Equinoccio

Un equinoccio es un instante del año en el que el Sol cruza el plano ecuatorial terrestre, cambiando así el hemisferio celeste. Esta definición astronómica aclara la concepción precientífica según la cual el equinoccio es el momento en que la duración del día es igual a la de la noche. Etimológicamente, el término equinoccio proviene del latín aequinoctium , de aequus (igual) y nox, noctis (noche).

El equinoccio de primavera (o vernal ) se llama equinoccio de marzo en el hemisferio norte y equinoccio de septiembre en el hemisferio sur . El equinoccio de otoño se llama el de septiembre en el hemisferio norte y marzo en el hemisferio sur.

General

La observación sistemática de los amaneceres ha demostrado que su posición en el horizonte cambia durante el año, permaneciendo entre dos extremos. Como estos extremos coinciden con los solsticios, es decir con la duración máxima y mínima del día (o noche), podríamos concluir que si el Sol sale exactamente en el medio entre los dos, la duración del día sería igual a que de noche. Si medimos estos intervalos con suficiente precisión, encontramos que esta conclusión es sólo aproximadamente cierta. La definición astronómica fija este momento de manera precisa y teórica, al tiempo que lo priva de una realidad tangible.

En este día, hay un punto en el ecuador de la Tierra donde el Sol alcanza su punto máximo en su cenit .

El equinoccio línea o línea equinoccial es la línea de intersección del plano de la eclíptica - que es el de la órbita de la Tierra - con el plano de la ecuador celeste - que es el de la ecuador terrestre . Es perpendicular a la línea de los solsticios o la línea del solsticio.

Un equinoccio o punto equinoccial es uno de los dos puntos de intersección de la línea de los equinoccios con la esfera celeste .

Un año tiene dos equinoccios o puntos equinocciales: el primero , entre el 19 y el 21 de marzo  ; el segundo  (en) , entre el 21 y el 24 de septiembre (ver más abajo ).

El período de un equinoccio de primavera al siguiente no es estrictamente un año tropical (que es, por definición, el tiempo requerido para que λ, la longitud eclíptica del Sol, aumente exactamente 360 ​​°, actualmente alrededor de 365.242 2 días o 365 días 5 horas, 48 ​​minutos y 46 segundos (exactamente 365.242 190516 6, en el año 2000, valor que está disminuyendo lentamente, actualmente en 0.53 segundos por siglo). Este año equinoccial de primavera, o año vernal (365.242 364 60 días , es decir, 365 días, 5 horas, 49 minutos y 1,2 segundos) es actualmente más largo (unos 15 segundos) que el año tropical y actualmente está aumentando ligeramente con el paso del tiempo (0,9 segundos por siglo), y es unos 11 segundos más corto que el año gregoriano (364.242 5 días, o 365 días 5 horas 49 minutos y 12 segundos). El año vernal superará al año gregoriano, luego disminuirá y volverá a coincidir con alrededor de 5700 antes de continuar disminuyendo.

Por extensión, los equinoccios también pueden referirse a los días del año durante los cuales ocurren estos pasajes cenitales . Las fechas de los equinoccios están vinculadas por convención a las del comienzo de la primavera y el otoño .

Astronomía

Órbita terrestre

El eje de rotación de la Tierra está inclinado aproximadamente 23,4369 ° desde el plano de su órbita. Como resultado, durante aproximadamente la mitad del año, su hemisferio norte está orientado hacia el Sol, mientras que la orientación está a favor de su hemisferio sur durante la otra mitad. Durante un equinoccio, los dos hemisferios están orientados por igual con respecto al Sol y este último se encuentra directamente en el cenit del ecuador. Los polos norte y sur también se encuentran en este momento en el terminador y el día y la noche dividen exactamente los dos hemisferios.

Por el contrario, desde el punto de vista geocéntrico , un equinoccio ocurre cuando el Sol alcanza una de las dos intersecciones entre la eclíptica y el ecuador celeste  : su declinación es entonces cero.

El Sol no es un simple punto de luz visto desde la Tierra, su cruce del ecuador tarda unas 33 horas.

Determinación

La fecha del equinoccio se puede determinar observando el amanecer, en relación con el punto ubicado hacia el este (o hacia el oeste para la puesta del sol): el equinoccio de primavera tiene lugar el día en que el Sol deja de salir por el sur desde este punto, para salir. en el norte ( mutatis mutandis para el atardecer o para el equinoccio de otoño). El momento exacto se puede apreciar a partir del acimut solar en estas dos subidas consecutivas, interpolando el momento en que el Sol pasa al acimut 90 ° (o 270 ° para la puesta del sol).

