Curiosidades sobre los astros, propuestas de observaciones sencillas, aspectos cotidianos pero poco conocidos, todo ello con un enfoque didáctico.

miércoles, 10 de agosto de 2016

En la estrella Sirio estuvo la clave

Parece ser que fueron los egipcios, hace unos 4000 años quienes por primera vez calcularon con bastante exactitud la duración del año.

Lo hicieron gracias a un fenómeno celeste que tú mismo podrías observar un día de estos de madrugada: El orto helíaco de Sirio, la primera vez en que puede verse esta brillante estrella después de varios meses sin haber sido posible hacerlo.


Se puede distinguir a Sirio entre las luces del alba, debajo de la nube superior en esta imagen tomada el 14-8-2015 desde Araúzo de Torre, latitud 41.8N.
La foto está tomada con mucho zoom y en realidad Sirio está muy cerca del horizonte.

Los antiguos egipcios comprobaron que este fenómeno se repetía al cabo de 365 días, y se fijaron en ello porque coincidía con el comienzo de las inundaciones del Nilo que fertilizaba los campos y era de crucial importancia para su economía. Por eso divinizaron a esta estrella a la que llamaban Sopdet (en griego Sothis) y tenían vigías que en esas fechas observaban atentamente el horizonte ESTE antes del alba para localizarla, anunciarlo a bombo y platillo como un acontecimiento importante y esperar la inminente crecida del río.

A pesar del extraño nombre, eso del “orto helíaco de Sirio” no es algo especialmente llamativo. Para entenderlo se puede tomar como referencia la conocida constelación de Orión, quizás la más espectacular del cielo, de la que ya hablé hace unos meses en un artículo que puedes ver clicando aquí.
Aunque Orión es la clásica constelación de invierno, ya puede observarse claramente en este mes de agosto, cercana al horizonte Este antes de amanecer.
Dependiendo de la latitud las circunstancias pueden variar algo, pero lo relato como yo lo he visto.

Desde una latitud cercana a 40ºN, si observamos el cielo al final de la noche los últimos días de agosto veremos destacada  por el Este la constelación de Orión y  debajo de la misma, muy cerca del horizonte, apreciaremos la estrella Sirio.

En esta imagen, realizada un 25 de agosto, en un lugar de latitud 41.8º, junto al horizonte está Sirio, la estrella más brillante del cielo que en la foto no destaca en todo su esplendor porque aparece en una zona de cielo ya bastante brillante.

Sin embargo si hubiéramos observado a principio de ese mismo mes cuando empezaba a clarear, justo nos habría dado tiempo a ver a Orión, mucho más baja, y ni rastro de Sirio que con la referencia de la foto anterior podemos comprobar que se encuentra todavía bajo el horizonte.
Desde el mismo lugar, un 8 de agosto. La luz del alba hace difícil distinguir a Orión y no le da tiempo a salir a Sirio.

Cada día hay más estrellas que se asoman por el este antes que el Sol, antes de que la claridad del día les haga invisibles. Hay un primer día que le da tiempo a Sirio a dejarse ver antes de amanecer. Ese es el Orto helíaco de Sirio.
Desde la latitud 41.8ºN yo la ví el pasado año el 14 de agosto. En esta primera imagen todavía no había salido:
El 14-8-15 Orión, de madrugada, el horizonte ya bastante brillante…
Pero esperando un poco, la brillante estrella Sirio puede ser vista ente las luces crepusculares.
Sirio aparece sobre el horizonte en esta imagen más ampliada, tomada 20 minutos más tarde que la anterior. Se puede comparar el diferente grado de ampliación con el detalle de las nubes, que apenas se movieron en ese tiempo.
En esta foto Orión queda mucho más arriba y fuera de la imagen y en esos momentos era ya muy difícil de distinguir con el cielo muy brillante.   Todas las imágenes se tomaron desde Araúzo de Torre.
Tomando como referencia el momento de salida del Sol, la estrella Sirio (como cualquier otra estrella) cada día sale antes, con mayor separación respecto al Sol, y habrá un día en que pueda verse apareciendo por el horizonte Este antes de que el brillo del amanecer lo impida.

