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

viernes, 29 de julio de 2022

Las dos lluvias de estrellas del verano

Aunque ya he escrito varias veces sobre las dos lluvias de meteoros más destacadas del verano, cada año las condiciones de observación varían de acuerdo con la posible concentración de partículas o sobre todo con la fase lunar, y es por ello que publico este breve post haciendo una comparativa de ambas, en esta ocasión en que no habrá tanta diferencia porque precisamente la Luna juega a favor de la más débil.


En cada caso hay una fecha en que se verán muchas más (en el máximo), pero ambas lluvias tienen un intervalo muy amplio en que puede verse alguna. Seguramente serán las dos lluvias más extensas en el tiempo y se solapan, por lo que pudieran verse simultáneamente y solo mediante el radiante (punto del que parecen proceder) pudiéramos saber a qué lluvia pertenece un meteoro que viéramos ahora. Concretamente las Delta Acuáridas pueden verse del 12 de julio al 23 de agosto y las Perseidas del 17 de julio al 24 de agosto.

Ayer mismo se ha detectado una perseida tempranera pero muy espectacular en Granada

- En principio las Perseidas tienen siempre una mayor actividad, con una THZ de 100 (un observador vería 100 meteoros en condiciones ideales sin contaminación lumínica ni de la Luna, en el máximo y con el radiante en el cénit) frente a la THZ de 25 de las Delta Acuáridas.

Posición de los radiantes y posibles trayectorias de Perseidas (marcadas en azul) y Delta Acuáridas (que he trazado en negro) para una latitud aproximada de 40º Norte sobre la 1 de la madrugada



Posición de los radiantes para una latitud de 35º Sur, una 3 horas antes de la salida del Sol. Al principio de la noche el de las perseidas estarían por debajo del horizonte


- Pero los días de mayor actividad de las Perseidas (alrededor del 12 de agosto) hay luna llena que solo permitirá ver los meteoros más brillantes. Los días anteriores aún creciente se pone o estará ya baja de madrugada, que por otra parte es el mejor momento en general. Quienes no estén dispuestos a madrugar lo tendrán mejor los días posteriores ya que la Luna saldrá más tarde.

En contraste, para las Delta Acuáridas la situación es ideal. El mejor momento es en la madrugada del 31 de julio (noche del 30 al 31). La Luna no molestará en absoluto ya que el día 28 de julio hubo luna nueva y los días siguientes además de ser muy fina se pone enseguida, en el crepúsculo vespertino. Por ello cualquier día cercano al máximo será adecuado.

La fase lunar, que siempre condiciona estas observaciones, favorece claramente a las Delta Acuáridas.

- Las Perseidas se ven mejor desde el hemisferio Norte, y las Delta Acuáridas mejor desde el Sur. Para ver estas últimas desde el norte hay que esperar a bien avanzada la noche.

- Las Delta Acuáridas entran en la atmósfera a una velocidad más lenta (unos 40 km/h frente a los 60 km/h de las Perseidas), lo que las hace más atractivas

- La primera de las dos lluvias, las Delta Acuáridas, tienen el máximo el día 30 de julio y el mejor momento para su observación sería la madrugada del 31. Como ya se ha dicho, pero detallando ahora un poco más,  la Luna estará en fase nueva y no molestará en ese día o los contiguos. Aunque si nos alejamos de la fecha del máximo disminuye mucho su número, en caso de tener ese día nublado será mejor los días posteriores en que la fase creciente se oculta pronto y de madrugada se verán mejor.

Las Perseidas tienen su máximo el día 13 de agosto con luna llena, dificultando mucho la observación. En este caso los días anteriores serán mejores que los posteriores, de madrugada. Pero si queremos observar al principio de la noche, mejor los días posteriores en que la Luna saldrá más tarde.

Resumiendo, a pesar de que las Perseidas tendrán una actividad 4 veces mayor que las Delta Acuáridas, las condiciones de la Luna de este año hará que no haya mucha diferencia, y dependiendo del hemisferio en que estemos nos darán mejor espectáculo unas u otras.

Termino aquí este post, no excesivamente extenso,  más adecuado para los días veraniegos, y si quieres conocer aspectos más generales de las lluvias de meteoros puedes encontrarlos aquí. 

