El documento describe los diferentes movimientos de la Tierra y cómo afectan a la observación astronómica. La Tierra rota sobre su eje y orbita alrededor del Sol, y su eje de rotación no apunta siempre en la misma dirección. Estos movimientos causan el día y la noche, las estaciones, y la variación estacional del cielo nocturno según la latitud del observador. También explican la necesidad de calendarios para medir el tiempo de forma precisa.

1. Los movimientos de la TierraLos movimientos de la Tierra
Jorge Arranz

2. En la última sesión...En la última sesión...
Nombres y números en el cielo
Vimos como para hacer un estudio del cielo, como de
cualquier otra materia, es preciso tener criterios de
clasificación y nomenclatura.

3. IntroducciónIntroducción
Hoy veremos las particularidades de nuestro punto de
observación, y como influye en sus resultados.
Y es que la Tierra se mueve.
La Tierra rota sobre su eje y se traslada alrededor del
Sol.
Además, su eje de rotación no apunta siempre en la
misma dirección, y acompaña al Sol en su viaje
alrededor de la Galaxia.

4. Conceptos previosConceptos previos
Geometría básica: punto, recta, plano.
Desplazamiento, giro, orientación.
Ángulo, medidas angulares.

5. RotaciónRotación
La Tierra gira a velocidad uniforme (más o menos).
Lo hace en torno a un eje imaginario que la atraviesa y
pasa por su centro (más o menos).
El eje apunta siempre en la misma dirección (más o
menos).
A
Polaris

6. La rotación de la Tierra hace que la bóveda celeste vaya
pasando frente a un observador continuamente.
También hace que en su superficie se vayan alternando
el día y la noche.
El día y la nocheEl día y la noche

7. E
O
Orto
Ocaso
La salida de un astro se produce siempre en el
horizonte este, ya que la Tierra gira hacia esa dirección.
Se ocultará por el oeste.
La salida de un astro de debajo del horizonte se llama
orto. La puesta de un astro se llama ocaso.
Orto y ocasoOrto y ocaso

8. Los crepúsculosLos crepúsculos
Las capas superiores de la atmósfera pueden estar
iluminadas por el Sol aunque este no esté visible en el
cielo.
Estos periodos de tiempo se llaman crepúsculos, y hay
diferentes tipos.

9. 6º
Crepúsculo civilCrepúsculo civil
El crepúsculo civil se produce cuando el Sol se
encuentra entre el horizonte y 6º por debajo de él.
Por debajo de ese valor es legalmente de noche.
Es obligatorio encender las luces de los vehículos, y los
delitos tienen la agravante de nocturnidad.

10. 6º
12º
Crepúsculo náuticoCrepúsculo náutico
El crepúsculo náutico se produce cuando el Sol está
entre 6º y 12º grados por debajo del horizonte.
A esa hora, se puede distinguir el horizonte en el mar, y
las estrellas más brillantes.

11. 6º
12º
18º
Crepúsculo astronómicoCrepúsculo astronómico
El crepúsculo astronómico se produce cuando el Sol se
encuentra entre 12º y 18º por debajo del horizonte.
Por debajo de ese valor se supone que la totalidad de la
atmósfera terrestre visible para el espectador se
encuentra a oscuras.

12. TraslaciónTraslación
La Tierra se desplaza siguiendo una órbita elíptica con
el Sol en uno de sus focos.
La velocidad de desplazamiento no es uniforme, sigue
la Segunda Ley de Kepler.

13. Movimiento aparente del SolMovimiento aparente del Sol
La linea que recorre el Sol a lo largo del año sobre el
fondo de estrellas se llama Eclíptica.

14. EclípticaEclíptica
En realidad, es la proyección del plano de la órbita
terráquea sobre el fondo de estrellas.
Su nombre se debe a que es la línea en la que se
producen los eclipses.

15. 23,5º
La órbita de la TierraLa órbita de la Tierra
El plano de rotación de la Tierra, o plano ecuatorial, no
coincide con el de la Eclíptica. Está inclinado 23,5º.

16. Las estacionesLas estaciones
Esta diferencia de orientaciones produce la variación
de las estaciones en los dos hemisferios terrestres.
La distancia al Sol no tiene nada que ver.

17. E
O
Los equinocciosLos equinoccios
Cuando el Sol se encuentra en uno de los puntos donde
la Eclíptica se corta con el Ecuador, se produce un
equinoccio.
Ese día, el Sol sale justo por el Este y se pone por el
Oeste, y el día dura lo mismo que la noche, en toda la
Tierra*.

18. Los solsticiosLos solsticios
Cuando el Sol se encuentra en el punto más al Norte de
la Eclíptica, o más al Sur, se produce un solsticio.

19. E
O
Solsticio de inviernoSolsticio de invierno
Ese día el Sol alcanza la mínima altura sobre el
horizonte al mediodía.
Es el día más corto y la noche más larga del año.

20. E
O
Solsticio de veranoSolsticio de verano
Ese día el Sol alcanza la máxima altura sobre el
horizonte a mediodía.
Es el día más largo y la noche más corta del año.

21. Duración del crepúsculoDuración del crepúsculo
La inclinación de la Eclíptica es también la causa de la
diferente duración del crepúsculo en cada estación del
año.
E
O

22. La medida del tiempoLa medida del tiempo
Este conjunto de movimientos hace que la medida del
tiempo no sea algo precisamente sencillo.
Hay que definir en primer lugar qué se entiende como
un día...

