El próximo 21 de Junio, ocurrirá la situación particular en donde el Polo norte terrestre tendrá su mayor inclinación hacia el astro rey, y por lo tanto el polo sur terrestre automáticamente estará inclinado en su mayor medida en dirección opuesta a él. Esta inclinación hace que cantidades diferentes de luz solar alcancen las dos distintas regiones del planeta, el hemisferio norte y el sur, y como consecuencia de ello, en nuestro hemisferio comenzará la estación más fría del año, el invierno, mientras que en el hemisferio norte, se dará inicio al verano.
Si observamos el movimiento que recorre el sol en el cielo a lo largo del día, y vamos comparándolo día tras día, podremos ver que el 21 de Junio el Sol tendrá su máxima declinación norte, es decir su punto de salida y puesta sobre el horizonte se encuentran lo más cerca posible del punto cardinal norte. En este día el Sol saldrá aproximadamente a 62° 36’ hacia el Este de la dirección Norte (el punto cardinal Este exacto se encuentra a los 90°), y se pondrá exactamente a los mismos grados (62° 36’) hacia el Oeste de la dirección Norte (el punto cardinal Oeste exacto se encuentra a los 90°), Por otra parte, la elevación máxima que tendrá el Sol sobre el horizonte será de aproximadamente tan solo 35°.
Durante el transcurso de unos pocos días alrededor de esta fecha, se ve salir el Sol en el mismo punto y también cuando se pone, lo hace por el mismo punto por el que se puso los días previos. El Sol parece quedarse quieto al salir y ponerse en lugares que no cambian, de allí deviene el nombre “solsticio”: del Latin “Solstitium” de Sol, y “Statum” de estático, o quieto. Al pasar estos días en que el sol no cambia sus puntos de salida y puesta, retoma su movimiento sobre el horizonte al salir o al ponerse, desplazándose en dirección hacia el punto cardinal sur.
Imagen: La ilustración muestra la trayectoria que describe el Sol durante los días de solsticios de Invierno y verano y durante los días de equinoccio de Otoño y Primavera para el hemisferio Sur. En particular durante el solsticio de invierno, el Sol se encuentra en su máxima declinación norte. https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0910/0910.5892.pdf
Cuando el extremo sur del eje de rotación terrestre alcanza su máxima inclinación en dirección opuesta al Sol, será el día más corto del año, y la noche, la más larga, con 14 horas y 24 minutos de oscuridad.
Imagen: Representación de nuestro planeta y la inclinación de su eje respecto al Sol. Durante el 21 de Junio, la Tierra pasa por un punto de su órbita en donde el polo sur se encuentra en la posición más alejada respecto al Sol, y en ese lugar comienza una noche de 24 hs, durante los próximos 6 meses.
Sin embargo, esto no significa que el 21 de Junio vaya a ser la jornada más fría del 2021 en nuestro hemisferio sur, pues si bien, este hemisferio de la Tierra recibirá menor cantidad de luz solar durante el solsticio de invierno, como consecuencia de la inercia térmica de las masas continentales y de agua en esta parte del planeta, es decir, por la lentitud con que ésta parte del planeta va perdiendo el calor acumulado durante la estación del verano, el corrimiento hacia las temperaturas más bajas comenzará a apreciarse semanas después, entre Julio y Agosto. También, cabe aclarar que el comienzo del invierno no significa que nuestro planeta se encuentre en la posición más alejada del sol a lo largo de su órbita, como puede ser la creencia habitual, sino que se debe a que el eje de rotación terrestre tiene su mayor inclinación con el extremo norte en dirección hacia el Sol, y por lo tanto, el extremo sur del eje se encuentra en dirección opuesta al mismo.
En la siguiente imagen podemos observar que el eje rotación terrestre se traslada siempre paralelo a sí mismo a lo largo de todo el recorrido sobre la órbita terrestre. Debido a esto, en los equinoccios (de primavera el 21 de Setiembre y de otoño 21 de Marzo) la línea que pasa a través del eje de rotación de la Tierra queda en posición perpendicular a la línea que une el centro del Sol con el centro de la Tierra, y a su vez inclinada 23,5° respecto al plano definido por el eje de traslación (que siempre es perpendicular al plano de la órbita) y la línea Tierra-Sol. Los rayos solares llegan a la superficie terrestre todos con la misma inclinación, perpendicular al ecuador. Tres meses después del equinoccio de otoño, la Tierra se ha trasladado 90º sobre su órbita y en esta nueva posición, llamada solsticio de Invierno, el eje de rotación queda contenido en el plano formado por la línea Tierra-Sol y el eje de traslación, siendo ahora este plano perpendicular a la órbita terrestre. De esta forma, el extremo norte del eje de rotación tiene su máxima inclinación hacia el sol, así los rayos solares llegan al hemisferio norte con dirección más perpendicular a la superficie, y se da inicio al verano, mientras que en el hemisferio sur, los rayos solares llegan más rasantes a la superficie, dando inicio al Invierno.
Imagen: En la imagen se puede observar que el eje de rotación terrestre nunca cambia su inclinación respecto al plano de la órbita terrestre. Durante los equinoccios, el eje de rotación terrestre se encuentra perpendicular al plano que contiene la línea Sol-Tierra y el eje de traslación, así los rayos solares llegan en dirección perpendicular al Ecuador. En los solsticios, el plano que contiene el eje traslación y la línea Tierra-Sol, ahora también contiene el eje de rotación. De esta forma este plano queda perpendicular al plano de la órbita terrestre, teniendo el eje de rotación su máxima inclinación hacia el Sol.
El otro momento en donde el eje de rotación terrestre se encontrará con la mayor inclinación hacia el Sol, ocurrirá en una situación inversa a ésta, ahora teniendo al extremo sur del eje de rotación en dirección hacia Sol. En esta ocasión ocurrirá el solsticio de verano, momento que da inicio a dicha estación. Los dos eventos de solsticios son los únicos momentos en el recorrido de la Tierra alrededor del Sol en que el plano definido por los tres puntos que corresponden al Polo Norte, al Polo Sur y al centro del Sol, se encuentra en forma exactamente perpendicular al plano de la órbita de la Tierra.
Imagen: La imagen muestra la trayectoria que describe la Tierra en el transcurso de un año alrededor del Sol, y en particular se muestran las posiciones en las que suceden los solsticios, los equinoccios, el afelio y el perihelio, con sus respectivas fechas aproximadas, sobre su órbita.