O más información sobre las perseidas.

lunes, 25 de julio de 2022

Índice y selección de artículos

En todo blog los diferentes artículos van perdiendo visibilidad con el tiempo, ocultados por los más recientes. Pero en este caso, muchos de ellos son intemporales y posiblemente sean interesantes para muchos lectores que han descubierto recientemente este blog, o que en su día no los vieron.

Un ejemplo puede ser las posiciones de los planetas de madrugada, que aunque ahora están dando mucho que hablar, ya en febrero publiqué todo el proceso, en "Coreografía planetaria", y detalles puntuales de diferentes momentos en "La conjunción planetaria más espectacular", "Venus y Júpiter se acercaron", "Mercurio junto a la Luna", Otra buena razón para madrugar", "Mereció la pena" o "El turno de Júpiter y Marte"

Pero volviendo más atrás, y entre los más de 300 post publicados he elaborado una selección con mis sugerencias, dividida en 4 apartados, y un índice que aparece después, en el anexo.

Los distintos enlaces (en esta primera parte) van en diferente color según su interés actual:
En verde los que pueden ser interesantes en cualquier momento
En azul aquellos que aunque se refieren a fenómenos de fechas concretas contienen, a veces en los anexos, informaciones o imágenes siempre interesantes.
En rojo algunos artículos que pueden haber perdido interés, pero siguen siendo interesantes o visualmente atractivos.

1- Algunos temas que quizás te sorprendan

2- Curiosidades o temas interesantes para no iniciados

4- Algunos artículos que tuvieron mucha aceptación en su día.


Aquí voy a ir incluyendo un índice estructurado con los artículos que creo que pueden ser más interesantes. Por no hacerlo excesivamente largo, no aparecen todos (actualmente hay más de 300), sino solo una selección.

Si te interesa un tema en concreto puedes acceder a todos los artículos sobre él utilizando las etiquetas temáticas del margen derecho de la pantalla. (Si lo ves en el teléfono móvil, al final de la pantalla elije VERSIÓN WEB)
Aunque la mayoría de los artículos están pensados para todos los públicos, muchos de ellos contienen información técnica original en los anexos que podría ser interesante incluso para iniciados o expertos.

Como hay muchos enlaces, si alguno no funcionase, te agradecería que me lo dijeras en un comentario (al final del post)


Aspectos de mecánica celeste en el Sistema Solar
         a) La Luna
b) Planetas

C) Cuerpos menores y meteoros
  
Medida del tiempo
a) Generalidades


         b) Aspectos relativos a la hora y la fecha oficial.
Para gastar más energía (Cambios de horario) 
Las 12: todavía no es mediodía (Cambio horario otoño)
c) Relojes de Sol

 Crónicas de observación y andanzas del blogger

lunes, 18 de julio de 2022

El calor y los climas en otros planetas


Ahora que estamos pasando estos calores, podemos pensar en otros lugares del Sistema Solar donde la temperatura sube a niveles elevados.

Un ejemplo claro es la llamada cuenca Caloris en el planeta Mercurio, donde casi se alcanzan los 500 grados al conjugarse varios factores: Además de estar en el planeta más cercano al Sol, en esta zona éste culmina (está en el cenit) siempre cuando Mercurio está en el perihelio, o sea, aún más cerca de lo habitual, pero sobre todo porque en esos momentos parece detenerse en ese lugar retrocediendo levemente y pasando así 3 veces seguidas por su vertical, como se aprecia en esta animación: 

Simulación de las posiciones del Sol durante cualquier día en el cráter de la araña, de cuenca Caloris

Al margen de este detalle, y volviendo a las olas de calor en nuestro planeta alguien dirá que en verano es lo que toca, ¡pero no tanto! También en el hemisferio sur tuvieron algo parecido en enero, cuando allí fue verano. Está claro que todo esto es consecuencia del calentamiento global que está ocasionando el cambio climático y también en esto tenemos ejemplos en el Sistema Solar.

