí mismo, y conservando la misma inclinación sobre el plano de la eclíptica. El círculo de separación de la luz y de la sombra dejará de pasar por los polos y dividirá en dos partes desiguales á cada paralelo. El arco diurno a M b, pongamos por ejemplo, será mayor que el nocturno a M' b. De modo que el día será mayor que la noche, y la diferencia entre sus duraciones tanto más considerable cuanto á mayor distancia del círculo boreal pase el círculo de iluminación.

Así pues, los días, mayores que las noches, irán creciendo sin cesar hasta la época del solsticio de Cáncer, porque en este momento es cuando el círculo de separación de la luz y de la sombra alcanzará las regiones más distantes del polo. Entre el solsticio de verano y el equinoccio de Libra, la Tierra ocupará, respecto del Sol, una serie de posiciones idénticas á las que acabamos de examinar, pero en orden inverso. Los días boreales, que siguen siendo mayores que las noches, irán disminuyendo hasta el momento del nuevo equinoccio, en el cual volverá á establecerse entre ellas la igualdad. Entonces la Tierra irá inclinando cada vez más hacia el Sol su polo austral, y el arco diurno boreal irá siendo más pequeño que el nocturno. Las noches, más largas que los días, crecerán constantemente, y alcanzarán su máximum de duración en el solsticio de Capricornio (fig. 18), para menguar inmediatamente en sentido inverso, hasta el equinoccio de Aries.

Fig. 18. La Tierra en uno de los solsticios.

40. El día más largo y la mayor noche del hemisferio boreal.—Las variaciones que acabamos de indicar se efectúan de ese modo en todos los puntos de la Tierra comprendidos entre los círculos polares, es decir, pertenecientes á la zona tórrida ó á las templadas. Pero las desigualdades varían con la latitud, y son tanto más notables cuanto mayor es la latitud ó, en otros términos, cuanto más se aleja uno del ecuador.

Por lo demás, la altura meridiana del Sol sobre un horizonte dado explica estas desigualdades. La amplitud del arco diurno que la rotación terrestre hace recorrer al Sol sobre el horizonte, depende efectivamente de dicha altura. En el solsticio de Cáncer, allá por el 20 de junio, la altura meridiana del Sol es máximum para el horizonte de un lugar situado en el hemisferio norte; por eso resulta el día más largo, ó mejor dicho, el período de luz más prolongado, y la noche más corta.

Entre el solsticio de Cáncer y cada uno de los equinoccios, la altura meridiana del Sol va creciendo durante la primavera y disminuyendo durante el verano: los días aumentan para menguar inmediatamente después.

Finalmente, en el solsticio de Capricornio, allá por el 21 de diciembre, la altura del Sol sobre el horizonte es la más pequeña posible: así es que tenemos la época de noche más larga y de día más corto.

Lo que acabamos de decir se aplica al hemisferio norte; en un punto cualquiera del hemisferio sur cuya latitud sea superior á 23° 27′, los fenómenos se presentan del mismo modo, pero en épocas del año correspondientes á posiciones de la Tierra diametralmente opuestas sobre su órbita. El día más largo es el del solsticio de Capricornio, y el más corto el del solsticio de Cáncer.

41. Días y noches de la zona intertropical.—Consideremos ahora algunos puntos particulares de la Tierra.

En el ecuador, durante todo el año, la duración del día y de la noche son iguales, teniendo cada uno de ellos doce horas. Esto depende de que el círculo máximo del ecuador se encuentra siempre dividido en dos partes iguales por el círculo que separa el hemisferio iluminado del oscuro; el arco diurno y el nocturno tienen la misma amplitud, sea cual fuere la altura meridiana del Sol. En la época de los equinoccios, el Sol describe, para el horizonte de un punto del ecuador, el círculo máximo vertical que pasa por los puntos este y oeste. De modo que á las doce del día exactamente pasa por el cenit.

Este último fenómeno es común á todas las regiones de la Tierra situadas entre el ecuador y ambos trópicos, hasta los 23° 28′ de latitud próximamente. En efecto, el eje de rotación se inclina 23° 28′ sobre el plano de la eclíptica. Cuando nuestro globo llega, por efecto de su movimiento de translación alrededor del Sol, á uno ú otro de los solsticios, el radio que une los centros de ambos astros pasa precisamente por un punto de uno de los trópicos, y coincide con la vertical del lugar.

Así, el día del solsticio de verano, el Sol pasa á la hora de las doce por el cenit de todos los puntos situados en el trópico de Cáncer, y el día del solsticio de invierno por el cenit de los lugares del trópico de Capricornio.

42. El Sol en el cenit.—Entre el ecuador y los trópicos, es decir, en toda la zona tórrida, se presenta la misma circunstancia dos veces al año, porque entonces la altura meridiana del Sol llega á 90° y pasa de esto. De ahí resulta que entre estas dos épocas y uno de los solsticios el Sol se encuentra á la hora del mediodía más allá de la vertical por la parte norte, y durante el resto del año, aquende dicha vertical, por la parte del sur. De modo que los habitantes de la zona tórrida ven su sombra meridiana proyectada ya hacia el polo, ya hacia el ecuador, esto es, al norte ó al sur de su horizonte.

43. Días y noches de las zonas polares.—Transportémonos ahora á uno de los círculos polares, es decir, á una latitud que sólo dista del polo 23° 27′.

Desde el equinoccio hasta el solsticio, el día va creciendo sin cesar para ese paralelo, lo mismo que para todos los demás lugares de la Tierra; pero en el solsticio mismo, la luz del Sol alcanza al paralelo completo, de modo que este día el astro permanece 24 horas sobre el horizonte. Lo contrario ocurre en el círculo polar del hemisferio opuesto, cuya noche dura 24 horas el día del solsticio.

Allende los círculos polares, en los sitios que forman las zonas glaciales, los días y las noches tienen duraciones cada vez más desiguales. Á partir del equinoccio de Libra, por ejemplo, el polo austral de la Tierra ve alzarse al Sol sobre su horizonte, efectuar cada veinticuatro horas una vuelta entera sin ponerse, y, elevándose siempre, alcanzar al cabo de tres meses su mayor altura, en la época del solsticio de Capricornio. Una vez pasado el solsticio, el astro luminoso describe en sentido inverso esta especie de espiral, para ponerse tres meses más tarde, con lo cual ha suministrado un día de seis meses enteros á dichas regiones heladas. Durante este largo intervalo de tiempo, el polo boreal se hallaba sumido en la noche, que ahora va á empezar para el polo sur.

44. Duraciones máxima y mínima del día y de la noche en diversas latitudes.—Acabemos este estudio de las variaciones que presentan las duraciones relativas de los días y de las noches, presentando en un cuadro las duraciones del día más largo y del más corto para cierto número de latitudes comprendidas entre los círculos polares:

Latitudes. Duración del día más largo y de la mayor noche Duración del día más corto y de la noche más pequeña.

Ecuador 0° 12^h 0^m 12^h 0^m

15° 12 53 11 7

Trópicos 23° 27′ 13 27 10 33

30° 13 56 10 4

45° 15 26 8 34

París 48° 50′ 16 7 7 34

Buenos Aires 34° 36′ 14 20 9 40

60° 18 30 5 30

Círculos polares 66° 33′ 24 0 0 0