Geografía Astronómica en los albores de la Ilustración

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Geografía Astronómica en los albores de la Ilustración
Sirva de presentación los comentarios con que encabezó Enrique Vera y González su Libro Nociones de Geografía Astronómica en las postrimerías del siglo xix: Pocos estudios hay de tan vnicivo interés como el de la geografía astronómica. No solo es una preparación verdaderamente indispensable para las otras secciones de la ciencia geográfica, sino que por sí sola constituye uno de los ramos del saber más dignos de ocupar la atención del hombre. Abarcando el universo infinito, familiariza el alma con las contemplaciones más grandiosas, y despierta ideas elevadas y sublimes. Es indispensable que la juventud sepa apreciar la inmensa importancia de estos estudios, que llevan en sí mismos la mejor de las recompensas, por cuanto permiten formar un concepto amplio y científico del universo. En la actualidad se encuadra esta disciplina científica en otra más genérica, la geografía matemática, en la que se contemplan estas divisiones: geodesia, geografía astronómica, cartografía, fotogrametría, análisis espacial, topografía y geomática. No obstante, durante el periodo de la Ilustración era una rama más de las matemáticas. Así se constata en el voluminoso (739 pp) Dictionnaire mathematique ou Idée generale des mathematiques: dans lequel l’on trouve outre les termes de cette science plusieurs termes des Arts et des autres sciences avec des raisonnemens qui conduisent peu à peu l’esprit à une connoissance universelle des mathematiques, publicado por el profesor de Luis XIV, Jacques Ozanam en 1691, diez años antes de que fuese elegido miembro de la Academia de Ciencias de París. La geografía astronómica es uno de los cuarenta y cuatro epígrafes de que constaba, y aparece desarrollado entre las páginas 331 y 349 del mismo; en él nos apoyaremos para redactar el presente capítulo. En realidad, esta sección geográfica del diccionario se había basado casi por completo en la obra de Nicolas Sanson, excelente y prolífico cartógrafo que fue geógrafo de dos reyes de Francia (Luis XIII y Luis XIV); el cual creía que la geografía era parte de la cosmografía y tributaria de ciencias como la astronomía, la geometría, la aritmética y la óptica. Cincuenta años después la dividieron sus hijos y nieto en astronómica, natural e histórica, considerando que el estudio de la geografía astronómica se debería apoyar en cuestiones propias de la astronomía y en el claro paralelismo existente entre los elementos geométricos de la esfera celeste y los del globo terráqueo; cobrando un especial protagonismo el Sol y la Luna.
Al abordar el estudio de la Tierra como planeta del sistema solar, han de tenerse en cuenta los dos principales movimientos a que está sometida: el de rotación alrededor de su eje y el de traslación alrededor del Sol, centro común de todas las órbitas planetarias. Se comprende pues que en todos los manuales sobre esta cuestión primase la descripción pormenorizada de los elementos geométricos de la esfera celeste, tal como sucede con el texto de referencia, a fin de establecer la correspondencia entre ellos y sus homólogos sobre el globo terráqueo. El conocimiento de la posición aparente de una estrella sobre esa esfera celeste, o si se quiere de sus coordenadas astronómicas, el de la orientación o acimut de una cierta dirección así como el de la situación de un lugar sobre la superficie terrestre, fijada por su longitud y latitud, se basan en el establecimiento de unos ciertos sistemas de referencia cuyos puntos, líneas y planos fundamentales pertenecen a la esfera y están directamente relacionados con el campo gravitatorio terrestre, con el movimiento de rotación de la Tierra y con el de su traslación alrededor del Sol. 
En efecto, supongamos un cierto observador sobre la superficie terrestre y la línea de fuerza del campo gravitatorio que lo contiene, es decir la vertical del lugar materializada por la plomada física. Pues bien, esa línea cortaría a la esfera celeste asociada en dos puntos denominados Cenit y Nadir, el primero por encima del observador. El plano que pasa por el centro de la esfera, el lugar, y es perpendicular a la vertical recibe el nombre de plano del horizonte, el cual divide a la esfera celeste en dos hemisferios, visible e invisible, perteneciendo el Cenit al primero de ellos. Todos los planos que contienen a la línea vertical cortan a la esfera según circunferencias máximas denominadas verticales, por el contrario, todos aquellos planos que son paralelos al horizonte cortan a la esfera según circunferencias menores llamadas almicantarades. El eje de rotación terrestre corta a la esfera en los llamados polos celestes: polo norte y polo sur. El plano perpendicular al eje de rotación y que pasa por el centro de la esfera es el ecuador celeste. Un círculo máximo que contenga a dicho eje es normal al ecuador y recibe el nombre de círculo horario, o meridiano celeste. Las circunferencias menores, intersecciones de la esfera con planos paralelos al ecuador, se denominan círculos de igual declinación o simplemente paralelos. La esfera celeste queda así dividida por el plano del ecuador en el hemisferio septentrional o boreal y en el meridional o austral. 