Sin tener en cuenta los planetas gaseosos donde es problemático hablar de temperatura porque varía según la profundidad, y considerando solo los cuatro primeros que tienen una superficie sólida, se da la paradoja de que el récord de la temperatura más alta se alcanza en Venus a causa del efecto invernadero, a pesar de estar más lejos del Sol que Mercurio, y las temperaturas más frías precisamente en el primer planeta, aunque solo en determinados momentos o lugares.

Como es sabido, las estaciones aquí son consecuencia de la inclinación del eje terrestre, a causa de lo cual cada 6 meses el Sol alcanza mayor altura alternativamente en puntos de uno y otro hemisferio además de una mayor duración del día, y ambos factores provocan la subida de las temperaturas. 

La situación en los diferentes planetas es la siguiente:


Inclinación de los ejes de los 8 planetas, con sus trópicos y círculos polares. En la zona superior los 4  que curiosamente tienen una inclinación muy similar, y en la de abajo los que son muy diferentes. 
La inclinación de los ejes en Venus y Urano se ha puesto en sentido contrario para indicar su diferente sentido de giro.

- En Mercurio se producen unas circunstancias muy especiales que condicionan la temperatura de su superficie.

En el primer planeta la variación de temperatura es extrema, pero su origen no está en la inclinación del eje porque es el único planeta del Sistema Solar en que prácticamente no está inclinado. Las variaciones, aproximadamente entre los 430 a los -180 grados centígrados dependen de que sea de día o de noche. Allí no hay atmósfera y por ello al llegar la noche se disipa hacia el espacio el calor acumulado durante el día, que lógicamente era mucho por estar cerca del Sol.

Pero no hay que pensar en unos cambios rápidos, porque un día en Mercurio dura 2 años (176 días terrestres – cuidado con algunos datos erróneos-).

Curiosamente dentro de un día mercuriano, sí influye también la distancia al Sol por ser muy diferente en el afelio y el perihelio. Lo que mucha gente cree respecto a nuestro planeta y no nos cansamos en aclarar que no es eso, en Mercurio sí influirá.

También conviene aclarar que al carecer de atmósfera no puede hablarse de temperatura ambiente como en la Tierra. Un objeto puesto al sol se calentará por uno de los lados y se mantendrá frío por el lado opuesto, a la sombra, aunque sea de día. Pero si lo giramos la parte calentada perderá ese calor rápidamente al no recibir la iluminación solar.

En el primer planeta existen dos zonas especialmente calientes. Dos lugares situados en puntos opuestos del planeta,(longitud 0º y 180º, latitud 0º), uno de ellos cercano a la citada “Cuenca Caloris”, uno de los mayores cráteres de impacto del Sistema Solar, sobre los que el Sol se sitúa durante mucho más tiempo que en el resto debido al retroceso en el cielo justo a mediodía (Ver "Algo extraño está ocurriendo en Mercurio").

No baten el record de temperatura máxima en el Sistema Solar, pero sí en variación de la misma porque en esos mismos lugares de noche la temperatura es negativa. 

También hay lugares en Mercurio donde la temperatura no llega nunca a los 0 grados. Son cráteres cercanos a los polos que al tener el eje perpendicular al plano orbital la luz del Sol no llega al fondo de los mismos, y se han detectado allí extensiones de hielo.

- En Venus las temperaturas son enormes, cercanas a los 500 grados centígrados tanto de día como de noche porque la densa atmósfera de CO2 realiza un efecto invernadero muy potente, impide la pérdida del calor y produce una mayor temperatura que en Mercurio a pesar de estar más lejos del Sol. Tendríamos que aprender de nuestro planeta vecino de cara a los efectos del calentamiento global. Allí ocurrió de forma natural, pero aquí lo estamos provocando nosotros.

Además de esa circunstancia, el tener el eje casi perpendicular al plano de giro alrededor del Sol y una órbita prácticamente circular hace que no haya estaciones y no varíe apenas la temperatura.

Imagen artística de un paisaje en Venus, que a veces se califica como "infernal"

- Marte

Aunque su atmósfera es mucho más tenue que la de la Tierra, es el planeta que tiene estaciones más similares a las nuestras ya que su eje tiene una inclinación muy parecida al de nuestro planeta (25º frente a 23.5º), e incluso se puede apreciar con un telescopio los cambios estacionales de sus dos casquetes polares. Cómo aumenta el que está en invierno y disminuye el del hemisferio de verano.