El hecho de “ver” o “no ver” esa estrella un día concreto próximo a su orto helíaco puede depender de varios factores como la altura del horizonte local en dirección Este, la claridad y limpieza de la atmósfera en esa zona, la agudeza visual del observador, etc. Pero aparte de esas circunstancias azarosas, vendrá condicionado por la altura del Sol por debajo del horizonte teórico en el momento en que Sirio aparece en él.
En el caso de mi observación del 14 de agosto del pasado año, el Sol estaba a -9º.

La fecha en que esto ocurra depende de la latitud del lugar. En el Sur de la península Ibérica es alrededor del 10 de agosto y en la antigua ciudad egipcia de Luxor, por tomar una referencia de allí (latitud 26.25ºN) el 31 de julio.
Pero hace unos 4000 años, en aquellos lugares ocurría en la primera quincena de julio (si retrocedemos con nuestro calendario gregoriano) ya que las fechas han sido modificadas por el fenómeno de la precesión de los equinoccios al que recientemente le dediqué un post en este blog.

Sin duda las circunstancias atmosféricas de aquellos lugares junto al desierto en cuanto a la limpieza del cielo, y también la agudeza visual de los vigías, sería mucho mejor que la que la mayoría de nosotros pueda tener, adelantaría aún más la fecha de la primera aparición matutina de Sirio, y de hecho el dato de la altura del Sol  bajo el horizonte que se maneja en alguna referencia para poder distinguir a Sirio (para mí los citados 9º) es algo inferior.

En cualquier caso, como para nosotros la inundación del Nilo no es importante, y al no necesitar exactitud en la fecha, no es preciso tener una vista de lince y nos queda la curiosidad de poder observar con nuestros propios ojos por primera vez a Sirio de madrugada, como lo hacían los vigías en el antiguo Egipto.



- Periodos de no visibilidad de una estrella, y orto helíaco.

Desde una latitud determinada, cualquier estrella que no esté muy lejana al ecuador y por ello no sea circumpolar, dependiendo de la fecha será visible a unas u otras horas de la noche (al principio de la noche, toda ella o solo al final), y en determinadas épocas del año no se podrá ver por encontrarse próxima a la dirección de la posición del Sol, cuando desde nuestro planeta su elongación sea pequeña. Posteriormente se verá antes de amanecer, tras ocurrir el orto helíaco.
 
Según la Tierra se va moviendo alrededor del Sol, la visibilidad de la estrella cambia:
En la posición 1 la estrella se vería toda la noche (o en las horas centrales de la noche si está algo apartada del ecuador, muy por delante o detrás del plano del dibujo que en realidad corresponde al plano de la eclíptica). En se pone después del Sol y se ve en la primera mitad de la noche, más o menos horas según sea su elongación. En 3 es imposible verla y en 4 se verá de madrugada, porque sale antes que el Sol.

A causa de la diferente duración del crepúsculo según la latitud y de la declinación de la estrella, el periodo 3 de no visibilidad es variable, y cuando finaliza y empieza el 4 es el momento del orto helíaco.
Debido a la inclinación del eje terrestre, en la duración estos periodos en cada latitud influye tanto la declinación de la estrella como su separación de la eclíptica.

El periodo comprendido entre dos ortos helíacos será prácticamente (*) el mismo tiempo que tarda la Tierra en volver a estar en el mismo punto de su órbita, y no será exactamente igual a la duración del año trópico que es el que utilizamos. La diferencia es muy pequeña, pero hará que la fecha del fenómeno se vaya desplazando muy poco a poco respecto a las estaciones, como se explica luego.
(*) Hay otro pequeño matiz, que también aparece más adelante, pero prefiero no liar demasiado el tema ahora.


Diferentes fechas del orto helíaco según la latitud.
Las diferentes fechas del orto h. de Sirio que se citaron antes, según la latitud del observador se deben a la diferente inclinación del ecuador respecto al horizonte.
Concretamente el ángulo que forma con el horizonte en el punto cardinal ESTE es exactamente la colatitud del lugar (90º - latitud), que es el ángulo que forman los dos planos: el plano del horizonte y el plano del ecuador celeste.
En los siguientes gráficos se representa el horizonte ESTE en el momento de la salida de Sirio. Una misma situación de Sirio y el Sol, proporcionan una altura del Sol muy diferente según la latitud.
En un mismo día (fecha 1), en el momento en que Sirio sale por el horizonte puede verse en la latitud 30º (gráfico B) porque el Sol está muy por debajo del horizonte. Pero en esa misma fecha no se verá desde la  latitud 42º (A) porque el Sol está mas cerca del horizonte y el cielo muy brillante, lo impedirá.
Para poder verse en la latitud 42º (gráfico C) tienen que pasar unos días  durante los cuales el Sol se mueve en la eclíptica (flecha azul) y así estará más bajo en el horizonte, a la misma altura que en B.
En el hemisferio Sur (D) el Sol se encuentra muchísimo más bajo que Sirio cuando éste sale y el orto se produce mucho antes.

Para que la altura del Sol sea un valor dado (p. ej 9º) y la luminosidad del cielo no impida ver a Sirio, la Posición del Sol en la eclíptica debe ser diferente y corresponderá a distintas fechas.

Una explicación más detallada de este aspecto de la inclinación del ecuador y la eclíptica respecto al horizonte se recoge en este otro artículo del blog, hacia su final.

Cambio de la fecha del orto helíaco a lo largo de los siglos
Como se ha citado antes, la fecha en que los antiguos egipcios veían el orto helíaco de Sirio era diferente a la que allí mismo se ve ahora, y el motivo es otra vez más, el movimiento de precesión de los equinoccios, cuya explicación puedes ver en el post que he mencionado anteriormente. 

Sin embargo, la influencia que este movimiento tiene en los fenómenos que dependen de la posición de la Tierra en su órbita (por ejemplo su efecto en el cambio de la fecha del máximo en las lluvias de estrella fugaces o las fechas del paso del Sol por cada constelación zodiacal) origina una variación de un año completo (365 días) después de haber transcurrido un periodo de 26000 años, con lo que hace 4000 años debería ocurrir el orto h. de Sirio 56 días antes que ahora, cuando en realidad la diferencia es mucho menor.

Esto es así porque hay que tener en cuenta otra de las consecuencias de la precesión de los equinoccios que también cité en el mencionado artículo: el cambio de las coordenadas de las estrellas.
Por ello no solo se modifica la posición del punto vernal (situación del Sol al comienzo de la primavera) que se mueve a lo largo de la ecliptica sino, como consecuencia, también la posición del ecuador celeste.
La estrella Sirio en aquellas épocas estaba más cerca del ecuador y este factor ha disminuido el presumible efecto en el retraso de la fecha de su orto helíaco.


3 comentarios:

  1. Esteban ¡gran entrada!, otra más.
    Como gran aficionado a mirar al cielo nocturno, siempre me ha maravillado la paciencia que han tenido todos nuestros predecesores en el estudio de los movimientos sobre la bóveda celeste. Y sobre todo envidio la suerte de haber podido disfrutar de unos cielos limpios de contaminación lumínica para poder hacer sus observaciones.
    Buen verano y a disfrutar del cielo estival.
    Un saludo.

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  2. Federico Fernández Porredón11/8/16 16:20

    Genial! Gracias Esteban.

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  3. Gracias a vosotros.
    Anoche las perseidas, bajo este limpio cielo del Sur de Burgos fueron muy buenas. De madrugada conté 86 en una hora aunque la mayoría débiles.
    Y ¡He adelantado en 2 días mi referencia del orto helíaco de Sirio! Esta mañana, 12 de agosto, con un horizonte muy limpio, lo he llegado a ver a simple vista.

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