23. Día sidéreoDía sidéreo
El tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta
completa sobre su eje se llama día sidéreo.
Se mide contando el tiempo que tarda una estrella en
cruzar dos veces un meridiano.
Dura 23:56:4,09.

24. Día solarDía solar
Es el tiempo que tarda el Sol en pasar dos veces por el
Meridiano.
Como la Tierra se desplaza al tiempo que gira, no
coincide con un día sidéreo.

25. -18
-6
6
12
18
-12
90 180 270
Minutos
Día del año
360
Día solar medioDía solar medio
Como la velocidad de traslación de la Tierra no es
uniforme, la duración de un día solar tampoco lo es.
Se define un día solar medio, ficticio, que dura
exactamente 24 horas.
Analema

26. PrecesiónPrecesión
El eje de la Tierra no apunta siempre en la misma
dirección.
Esto se debe a que la Tierra no es completamente
esférica, y debido a ello el Sol y la Luna tienden a
desplazar su eje.
23,5º

27. Polaris
Alderamin
Thuban
Vega
Cepheus
Cygnus
Lyra
Draco
Ursa Major
Ursa Minor
0
2000
8000
9000 a.C.
2000 a.C.
PrecesiónPrecesión
Describe un círculo en torno al polo de la Eclíptica cada
25 780 años.
Este periodo de tiempo se conoce también como año
platónico, gran año o ciclo equinoccial.

28. Precesión de los equinocciosPrecesión de los equinoccios
Debido al movimiento de precesión, los puntos donde
se cruzan la Eclíptica con el Ecuador se van
desplazando.
Por lo tanto, los puntos equinocciales retrogradan
50,25” por año. Se desplazan hacia el Oeste.

29. Año sidéreoAño sidéreo
El tiempo que tarda la Tierra en pasar dos veces por un
punto de su órbita es un año sidéreo.
Dura 365,256 días solares medios.

30. Año trópicoAño trópico
El tiempo que pasa entre dos equinoccios es un año
trópico.
Dura 365,242 días solares medios.

31. El calendarioEl calendario
Encajar esos 365,246... días en un calendario requiere
algunos ajustes.
Desde 1582 nos regimos por el Calendario Gregoriano.
En él, los años normales tienen 365 días, y los bisiestos
366.
Son bisiestos todos los años múltiplos de 4, excepto los
fines de siglo cuando no son divisibles por 400.
De vez en cuando, se introduce un segundo bisiesto
para compensar otros movimientos de la Tierra.

32. Fecha juliana (JD)Fecha juliana (JD)
Semejante ambigüedad no es práctica para realizar
cálculos sobre intervalos de tiempo.
En Astronomía se resuelve utilizando la Fecha Juliana
(JD).
Toma como origen el mediodía del 1 de enero de 4713
a.C.
Cuenta el número de días transcurridos desde esa
fecha.
Por ejemplo, el 3 de octubre de 2009, a las 12:00 de
Madrid es 2455138,95833 JD.

33. ±9''
NutaciónNutación
Además de la Precesión, el eje de la Tierra se bambolea
levemente debido al tirón gravitatorio de la Luna.
La inclinación del eje oscila 9” cada 18,6 años.
Este movimiento se conoce como Nutación, y no es
perceptible para el aficionado a la Astronomía.

34. Movimiento aparente de lasMovimiento aparente de las
estrellasestrellas
Los astros aparecen por el Este y se ponen por el Oeste.
E
O
Orto
Ocaso

35. Latitud del observadorLatitud del observador
Según la latitud a la que se encuentre el observador la
trayectoria en el cielo de las estrellas será diferente.
Dada la escala de tamaños de la que tratamos, podemos
suponer que el observador y el centro de la Tierra están
en el mismo punto, y que el suelo es plano.
N
φ
PNC
φ
horizonte
ecuadorceleste

36. Observatorio en el ecuadorObservatorio en el ecuador
Un observador situado sobre el ecuador verá todo el
cielo pasar sobre su cabeza a lo largo del año.
Las estrellas girarán sobre un eje que va del horizonte
norte al horizonte sur.
N
PNC
E
O
S
PNC=N

37. Observador en el poloObservador en el polo
Un observador situado en el Polo verá solamente la
misma mitad del cielo todos los días del año.
Las estrellas no saldrán ni se pondrán nunca tras el
horizonte.
Girarán en torno a un eje vertical sobre el observador.
N
PNC
PNC

38. Observador en latitudes mediasObservador en latitudes medias
Un Observador en latitudes medias verá más de la
mitad del cielo a lo largo del año.
Girará en torno a un eje inclinado un ángulo igual a la
latitud del observador.
N
PNC
E
O
S
N
PNC

39. E
O
S
N
PNC
Observador en latitudes mediasObservador en latitudes medias
Habrá estrellas que no se pondrán nunca, y habrá
estrellas que no saldrán nunca.

40. Variación estacional del cieloVariación estacional del cielo
En diferentes épocas del año veremos distintas
porciones de cielo por la noche.

41. Eclíptica y ZodiacoEclíptica y Zodiaco
La Eclíptica es la proyección del plano de la órbita de
la Tierra sobre el fondo de estrellas.
Los planetas se encuentran en una franja de ocho o
nueve grados al Norte y al Sur de la Eclíptica; es la
Franja Zodiacal, o Zodiaco.
Las constelaciones por las que pasa esta franja se
llaman constelaciones zodiacales. Hay 14.

42. El próximo día...El próximo día...
Sistemas de referencia celestes