Como el año marciano tiene una duración casi doble que la Tierra también cada una de las 4 estaciones, aunque son más diferentes entre ellas por la mayor excentricidad de su órbita. Ahora mismo en su hemisferio norte está finalizando el otoño, porque acaba el 21 de julio y empezó el 24 de febrero. El invierno finalizará el 26 de diciembre, la primavera el 13 de julio de 2023 y el verano se prolongará hasta el 12 de enero de 2024. Así, la duración de las estaciones, comenzando por la primavera son de 199, 183, 147 y 158 y, a diferencia de nuestro planeta, en el momento de mayor proximidad al Sol en el hemisferio norte es otoño y en el sur primavera, lo que puede observarse en el siguiente gráfico:

Estaciones en el hemisferio norte de Marte

Las temperaturas extremas serían de del orden de los 20 y -120 grados centígrados (aunque estos valores varían según la fuente) dependiendo de la estación, la latitud y el día o la noche porque al tener una atmósfera tenue también bajan mucho tras la puesta de sol.

Como fenómeno atmosférico característico de este planeta pueden citarse las grandes tormentas de arena, a veces de tamaño planetario ¡Para que nos quejemos aquí cuando tenemos calima!

Ilustración de lo que sería una tormenta de arena en Marte

Quizás lo principal ya esté dicho, pero lo completo de manera sucinta con algunas características del clima de los planetas gigantes para no dejarles de lado.

- Júpiter

La inclinación de su eje es muy pequeña, por lo que prácticamente no hay estaciones, y la temperatura media es de unos -150 grados

En Júpiter se producen enormes tormentas, pero no están relacionadas con los ciclos estacionales porque apenas hay diferencia de una a otra. De hecho, la tormenta más grande del Sistema Solar sería la mancha roja de Júpiter que podría existir desde hace más de 300 años.

Ciclones en el polo norte de Júpiter

- Saturno

En el planeta anillado sí hay estaciones porque que con una inclinación del eje de 27º, un poco mayor que la del de la Tierra y Marte, las variaciones en posiciones del Sol tampoco son muy diferentes de las de nuestro planeta, aunque tienen una duración 30 veces mayor y su temperatura media es de unos -180º

Ahora por ejemplo en el hemisferio norte es verano, estación que empezó en agosto de 2017 y acabará en mayo del año 2025.

Como ejemplo de circulación atmosférica en Saturno puede citarse el curioso hexágono en el polo norte, que cambia de color según las estaciones y a medida que se acerca el verano surge sobre él otra estructura similar pero muy por encima.

El "hexágono" de Saturno, en la parte superior izquierda de la imagen

Pero quizás los mayores cambios estén en la visión de sus anillos, tanto desde allí hipotéticamente sobre las nubes, como desde aquí a través de un telescopio.

Aunque sea de noche y el Sol no ilumine esa cara del planeta sí lo hace con los anillos que brillarán más intensamente en primavera y verano y menos en otoño e invierno. Según esta circunstancia tanto de día como de noche podría conocerse la estación, e incluso la proximidad de los solsticios o equinoccios. 


- Urano es el planeta que tiene las estaciones más extremas en cuanto a su geometría, que no en las temperaturas, que lógicamente serán siempre muy frías. Media de unos -180, similar a la de Saturno.

Debido a la gran inclinación del planeta, en la mayoría de él (desde la latitud 8 hasta la 82 tanto norte como sur) se produce tanto el día perpetuo en verano como la noche perpetua en invierno, de forma similar a los círculos polares terrestres. Pero también en algunas temporadas y en algún momento el Sol llega a estar en el cénit, como en nuestras zonas intertropicales por lo que haciendo un símil con nuestro planeta podría decirse que los trópicos están muy cerca del polo y los círculos polares muy cerca del ecuador.

En un lugar de latitud media, por ejemplo 45º, de los 84 años terrestres que dura un año en Urano  durante casi 11 años es de día continuo y otros 11 noche perpetua. Concretamente ahora día perpetuo en 45º Norte, y aunque el total de radiación solar a esa distancia no sea elevada, estas circunstancias tan diferenciadas hacen que surjan o desaparezcan líneas brillantes u oscuras en uno u otro hemisferio en los equinoccios.


