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Las estaciones en Urano

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Está claro que el ciclo estacional de la Tierra es debido a la inclinación del eje rotación terrestre sobre su plano orbital. Para el que quiera tener una descripción más completa del fenómeno puede consultar Las estaciones (http://www.astrogea.org/coordenada/ficha7.htm).  

En otros planetas es evidente que el ciclo estacional dependerá también de la inclinación que el planeta en particular tenga sobre su plano orbital (Figura 1). En planetas como Marte, Saturno o Neptuno, donde el eje de rotación se encuentra inclinado un ángulo parecido al del terrestre (23º.45), el ciclo estacional debe ser también similar (aunque acentuado en el caso de Marte por su alta excentricidad orbital). 

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Figura 1. Inclinaciones y sentidos de rotación de los diferentes planetas del Sistema Solar.

Un caso paradigmático es el de Urano, planeta cuyo eje de rotación se encuentra inclinado casi 98º respecto de su plano orbital. En el largo año de Urano que abarca 84 años terrestres las consecuencias de la orientación de su eje de rotación son muy peculiares. El planeta gira prácticamente acostado sobre el plano de la órbita. Además, tomando como referencia el polo norte el movimiento de rotación es retrógrado al contrario que la mayoría de planetas. Esta inusual orientación del eje tiene profundas consecuencias estacionales. Durante el verano (el último tuvo lugar en 1985) uno de sus polos queda casi directamente orientado hacia el Sol (y la Tierra durante la oposición) y el hemisferio correspondiente está siempre iluminado hasta el ecuador (sólo hay día), en tanto que el opuesto queda sumido en una larguísima noche que en los polos dura 21 años. La situación se invierte al cabo de 42 años y el polo donde era noche pasa a ser el iluminado. Durante los equinoccios (el próximo tendrá lugar en el 2007) el día y la noche se alternan en todo el planeta, al igual que sucede en la Tierra, pues en aquel momento es el ecuador del planeta el que mira al Sol (Figura 2). La inclinación del eje de rotación del planeta también afecta a la forma en que lo vemos desde la Tierra (Figura 3).

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Figura 2. Debido a la inclinación de casi 98º del eje de rotación de Urano, durante los solsticios los polos del planeta se dirigen de forma alternativa hacia el Sol. Durante los equinoccios el día y la noche se alternan en todo el planeta.

 

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Figura 3. A lo largo de su período orbital de 84 años Urano nos va mostrando alternativamente el ecuador y cada uno de sus polos.

La peculiar inclinación del eje de rotación también afecta a la situación de los círculos polares y tropicales de Urano. En la Tierra, el círculo polar ártico por ejemplo, señala la latitud por encima de la cual el Sol no se pone durante el solsticio de verano, o viceversa, la latitud por encima de la cual el Sol no sale durante el solsticio de invierno. Para latitudes más próximas al ecuador, siempre se producirá un orto y un ocaso solar a lo largo del día independientemente de la época del año. Por otro lado, el Trópico de Cáncer y el Trópico de Capricornio señalan las latitudes máximas a las que el Sol puede verse pasar por el cenit. Concretamente, el Trópico de Cáncer indica la latitud a la que el Sol pasa por el cenit durante el solsticio de verano, y el de Capricornio indica lo mismo durante el solsticio de invierno. El lector puede comprobar que a latitudes por encima del trópico de Cáncer, por ejemplo, el Sol jamás llega a pasar por el cenit, mientras que para cualquier latitud situada entre ambos trópicos, el Sol pasa dos veces al año por el cenit (Figura 4).

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Figura 4. En el panel superior se muestra la situación de los círculos polares y tropicales así como la iluminación de la Tierra por el Sol durante el solsticio de verano. Durante el mismo el sol no se pone a latitudes por encima del Círculo Polar Ártico, y el Sol pasa por el cenit en el Trópico de Cáncer. En los paneles inferiores se representa lo que ocurre durante el solsticio de verano. Cualquier punto situado hacia el sur del Círculo Polar Antártico tendrá el Sol por debajo del horizonte las 24h del día, mientras que al norte del Círculo Polar Ártico el Sol no se pondrá.

Evidentemente la situación de los círculos polares y de los tropicales varía según la inclinación del eje de rotación del planeta. Por ejemplo, y siguiendo el panel superior de la Figura 4, si fuese aumentando la inclinación del eje de rotación de la Tierra, los círculos polares irían migrando hacia el ecuador mientras que los círculos tropicales migrarían hacia los polos, llegándose a la situación aparentemente paradójica de que para una inclinación del eje de rotación de 45º, el círculo polar ártico coincidiría con el trópico de cáncer precisamente a la latitud de 45ºN. Si se siguiese inclinando el eje de rotación la situación sería aún más curiosa, ya que ambos círculos se cruzarían y el círculo polar ártico se encontraría cercano al ecuador y el trópico de cáncer se situaría cerca del polo norte. Esto es lo que sucede en Urano, y la Figura 5 representa esta situación tan especial.

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Figura 5. Urano durante el solsticio de verano. Contrariamente a lo que ocurre en la Tierra, el trópico de Cáncer se encuentra cerca del polo norte mientras que el círculo polar ártico se sitúa cerca del ecuador. Todos los puntos sobre el planeta excepto los situados en el pequeño casquete delimitado por el trópico de cáncer, ven pasar el Sol un par de veces por el cenit durante el largo año de Urano, mientras que todos los puntos sobre el planeta, excepto los situados en la estrecha franja centrada en el ecuador y limitada por los círculos polares ártico (rojo) y antártico (azul) tienen siempre al Sol sobre el horizonte durante los solsticios.

 

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 trans.gif (43 bytes)Fundació Observatori Esteve Duran         

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