A menudo se dice que "en el equinoccio, el Sol sale por el Este y se pone por el Oeste", pero esto es solo aproximadamente correcto: esta regla descuida los movimientos del Sol durante este día. El Sol sólo puede salir exactamente por el Este si sale en el momento preciso del equinoccio, que es el caso de todo un meridiano; pero para cuando el Sol se ponga doce horas más tarde, su declinación habrá variado ligeramente (en un quinto de grado) y ya no se pondrá exactamente en el Oeste. Sin embargo, la diferencia no es muy notable para la observación actual (un tercio de grado en acimut, para latitudes del orden de 45 °).

La observación del Sol al amanecer no es muy precisa desde un punto de vista astronómico, porque es aquí donde la refracción atmosférica es más fuerte, lo que genera incertidumbre sobre el momento del ascenso astronómico y por lo tanto sobre su acimut. Un observatorio astronómico utilizará más bien un telescopio meridiano , para determinar (por interpolación entre dos mediodía solares consecutivos) el momento en que el Sol pasa sobre el ecuador celeste y, en consecuencia, tiene una distancia cenital igual a la latitud del lugar de observación.

Dia largo

En el día de un equinoccio, el centro del Sol pasa aproximadamente el mismo tiempo por encima y por debajo del horizonte para todos los puntos de la superficie de la Tierra: 12 horas. Sin embargo, ya que el Sol no se percibe en la Tierra como un punto luminoso, sino como una esfera, el día es más largo allí que la noche debido a que la parte superior del miembro del sol se puede ver, mientras que su centro se encuentra todavía por debajo del horizonte. Además, la atmósfera de la tierra refracta la luz solar: incluso si su extremidad está ubicada justo debajo del horizonte, sus rayos aún pueden alcanzar la superficie de la tierra. En la práctica, el radio aparente del Sol es de aproximadamente 16 minutos de arco y la refracción atmosférica es de 34 minutos de arco. La combinación de los dos implica que la extremidad superior del Sol se puede ver con su centro ubicado 50 minutos de arco por debajo del horizonte real. Como resultado, el día es 13 minutos 02 segundos más largo que la noche en el ecuador durante un equinoccio. Cette différence de durée augmente quand on se déplace vers les pôles : à Londres , elle est déjà de 21 minutes 36 secondes, à Narvik ( Norvège ), elle atteint 44 minutes 08 secondes et à 100  km des pôles, le Soleil reste en partie visible todo el día.

Ciertos puntos de la superficie terrestre lo suficientemente alejados del ecuador pueden experimentar un día en el que la duración del día y la noche son casi idénticas. Su fecha exacta depende de la latitud y la longitud, pero los días antes del Equinoccio de Primavera (o después del Equinoccio de Otoño) tienen un día mayor de 12 horas. Tener en cuenta el crepúsculo reduce aún más la duración de la noche.

Durante los equinoccios, la variación diaria en la duración del día y la noche es mayor. En los polos, el equinoccio marca la transición entre los seis meses del día y los seis meses de la noche. Ubicada en Svalbard mucho más allá del Círculo Polar Ártico , la ciudad noruega de Longyearbyen experimenta 15 minutos más de luz todos los días alrededor del equinoccio de primavera. En Singapur (alrededor de 1 ° 17 'N ), esta variación es de solo unos segundos.

Trayectoria solar

Durante los equinoccios, el Sol sale casi exactamente por el este y se pone casi exactamente por el oeste . Desde el Polo Norte hasta el Polo Sur , todos los puntos de la Tierra ubicados en el mismo meridiano , reciben simultáneamente la luz solar durante el día.

En el hemisferio norte , el Sol culmina en el sur en un ángulo aproximadamente igual a 90 ° menos la latitud del punto de observación; en el hemisferio sur , culmina en el norte de la misma manera; en el ecuador , culmina en el cenit .