- Neptuno

Con una inclinación del eje de 28º la situación sería muy parecida a Saturno, pero más frío porque está más lejos del Sol, con temperatura media de unos -220 grados.

Si en algo destaca el clima del último planeta, es en los vientos de casi 2000 km por hora con lo que sus nubes cambian continuamente.


miércoles, 13 de julio de 2022

El telescopio James Webb es noticia

El telescopio espacial James Webb

 No pensaba haber escrito sobre el tema, ya que no es mi especialidad, pero parece que estoy obligado a hacerlo aunque sea de manera escueta dada la gran difusión que ha tenido la noticia, a que alguien me lo ha pedido y que incluso Google le ha dedicado su cabecera.

Se dice que el James Webb revolucionará la astronomía, y es que los telescopios espaciales cuentan con la enorme ventaja, respecto a los instalados en la superficie terrestre, de que no tienen el obstáculo de la atmósfera y sus posibilidades son mucho mayores aunque el tamaño sea inferior, aunque ... 

Afortunadamente el estreno del telescopio espacial James Web no ha sido un chasco como lo fue su predecesor, el Hubble, cuando nadie se dio cuenta del tremendo error de diseño hasta que nos envió la primera imagen, muy desenfocada, y hubo de programarse años más tarde una misión del transbordador espacial, que tuvo que ir más lejos de lo que era habitual, para ponerle unas gafas al telescopio. 

Tareas de reparación del Hubble

En este caso la primera imagen fue dada a conocer anteayer día 11, en un acto preliminar de lo que sería la presentación el martes 12 de otras cinco y en el intervino nada menos que el presidente Joe Biden acompañando del administrador de NASA, y  era perfectamente nítida. 


Como siempre en estos casos, conviene no quedarse con con la noticia que aparece aparece en todos los medios, sino hacer historia e incluso pensar en el futuro.

El James Webb fue lanzado el pasado mes de diciembre precisamente el día de Navidad, y en poco tiempo llegó a su destino, una órbita de halo en torno el punto L2 del Sistema Tierra-Sol, por lo que la luz del astro rey prácticamente no le molesta. Se mueve casi a la par que la Tierra, tardando un año en dar la vuelta al Sol, a pesar de estar más lejos de él (a un millón y medio de kilómetros más) que nuestro planeta. 


Sobre todo esto escribí un post  hace unos meses. 

Según lo previsto, el 24 de enero llegó a su emplazamiento, después de haber desplegado por el camino el espejo y el escudo térmico.

En realidad la primera imagen que envió el telescopio no ha sido ninguna de las de ahora, sino que su "primera luz", como se suele denominar al estreno, fue ésta, realizada antes de calibrar y alinear sus 16 espejos. Corresponde a lo que captaba cada uno de ellos, y a partir de ella se procedió a al largo y meticuloso proceso de alineado:

Primera luz del telescopio, antes de su calibración

También nos envió otras, con el proceso completado:



Pero la actualidad es la presentación, primero el pasado lunes día 11 en un acto preliminar de una de las imágenes y luego el martes, de las otras 5 anunciadas:

En la foto aparece un cúmulo de galaxias que constituyen una lente gravitacional que permite obtener la imagen más profunda lograda nunca, del universo. 


Efectivamente, el martes 12 se dieron a conocer otras imágenes. No voy a explicarlas porque mejor de lo que yo te cuente, lo puedes leer en el blog Eureka de Daniel Marín o en National Geographic.

Así, si solo quieres deleitarte con las imágenes, publico este post cortito, adecuado a los calores que por aquí estamos padeciendo.

