La ecuación del tiempo

Viene de: Construyendo un reloj de Sol (parte 2).

En principio debemos decir que el movimiento del Sol verdadero no es regular a lo largo de año, y esto se debe fundamentalmente a dos razones bien concretas. La primera es que el Sol no recorre el Ecuador celeste, sino que se desplaza por la Eclíptica (círculo máximo que describe el Sol a lo largo del año). Esto se debe a que el eje terrestre se encuentra inclinado 23º 27’ respecto del plano de su órbita. Por este motivo la declinación del Sol variará a lo largo del año de 23º 27’ Norte (verano en el hemisferio Norte) a 23º 27’ Sur (verano en nuestro hemisferio). Dicha variación en la declinación hace que, por más que el Sol se moviese a velocidad constante, al no hacerlo sobre el Ecuador sino sobre un círculo que se encuentra inclinado 23º 27’ respecto de éste, los días no tengan la misma duración. Esta variación es conocida como “oblicuidad”.

La oblicuidad hace que cerca de las fechas de los solsticios (21 de junio y 22 de diciembre), como próximos a los equinoccios (21 de marzo y 23 de septiembre), el Sol verdadero y el Sol medio coincidan con el meridiano al mediodía, siendo el valor de la ecuación del tiempo igual a cero. Cabe aclarar que esto no siempre ocurre con exactitud en las fechas mencionadas. En el hemisferio Sur, entre el equinoccio de otoño (21 de marzo) y el solsticio de invierno (21 de junio) el Sol verdadero cruza el meridiano antes que el Sol medio, quedando el primero al Oeste del último. A partir del solsticio el Sol verdadero pasa a encontrarse al Este del Sol medio volviendo a coincidir en el próximo equinoccio. El fenómeno se repite para los dos trimestres siguientes hasta completar el año trópico.

El valor máximo que alcanza la ecuación del tiempo debido a la oblicuidad ronda los 10 minutos y se produce en los meses de febrero, mayo, agosto y noviembre.

Por su parte, la excentricidad de la órbita terrestre genera diferencias de velocidad entre ambos soles (verdadero y medio). Este efecto se conoce como “movimiento desigual” o simplemente “excentricidad”. Tanto en el perihelio como en el afelio, los dos soles se encuentran en el meridiano. A partir del Afelio (1 de julio), el Sol verdadero (que viene con menor velocidad) comienza a acelerarse alcanzando al Sol medio en el Perihelio (31 de diciembre). A partir de este punto, el Sol verdadero que ahora se mueve más rápidamente que el Sol medio, comienza a desacelerarse y es alcanzado por este último nuevamente en el afelio. Por lo tanto, entre el afelio y el perihelio el Sol verdadero queda retrasado respecto del medio, pasando antes por el meridiano. Entre el perihelio y el afelio ocurre lo contrario.

Esto da como resultado que, entre el 31 de diciembre y el 1 de julio, la hora verdadera quede retrasada respecto de la hora de nuestros relojes, mientras que entre el 1 de julio y el 31 de diciembre se dará el caso contrario.

La suma de ambos efectos compone la ecuación del tiempo, o sea:

Ecuación del Tiempo = Corrección por oblicuidad + Corrección por excentricidad

Para no complicar demasiado las cosas y para que el lector pueda utilizar el reloj que construyó en el artículo anterior, ejemplificaremos las correcciones que se deben aplicar a la lectura efectuada en el cuadrante solar, en el gráfico del siguiente gráfico: