El cielo se bambolea: la precesión y la nutación

La brevedad del paso del hombre sobre la tierra hace que cuando miramos al cielo sus ciclos nos parezcan inmutables. Sin embargo, ya desde la antigüedad, algunos sabios se dieron cuenta de que en realidad sí que se producían cambios que solo eran perceptibles con el paso de los siglos.

Parece ser que fue Hiparco de Nicea el primero que describió el más importante de estos fenómenos conocido como la “precesión de los equinoccios”. La precesión implica que la constelación de referencia por la que sale el Sol durante los solsticios y los equinoccios varía a lo largo de periodos de tiempo muy largos. Este hecho fue descrito por el astrónomo griego que llegó a calcular con gran exactitud el ciclo completo del movimiento. A través de numerosas observaciones dedujo que el desplazamiento del punto de intersección del Sol con el plano del ecuador durante la primavera (el denominado punto vernal) cambiaba a razón de al menos un grado por siglo. Que el cielo se bamboleara no era una cuestión baladí, el firmamento era la representación de lo eterno y perfecto, su mutabilidad tenía consecuencias. Hay algunos estudiosos(1) que sostienen que este fenómeno pudo incluso formar parte de de los secretos asociados a los denominados cultos mitraicos.

Hoy sabemos que el hecho de que los “tiemblen” se debe principalmente a dos movimientos de nuestro planeta: la precesión y la nutación (en el Puente del Tiempo ambos tienen consecuencias sobre los cálculos realizados por los protagonistas para hallar el tesoro. Sepa el lector de la novela que el efecto de la nutación es especialmente importante en los cómputos de latitud que lleva a cabo Raquel).

La precesión suele asemejarse al movimiento de una peonza que baila inclinada respecto a una línea perpendicular al suelo. En la actualidad se ha calculado que el desplazamiento que implica es de 1˚ cada 71,6 años. Debido al mismo, el eje de la Tierra describe una circunferencia alrededor del polo de la eclíptica cada aproximadamente 25.800 años. Sus principales consecuencias desde el punto de vista de la observación de los cielos son:

  • El cambio de la estrella o constelación de referencia que marca el norte al modificarse la orientación del eje de giro de nuestro planeta.
  • La variación de las coordenadas de referencia para situar una estrella en el firmamento (en las coordenadas ecuatoriales se ve afectada tanto la declinación como las ascensión recta).

El gráfico adjunto representa este movimiento:

precesion-f1

La nutación se superpone al movimiento de precesión y provoca el cabeceo del eje terrestre con respecto al plano de la órbita de nuestro planeta en torno al Sol. Dicho cabeceo tiene también consecuencias, la más importante se conoce con el nombre de “variación de la oblicuidad de la eclíptica”.

La variación de la oblicuidad de la eclíptica implica que el grado de inclinación del eje rotación de la Tierra cambia con el tiempo. Debido a este fenómeno las posiciones extremas(1) del Sol sobre la bóveda celeste que se producen en los solsticios varían

El periodo de este movimiento es de unos 40.000 años y supone que la oblicuidad de la eclíptica varíe entre los 22,1˚ y 24,5˚. Ello implica:

  • Que los trópicos de cáncer y capricornio no sean constantes a lo largo del tiempo.
  • Que la altura observada del Sol en una misma fecha y latitud cambie con los años. Este hecho debe tenerse en cuenta a la hora de determinar la latitud de un punto en la tierra y obliga a actualizar constantemente los almanaques.

El gráfico adjunto representa este movimiento:

nutacion-f2

En la novela El puente del tiempo los protagonistas deben calcular el valor de la oblicuidad de la eclíptica para el año 754 d. C. A continuación se muestra cómo se realiza este cómputo:

El valor de la oblicuidad media de la eclíptica (ε) para cualquier fecha puede realizarse a partir de la siguiente fórmula(3):

(A)  ε = 23° 26′ 21,45″- 46,815″T- 0,0006″T^2  + 0,00181″T^3

Dónde T es el número de siglos Julianos transcurridos desde la época de efeméride J2000. Y los 23° 26′ 21,45″ es el valor de la oblicuidad de la eclíptica en la época de referencia J2000.

Para calcular el número de siglos Julianos transcurridos, procedemos de la siguiente forma:

  • Conocido el año cero juliano: 4.713 a.C.
  • Sabiendo:
    • Que un siglo juliano tiene: 36.525 días y que el día juliano de la época de referencia J2000 (01/01/2000/12:00) corresponde al día: 2.451.545.
    • Y que el día juliano correspondiente al 20/12/754 hace el día número: 1.996.810 (ver: http://aa.usno.navy.mil/data/docs/JulianDate.php/)
  • Podemos obtener el valor de T sustituyendo en la fórmula: T=(JD-2.451.545)/36.525 = -12,45

Por último, sustituyendo el valor calculado de T en (A), obtenemos el valor de la oblicuidad media de la eclíptica en el año 754:

ε = 23° 36′ 0,7”

Observamos que hay una variación de casi 10 minutos respecto al año 2000[4].


[1] Juan Antonio Belmonte: Las leyes del cielo. Ediciones Temas de Hoy, 1999, p. 225

[2] Medidas por una coordenada que se denomina declinación

[3] Véase: Practical Astronomy with your calculator or spreadsheet. Peter Duffett-Smith, Jonathan Zwart. Cambridge University Press. p. 51

[4] La siguiente página web permite realizar el cálculo de la oblicuidad de la eclíptica de forma directa para una fecha dada: http://www.neoprogrammics.com/obliquity_of_the_ecliptic/


 

 

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