Nebulosa de Carina, mostrando detalles hasta ahora desconocidos

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Nebulosa de Carina, combinando datos obtenidos por varias cámaras que aportan más información


Nebulosa del anillo Sur, en dos longitudes de onda diferentes


Quinteto se Stephan: cinco galaxias que interactúan provocando el nacimiento de nuevas estrellas


Datos del exoplaneta WASP-96b que demuestran la existencia de agua en el mismo

Pero si quieres que tus hijos o tus nietas se distraigan estas vacaciones o incluso a tí te gustan estas cosas, puede conseguirse la maqueta LEGO del James West.


sábado, 2 de julio de 2022

Reloj de sol vertical


Siguiendo con el tema de los relojes de sol, hoy dedico este post a los verticales, que son sin duda los más habituales que podemos encontrar sobre todo en paredes de iglesias, casas antiguas o incluso en elementos exentos como bloques de piedra, cruces, etc.

Relojes verticales clásicos

Es la forma más lógica de ubicar un reloj solar y además la manera de colocarlo lejos del alcance de posibles actos vandálicos. Hoy en día aunque su función de dar la hora se haya sustituido por la ornamental, se siguen elaborando.

Se pueden encontrar algunos relojes solares que con casi obras de arte

La orientación ideal de la pared o el plano vertical sobre el que se trazará el reloj es el sur (en el hemisferio sur la dirección norte). De esta manera recogerá mayor número de horas de sol y además su trazado es mucho más sencillo, siendo las líneas horarias matutinas simétricas con las vespertinas. Este reloj suele recibir el nombre de reloj vertical orientado.

Como habitualmente el edificio no suele tener una pared orientada exactamente al sur, puede elegirse aquella que más se aproxime a esa orientación aunque no es imprescindible, y el reloj recibe el nombre de vertical declinante.

En ocasiones, y muy frecuentemente en bloques prismáticos acompañando a relojes de otra orientación, se trazan en planos verticales orientados exactamente al este o al oeste, y reciben el nombre de relojes laterales.

Un reloj lateral Este acompañado de un vertical orientado y un lateral oeste en un mismo bloque, y un vertical declinante

Según la orientación funcionarán más o menos horas y en una parte u otra del día. Por ejemplo el lateral Este solo funcionará por la mañana, o un reloj que decline un poco al Oeste recogerá más horas de la tarde que de la mañana. Hay que resaltar que ningún reloj vertical recogerá todas las horas de sol del año y en el caso más favorable, el reloj vertical orientado, en primavera y verano no funcionará las primeras y últimas horas del día en que la posición del sol tiene componente norte (en el hemisferio norte)

De cara a practicar la elaboración de estos relojes y trabajar de manera cómoda, se pueden realizar diversos modelos en cartón o madera, que se colocarán luego en la orientación adecuada. Así se podrá familiarizar con el trazado de los diferentes elementos, y posteriormente se puede ya intentar hacerlo en una pared.

Una manera de comenzar con un proyecto de este tipo: El gnomon sería un triángulo de madera o cartón, más fácil de colocar que una varilla metálica, la línea de las 12 queda vertical y el resto se calculan como se describe más adelante.

Reloj vertical orientado

 Si la pared sobre la que se va a trazar el reloj está orientada exactamente al sur (en el hemisferio Sur orientada al norte) las líneas horarias tal como se ha dicho serán simétricas, las de la mañana con las de la tarde, respecto a la línea de las 12 que bajará vertical desde el arranque del gnomon.

Dicho gnomon, al igual que en todos los otros modelos será paralelo al eje de la Tierra, es decir que surgirá de la pared en un plano perpendicular a la misma (en dirección Norte-Sur) y estará inclinado formando un ángulo con la horizontal igual a la latitud del lugar.

El trazado de las líneas horarias puede hacerse de manera análoga al reloj horizontal, utilizando un reloj ecuatorial (en el que dichas líneas están separadas entre sí por 15º) que tenga el mismo gnomon que el vertical. En la arista común a ambos relojes se anotan las posiciones de los extremos de las líneas horarias del ecuatorial, y esos puntos se unen con el arranque del gnomon en el vertical.

O también utilizando fórmulas trigonométricas como se describe en el anexo.

Trazado de las líneas horarias. las de las 6 y las 18, horizontales y que pasan por el punto de partida del gnomon (P), lógicamente no se encontrarán con las del reloj ecuatorial y teóricamente solo recibirían sombra un instante en la salida y puesta del Sol en los equinoccios, pero pueden trazarse como referencia para la primera y última hora. Lo que no tiene sentido es trazar líneas por encima del punto P (como se puede encontrar en algunos lugares) porque lógicamente la sombra del gnomon nunca se proyectará hacia arriba. 