Existen también otros elementos relacionados con la traslación terrestre o con el movimiento aparente del Sol alrededor de la Tierra, sin duda el más importante es la eclíptica, que se define como el plano que contiene al centro del Sol, al baricentro del sistema Tierra-Luna y a su vector velocidad heliocéntrica. La línea normal a ese plano y que pasa por el centro de la esfera cortaría a esta en los polos eclípticos, mientras que los perpendiculares a ella cortan a la esfera según circunferencias máximas, los meridianos eclípticos. La intersección del ecuador y del plano de la eclíptica es la línea equinoccial, que corta a la esfera en los puntos equinocciales, el Punto Aries (comienzo de la primavera) y el Punto Libra (comienzo del otoño). Se define la línea de los solsticios como una recta perpendicular a la anterior y contenida en el plano de la eclíptica, esta línea corta a la esfera celeste en los solsticios de verano e invierno, según se encuentre el Sol por encima o por debajo del ecuador. El plano de este y el de la eclíptica forman un ángulo llamado oblicuidad de la eclíptica, cuyo valor actual es próximo a los 23o 26´. Los círculos horarios que contienen a los solsticios o a los equinoccios se llaman coluros solsticiales o equinocciales.
Los elementos geométricos de la Tierra se pueden definir en función de sus homólogos celestes. Efectivamente, comenzando con su eje de rotación que coincide en los dos casos y corta a la superficie terrestre en los polos: septentrional y austral. El plano del ecuador sería pues perpendicular al eje anterior y contendría al centro de la Tierra, su intersección con su superficie sería por tanto la línea ecuatorial, también conocida en su tiempo como la equinoccial. Todos los planos paralelos al del ecuador, semejantes a los paralelos celestes, cortan al globo terráqueo según círculos menores, conocidos igualmente con el nombre de paralelos (al fin y al cabo, el ecuador es un paralelo singular). El meridiano del lugar estudiado en la astronomía esférica, o de posición, corta a la esfera terrestre según un círculo máximo, denominado asimismo meridiano; otra manera de identificarlo sería como intersección del horario de una hipotética estrella, de manera que su relación con la hora local es obvia. 
Hay también otra serie de elementos relacionados con el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol. Sabido ya que el plano de la eclíptica forma un ángulo próximo a los 23o 26´con el plano del ecuador, puede entenderse su intersección con la superficie terrestre: otro círculo máximo también conocido como la eclíptica. Dicho círculo está limitado, a ambos lados del ecuador, por dos paralelos llamados trópicos de Cáncer y de Capricornio, en atención a los signos del zodiaco que ocupa el Sol en tales posiciones extremas; esto es, cuando su declinaciónes de 23o 26´ (solsticio de verano) o de -23o 26´ (solsticio de invierno)5. Hay otros dos paralelos terrestres igualmente relacionados con la traslación, aquellos cuya distancia angular a los polos es asimismo de 23o 26´, son los llamados círculos polares: ártico, en el hemisferio norte, y antártico, en el hemisferio sur. Esos cinco paralelos dividen a la esfera terrestre en otras tantas zonas esféricas, ya identificadas por Aristóteles, que son conocidas en la actualidad como zonas geoastronómicas. La línea ecuatorial divide a la zona tórrida en dos partes iguales, siendo su principal particularidad que el Sol se encuentra sobre la cabeza del observador dos veces al año; aumentando sobremanera la sensación de calor, hasta el extremo de que hubo un tiempo en que se consideró inhabitable. Las zonas limitadas inferiormente por los trópicos y superiormente por los círculos polares, son las llamadas zonas templadas, dado que las temperaturas imperantes no son extremas. Esa última propiedad es precisamente la característica principal de los dos casquetes polares, cuya base es el círculo polar correspondiente; es destacable que en ellos el Sol puede llegar a permanecer más de 24h por encima del horizonte, dejando de tener sentido conceptos tan cotidianos como el día y la noche. 
Una vez entendido el significado de los meridianos y de los paralelos terrestres, es inmediato que cualquier punto de la superficie terrestre puede considerarse intersección de dichos círculos; en función de ellos se define un sistema de coordenadas curvilíneas y el par de coordenadas geográficas que localizan a dicho punto. La latitud es la distancia angular del punto al ecuador, medida sobre su meridiano. La diferencia de longitudes entre dos puntos dados es la medida del diedro formado por los meridianos que los contienen, o bien la distancia angular entre tales meridianos medida sobre la línea ecuatorial. Si uno de esos meridianos es elegido origen, la longitud de un punto dado sería la distancia angular entre ambos meridianos. Los últimos elementos geométricos que se van a considerar tienen que ver con el campo gravitatorio terrestre, cuya línea de fuerza coincide con la vertical física; que en el caso esférico es idéntica a la del radio considerado y perpendicular al plano tangente a la esfera en ese mismo punto. La intersección del meridiano del lugar con ese plano, llamado del horizonte u horizontal, es la línea meridiana o línea norte sur; una perpendicular a la misma (en ese mismo plano) es la línea este oeste. Esas dos direcciones son las cardinales principales y localizan a los cuatro puntos básicos: norte, este, sur y oeste.
El paralelismo entre cielo y Tierra que acaba de comentarse se extrapoló al campo de la aeronomía, para tratar así de explicar el origen de los vientos; una manifestación meteorológica que fue el centro de mitos y leyendas6. Buena prueba de ello es el apartado dedicado a «los doce vientos y sus portales» en el capítulo 76 del libro acrófico de Enol (Sección de Astronomía). Comienza el capítulo señalando que «en los límites de la Tierra he visto doce puertas abiertas para todas las regiones, por ellas salen los vientos y desde ellas soplan sobre la Tierra». La ubicación de las puertas no se presta a confusión pues se colocaron tres en cada uno de los cuatro puntos cardinales: «Por cuatro de ellas salen los vientos que son para la curación de la Tierra y para su vivicación, y por ocho salen los vientos perjudiciales que cuando son enviados destruyen toda la Tierra, las aguas y todo lo que hay en ellas, lo que crece, florece o repta, tanto en las aguas como en la Tierra seca y todo lo que vive en ella».