Las estaciones del año y los signos del zodiaco

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Las estaciones del año y los signos del zodiaco
Dos son los movimientos principales asociados a la Tierra, el de rotación en torno a su eje y el de traslación alrededor del Sol, el primero tiene un periodo de un día (24h) y el segundo otro de 365,25 días aproximadamente. Al igual que el primero se ve reflejado en el movimiento diurno y aparente de las estrellas, incluido el Sol, la Luna y los Planetas, en el segundo se puede considerar otro relativo del Sol alrededor de la Tierra. El plano sobre el que se efectúa la traslación terrestre es el de la eclíptica, que se define como el plano que contiene al centro del Sol, al baricentro1 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 planos perpendiculares a ella intersectan 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. El Sol efectúa su movimiento aparente recorriendo la eclíptica en sentido directo o contrario a las agujas del reloj, es decir desde el Punto Aries se desplazaría hasta el Solsticio de verano, desde este hasta el Punto Libra, desde él hasta el Solsticio de invierno (bajo el ecuador) y desde allí hasta el Punto Aries, en donde su declinación pasaría de negativa a positiva. Entre cada dos de esos puntos invertiría aproximadamente un trimestre. Es sabido por otra parte que los puntos en que se inician o finalizan las estaciones astronómicas coinciden con los equinoccios y con los solsticios: la primavera comienza en el Punto Aries y finaliza en el Solsticio de Verano, inicio de la estación que lleva igual nombre y que finaliza en el Punto Libra, o equinoccio de otoño. En este comienza precisamente esa estación, que termina en el Solsticio de invierno. Allí comienza la cuarta estación, que finaliza en el Punto Aries, con la llegada de la primavera.
A la vista de la figura anterior podría pensarse que la duración de las cuatro estaciones del año sería idéntica, pero cuando se analiza la situación con más detalle se llega a una conclusión diferente. En efecto, la órbita de la Tierra alrededor del Sol puede considerarse elíptica, aunque su excentricidad sea unas cinco veces menor que la que presentan los meridianos terrestres2, de modo que la distancia entre la estrella y el planeta es variable, desde un valor mínimo durante el perigeo (mayor acercamiento ≈ 147.10 E6 km) a un valor máximo durante el apogeo (mayor alejamiento ≈ 152.10 E6 km). Análogas consideraciones se podrían hacer para la elipse homotética que recorrería el Sol alrededor de la Tierra, cambiando apogeo por afelio y perigeo por perihelio. El segmento que une ambos puntos sería el eje mayor de la elipse orbital y la recta que lo contiene recibe el nombre de línea de los ápsides, la cual forma con la de los solsticios un ángulo que depende del tiempo3 y que es próximo a los 12o.
Aunque la figura anterior no esté sujeta a escala y se haya exagerado la excentricidad orbital, si es didácticamente útil; ya que teniendo en cuenta la segunda ley de Kepler4 se entiende que la velocidad del Sol ha de ser menor en el entorno del apogeo (A) que en del perigeo (P). En otras palabras, en la primera región tardará más tiempo en recorrer un determinado arco que en la segunda, la conclusión resulta por tanto evidente: la primavera y el verano tendrán una duración mayor que las otras dos estaciones (otoño 1-2) e invierno (2-3); la misma ley permite concluir que la duración del invierno será menor que la del otoño, pues el Sol tardaría menos en recorrer el segmento curvilíneo que se considere, por ser su velocidad máxima.
Antes de continuar con los comentarios sobre las estaciones del año, parece conveniente abrir un paréntesis para aclarar una posible duda que podría asaltarle a quien observe con detenimiento la figura previa: ¿Cómo es posible que estando el Solsticio de Invierno más cercano al Sol que el Solsticio de verano, haga más frio durante el primero y más calor durante el segundo? La explicación es inmediata ya que el calor depende de la inclinación de los rayos solares y no de la distancia al Sol, prácticamente igual en los dos casos. 
En la imagen siguiente se observa ese fenómeno, para latitudes medias, deduciéndose que la distancia al cenit del Sol es mínima durante el solsticio de verano y máxima durante el invierno. Como la declinación del Sol, en valor absoluto, es de 23o 26´en los dos casos, resultará que dicha distancia cenital valdría ϕ – δ en el solsticio de verano y ϕ + δ en el solsticio de invierno; coincidiendo con la latitud en los equinoccios. Concretando para el caso de Granada, con una latitud de 37o, resultaría que la distancia cenital del Sol sería de 13o 34´en el primer caso y de 60o 26´en el segundo. La duración de los días y de las noches en los solsticios y en los equinoccios es también evidente a la vista del dibujo. 
Cerramos el paréntesis, señalando que cada civilización estableció sus estaciones basándose en criterios distintos a los puramente astronómicos que se acaban de comentar, primando por ejemplo aspectos meteorológicos, agrícolas, etc. Sirva de ejemplo el caso de Islandia, donde se inicia el verano (fiesta nacional) el primer martes después del 18 de abril; o el de algunos países meridionales de Asia, en los que se divide su calendario en seis estaciones en lugar de las cuatro, con las que estamos tan familiarizados. Asimismo, en muchas regiones de los trópicos solo contemplan dos estaciones: la lluviosa y la seca; aunque en ocasiones recurran a una tercera, llamada fría, leve o harmattan5. No obstante las estaciones de mayor resonancia histórica son las tres empleadas en el antiguo Egipto: avenida, desbordamiento y cosecha, directamente relacionadas con las crecidas anuales del rio Nilo; cada una de estas estaciones se dividían en cuatro meses de 30 días, subdivididos a su vez en tres semanas de 10 días cada uno, a las que se les daba el nombre de decanas6. Otra curiosa división del año tuvo lugar en el calendario tradicional de China, en donde las cuatro estaciones chūn (春), xià (夏), qiū (秋), y dōng (冬), parecen corresponderse con primavera, verano, otoño e invierno; aunque los equinoccios y los solsticios sean los puntos medios de los intervalos correspondientes, en lugar de los extremos de los mismos. En Australia, concretamente en sus regiones tropicales y septentrionales, solo se usan dos estaciones: seca (del 1 de noviembre al 30 de abril) y húmeda (del 1 de mayo al 31 de octubre). Los polos ártico y antártico son dos puntos singulares en los que carecen de sentido conceptos tales como el de estación, en tanto que el año puede dividirse en dos periodos: uno en el que el Sol está siempre por encima del horizonte (día polar de seis meses) y otro en que siempre estará oculto (la noche Polar de seis meses); recuérdese que el Sol está seis meses por encima del ecuador y seis meses debajo del mismo, además de que el plano del ecuador y del horizonte son idénticos en los dos puntos.