Los siguientes diagramas describen esquemáticamente la trayectoria aparente del sol en un día de equinoccio para diferentes latitudes.

fechas

Fecha y hora ( UTC ) de los solsticios y equinoccios
al principio del XXI °  siglo
Año Equinoccio de
marzo
Solsticio de
junio
Equinoccio
de siete.
Solsticio
de diciembre
día hora día hora día hora día hora
2001 20 13:30:44 21 07:37:45 22 23:04:30 21 19:21:31
2002 20 19:16:10 21 13:24:26 23 04:55:25 22 01:14:23
2003 21 00:59:47 21 19:10:29 23 10:46:50 22 07:03:50
2004 20 06:48:39 21 00:56:54 22 16:29:51 21 12:41:38
2005 20 12:33:26 21 06:46:09 22 22:23:11 21 18:34:58
2006 20 18:25:35 21 12:25:52 23 04:03:23 22 00:22:07
2007 21 00:07:26 21 18:06:27 23 09:51:15 22 06:07:50
2008 20 05:48:19 20 23:59:23 22 15:44:30 21 12:03:47
2009 20 11:43:39 21 05:45:32 22 21:18:36 21 17:46:48
2010 20 17:32:13 21 11:28:25 23 03:09:02 21 23:38:28
2011 20 23:20:44 21 17:16:30 23 09:04:38 22 05:30:03
2012 20 05:14:25 20 23:08:49 22 14:48:59 21 11:11:37
2013 20 11:01:55 21 05:03:57 22 20:44:08 21 17:11:00
2014 20 16:57:05 21 10:51:14 23 02:29:05 21 23:03:01
2015 20 22:45:09 21 16:37:55 23 08:20:33 22 04:47:57
2016 20 04:30:11 20 22:34:11 22 14:21:07 21 10:44:10
2017 20 10:28:38 21 04:24:09 22 20:01:48 21 16:27:57
2018 20 16:15:27 21 10:07:18 23 01:54:05 21 22:22:44
2019 20 21:58:25 21 15:54:14 23 07:50:10 22 04:19:25
2020 20 03:49:36 20 21:43:40 22 13:30:38 21 10:02:19
2021 20 09:37:27 21 03:32:08 22 19:21:03 21 15:59:16
2022 20 15:33:23 21 09:13:49 23 01:03:40 21 21:48:10
2023 20 21:24:24 21 14:57:47 23 06:49:56 22 03:27:19
2024 20 03:06:21 20 20:50:56 22 12:43:36 21 09:20:30
2025 20 09:01:25 21 02:42:11 22 18:19:16 21 15:03:01
Referencias:

Instituto de Mecánica Celeste y Computación de Efemérides

En el calendario gregoriano , las fechas de los equinoccios varían según el año (la tabla de la derecha las resume para años cercanos). Deben tenerse en cuenta los siguientes hechos:

Por lo tanto, el equinoccio de marzo ocurre, en hora UTC , el 19 , 20 o 21 de marzo  :

El equinoccio de septiembre puede tener lugar, en hora UTC , los días 21 , 22 , 23 o 24 de septiembre  :

Aspectos culturales

El equinoccio, especialmente el equinoccio de primavera, es una fecha de referencia para muchos calendarios  :

Sistemas de coordenadas celestes

El punto vernal , la posición aparente del Sol en la esfera celeste durante el equinoccio de marzo, se utiliza como origen en algunos sistemas de coordenadas celestes  :

Debido a la precesión de los equinoccios , la posición del punto vernal varía con el tiempo. Por tanto, estos sistemas de coordenadas cambian en consecuencia. Por lo tanto, al dar las coordenadas celestes de un objeto en uno de estos sistemas, es necesario especificar el punto vernal (y el ecuador celeste ) que se utilizó para la medición.

En estos sistemas, el equinoccio de otoño se ubica a 180 ° de longitud eclíptica y 12h de ascensión recta.

Para un observador dado, su día sideral comienza en la culminación del punto vernal. El ángulo horario del punto vernal es, por definición, el tiempo sidéreo del observador.

Referencias

  1. La demora promedio es 0.25-0.2422 = 0.0078 días por año, por lo que un día completo cada 1 / 0.0078 = aproximadamente 128 años. La eliminación de 3 días bisiestos cada 400 años compensa bastante bien este retraso al eliminar un día cada 400/3 = 133 años aproximadamente. Con este nivel de precisión, se produce la variación secular de la relación entre la duración del año tropical y la duración del día y requeriría un mayor ajuste en un futuro lejano. Paul Couderc, El Calendario , PUF, Que sais-je n ° 203
  2. Rossella Marangoni ( traducido  del italiano por Todaro Tradito), Le Zen: Fondements, corrientes, prácticas , París, Hazan, coll.  "Guía de las artes",enero de 2009, 334  p. ( ISBN  978-2-7541-0343-5 , aviso BnF n o  FRBNF41406495 ) , “Rites des disparunts”, p.  228–229
  3. Anne-Marie Voisard, "  Esplendores del país maya en Cancún  ", La Presse / Le Soleil ,10 de enero de 2009( leer en línea )

Ver también

Artículos relacionados

enlaces externos