En la práctica resulta incómodo este proceso de trazado y puede realizarse de manera análoga a como se indicó en el caso del reloj horizontal, desplegando la figura en sendos papeles que se colocarán contiguos y que representarán uno al reloj ecuatorial (con líneas cada 15º) y otro al vertical donde se obtendrán las líneas horarias que necesitamos y que luego se trasladarán a la pared o plano vertical calcando las líneas o midiendo los ángulos entre ellas y trazándolos en la pared.

 

 Reloj vertical declinante

Cuando se va a colocar un reloj solar en una pared, ésta casi nunca estará orientada exactamente al sur, dando lugar a un reloj denominado vertical declinante. Aunque puede hacerse un reloj solar en cualquier orientación, esto limitará el número de horas de funcionamiento y complica el trazado de las líneas horarias y la colocación del gnomon.

Si la pared está algo girada hacia el Este recogerá más horas por la mañana que por la tarde estando más próximas entre sí, y lo contrario ocurrirá si está hacia el Oeste, como en estos dos ejemplos, en el segundo más que en el primero:

Por ese motivo, cuando la pared no estaba orientada exactamente al Sur en ocasiones se giraba el sillar donde se trazaría el reloj para que éste quedase justo hacia el sur y fuese más fácil el trazado, como en los siguientes ejemplos:


No obstante lo más elegante es trazarlo sobre la pared, y para ello lo primero que hay que hacer es calcular la orientación exacta de dicha pared, que podría hacerse con una brújula, GPS, ... etc., aunque el método tradicional es utilizar el propio Sol.

Para ello se coloca una hoja de papel sobre un plano (por ejemplo un rectángulo de madera) bien nivelado en el suelo junto a la pared y siguiendo la línea de ésta. Delante se coloca una plomada sujeta en un soporte, de manera que dé sombra sobre el papel.

En el instante del mediodía solar verdadero se marca en el papel esa sombra que indica la dirección Norte-Sur y solo falta medir con un transportador el ángulo Beta que determina esa línea con la pared. A su complementario 90º-Beta se le denomina declinación de la pared.

Es muy importante tener en cuenta que el mediodía, momento en que el Sol se sitúa exactamente en el Sur, depende de la longitud geográfica del lugar (por cada grado oeste 4 minutos más tarde) y de la ecuación del tiempo en la fecha de la medición. (La gráfica de esta función aparece en este artículo) Si no se conocen estos valores hay que utilizar uno de los otros métodos indicados.

Si efectivamente la pared no está orientada al Sur, el gnomon no estará contenido en un plano perpendicular a la pared, sino formando un ángulo horizontal respecto a esa perpendicular igual a la declinación de la pared.

Las líneas horarias pueden trazarse a partir de un reloj horizontal con el mismo gnomon de forma similar a como se utiliza el reloj ecuatorial para obtener las líneas en el vertical orientado, como se ilustra en el siguiente gráfico.

Las líneas no serán simétricas respecto a la del mediodía. Si declina hacia el Oeste como el del gráfico anterior (supuesto en el hemisferio norte), aparecerán más líneas de la tarde que de la mañana y estarán más juntas entre sí.

Si estamos en el hemisferio sur, tanto los puntos cardinales como las posiciones de las 6 y 18 horas serían las opuestas.

Antes de continuar conviene recordar que el reloj solar nos indicará la "hora solar verdadera", que es diferente a la hora oficial, como se recogió y explicó en "La hora de los relojes de Sol".


 

Relojes laterales y reloj orientado al Norte

Si la pared está orientada al Este o al Oeste el reloj declinante sería especial por varios motivos:

- Si está orientado al este solo funcionará por la mañana, y está al oeste por la tarde.

- El gnomon queda en un plano paralelo a la pared y fuera de ella, por lo que hay que sujetarlo a la misma con algún soporte.

- Las líneas horarias lógicamente no pueden confluir con el gnomon, son paralelas entre sí, con la inclinación de la latitud como el gnomon, y lo que hay que determinar es su separación o distancia desde la altura del gnomon donde estaría la línea de las 6 de la mañana si el reloj está orientado al Este o las 18 si está al Oeste.

Un reloj casi casi lateral Oeste

Para trazar las líneas horarias en los relojes laterales se puede partir de un teórico reloj vertical orientado al Sur obtenido previamente, que estuviese o se colocase junto al lateral, de manera que compartieran el gnomon.


Los puntos de la intersección de los dos planos, y que corta a las líneas horarias del reloj orientado pertenecen también a las líneas horarias del lateral, que se prolongarían de manera similar al gnomon, paralelas a él.


Un caso muy especial es el de un reloj orientado exactamente al norte (y situado en el hemisferio norte) u orientado al sur en ese hemisferio. Solo funcionaría a primeras y últimas horas del día en primavera y verano en que el Sol tiene esa componente.



Las líneas de las 6 y 18 estarían horizontales, las de las 7 y 17 se trazan exactamente igual que en el vertical orientado al sur, y las 5 y 19 se dirigen hacia arriba de manera simétrica a las anteriores, con el mismo ángulo. El gnomon también estaría hacia arriba un ángulo igual a la latitud.

 


Es frecuente encontrar varios relojes solares integrados en un mismo elemento. En este prisma se sitúan 4 relojes, y en la imagen pueden verse uno orientado al oeste y otro al sur.


Si estamos interesados en elaborar un reloj solar, o simplemente en observarlos, siempre hay que tener en cuenta que la hora que marcan estos instrumentos antes era la oficial pero ahora no, y que hay que considerar varias circunstancias que se recogen en "La hora de los relojes de sol


- Si queremos usar fórmulas trigonométricas para realizar el trazado de las líneas, en el vertical orientado quedarían:

La línea del mediodía (12 hora solar) se trazará siempre vertical desde el arranque del gnomon, y a partir de ella se dibujan las demás:

 A partir del reloj ecuatorial que tiene ángulos iguales de 15º:


 

- En el caso del vertical declinante la deducción de las fórmulas es más compleja; Se hace a partir del reloj horizontal y se obtienen los ángulos beta que forman las líneas horarias con la de las 12:

los ángulos alfa son los que se obtuvieron para el reloj horizontal en un post anterior, y la deducción de esta fórmula prefiero incluirla en un segundo anexo.

Si nuestro reloj va a estar ubicado en una pared, la colocación precisa del gnomon puede no ser sencilla porque hay que tener en cuenta dos ángulos: la latitud y la declinación de la pared. Un método que utilizo yo es elaborar una guía en cartón que contenga esos ángulos por lo que una de las aristas está orientada adecuadamente si ponemos el objeto horizontal, y una vez taladrado en la pared siguiendo aproximadamente esa dirección y dejado una cierta holgura, introducir el gnomon, junto a él la guía nivelada, y modificar si fuera preciso la posición del gnomon.

Pieza auxiliar para colocar el gnomon. En el gráfico de la izquierda la pared declina hacia el Este y en la foto de la derecha, en que está visto desde abajo, hacia el Oeste.

Otra solución muy utilizada es la que aparece en la primera imagen de este artículo y repito aquí: El gnomon va unido a otra varilla horizontal que se sujetará también en la pared, y ambas forman el ángulo de la latitud, con lo que solo faltará girar el conjunto para que esté dirigido hacia el Sur.



- En el reloj lateral:

 Por el método trigonométrico se puede calcular la distancia (AB) de cada línea horaria a la línea de las  6h (o las 18 si está orientado al oeste) que está a la altura del gnomon



En este caso la deducción es muy sencilla y utilizando el triángulo ABD se obtiene: AB=AD / Tan (a), siendo  el ángulo correspondiente a la línea de la misma hora en el reloj vertical orientado, y que será también el del triángulo ABD.




Incluyo aquí la deducción de las fórmulas trigonométricas que darían los ángulos que separan las líneas horarias de un reloj vertical declinante con la de las 12, a partir de uno horizontal. No suelo incluir estos laboriosos desarrollos en este blog "para todos los públicos, pero en este caso hago una excepción porque es de cosecha propia.