Año tropical

Un año tropical (también conocido como año solar ) en un sentido general es el tiempo durante el cual el Sol completa un ciclo de las estaciones, visto desde la Tierra , por ejemplo, el tiempo de un equinoccio de primavera al siguiente, o de un día del solsticio de verano a otro. Desde la antigüedad, los astrónomos han refinado gradualmente la definición del año tropical y ahora lo definen como el tiempo requerido para que la longitud tropical media del Sol (posición longitudinal a lo largo de la eclíptica en relación con la posición en el equinoccio vernal) aumente en 360 grados (es decir, , para completar un ciclo estacional completo) [1] .

Duración del año tropical

Por definición, un año tropical es el tiempo requerido por el Sol, comenzando desde una longitud eclíptica elegida , para completar un ciclo completo de estaciones y regresar a la misma longitud eclíptica. Antes de considerar un ejemplo, se debe aclarar el concepto de equinoccio. Cuando se realizan cálculos en el sistema solar, se utilizan dos planos importantes: el plano de la eclíptica (la órbita de la Tierra alrededor del Sol) y el plano del ecuador celeste (la proyección del ecuador de la Tierra en el espacio). Estos planos tienen una línea de intersección. La dirección a lo largo de esta línea de intersección desde la Tierra hacia la constelación de Piscis  es el equinoccio de marzo, que se indica con el símbolo ♈ (el símbolo parece cuernos de carnero y es un símbolo de la constelación de Aries , donde se ubicaba el equinoccio en el pasado lejano). La dirección opuesta a lo largo de la línea hacia la constelación de Virgo es el equinoccio de septiembre y se indica con el símbolo ♎ (nuevamente, el símbolo se refiere a la constelación de Libra , en la que el equinoccio estaba en la antigüedad). Debido a la precesión y la nutación del eje de la tierra, estas direcciones cambian en comparación con la dirección de estrellas y galaxias distantes , cuyas direcciones no tienen un cambio notable debido a la gran distancia a estos objetos (ver Sistema de referencia celeste internacional ).

La longitud de la eclíptica del Sol es el ángulo entre ♈ y el Sol, medido hacia el este a lo largo de la eclíptica. Su medición está plagada de ciertas dificultades, ya que el Sol se mueve, y la dirección con respecto a la cual se mide el ángulo también se mueve. Para tal medida, es conveniente tener una dirección fija (con respecto a las estrellas distantes). La dirección ♈ al mediodía del 1 de enero de 2000 se elige como tal dirección, se denota con el símbolo ♈ 0 .

Usando esta definición, el equinoccio de primavera se registró el 20 de marzo de 2009 a las 11:44:43.6. El siguiente equinoccio fue el 20 de marzo de 2010 a las 17:33:18.1, dando un año tropical de 365 días 5 horas 48 minutos 34,5 segundos. El sol y ♈ se mueven en direcciones opuestas. Cuando el Sol y ♈ se encontraron en marzo de 2010 en el equinoccio, el Sol pasó hacia el este en un ángulo de 359° 59' 09" y ♈ se movió hacia el oeste 51" para un total de 360° (todo relativo a ♈ 0 ).

Si se elige otra longitud eclíptica del Sol como punto de referencia, la duración del año tropical ya será diferente. Esto se debe al hecho de que, aunque el cambio ♈ ocurre a una tasa casi constante [2] , existen variaciones significativas en la velocidad angular del Sol. Así, los aproximadamente 50 segundos de arco que el Sol no pasa por la eclíptica en un año tropical completo "ahorran" una cantidad diferente de tiempo dependiendo de la posición en la órbita.

Duración promedio del año tropical en el equinoccio vernal

Como se mencionó anteriormente, la duración del año tropical depende de la elección del punto de referencia. Los astrónomos no llegaron inmediatamente a una metodología unificada, pero la mayoría de las veces eligieron uno de los equinoccios como punto de referencia, porque el error en estos períodos es mínimo. La comparación de las mediciones de años tropicales durante varios años sucesivos reveló diferencias asociadas con la nutación y las perturbaciones planetarias que actúan sobre el Sol. Meos y Savoy en [1] dan los siguientes ejemplos de intervalos entre los equinoccios de primavera:

Hasta principios del siglo XIX, la duración del año tropical se determinaba comparando las fechas del equinoccio durante un largo período de tiempo. Este enfoque hizo posible calcular la duración media del año tropical [1] .

La comparación de los valores de los intervalos de tiempo promedio entre los equinoccios y solsticios para el año astronómico 0 (1 año aC según la cuenta tradicional) y el año 2000 se presenta [1] en la tabla:

El valor actual de la duración media del año tropical

La duración media del año tropical desde el 1 de enero de 2000 es de 365,2421897 días o 365 días 5 horas 48 minutos 45,19 segundos. Este valor cambia bastante lentamente. Una expresión adecuada para calcular la duración de un año tropical en el pasado lejano:

donde T  es el tiempo en siglos julianos (1 siglo juliano son exactamente 36.525 días) contados desde el mediodía del 1 de enero de 2000 [3] [4]

Variaciones en la duración del año tropical

Con el movimiento imperturbable (kepleriano) de la Tierra, la duración del año tropical sería una constante en el tiempo. Sin embargo, el movimiento orbital real de la Tierra está perturbado [5] . La consecuencia del movimiento perturbado de la Tierra son las variaciones interanuales en la duración del año tropical. Los estudios muestran [6] que estas variaciones son periódicas, ya que están asociadas con perturbaciones periódicas del movimiento orbital de la Tierra por parte de los cuerpos celestes más cercanos. El período principal en las variaciones es un ciclo de tres años con una amplitud promedio de 0.006659 días (9 minutos 35 segundos). Este ciclo, por regla general, se alterna cada 8 u 11 años con un ciclo de dos años, cuya amplitud media es de 0,004676 días (6 minutos 44 segundos). La periodicidad de dos y tres años se explica por la conmensurabilidad en el movimiento orbital de la Tierra y los planetas más cercanos: Marte (resonancia orbital 2: 1) y Venus (3: 5). En su alternancia, los ciclos de dos y tres años forman series de 8 (2+3+3) y 11 (2+3+3+3) años, que corresponden a las fases del ciclo de nutación de 19 años [7] .

Año calendario

El calendario gregoriano , que se utiliza con fines civiles, es el estándar internacional. Este es un calendario solar (fue inventado para estar sincronizado con el año tropical). Tiene una periodicidad de 400 años (146.097 días). Los meses, fechas y días de la semana se repiten completamente en cada período. Duración media de un año natural: 146.097 / 400 = 365,2425 días, lo que da una buena aproximación a un año tropical.

El calendario gregoriano es una versión mejorada del calendario juliano . En el momento de la reforma en 1582, la fecha del equinoccio vernal se había desplazado unos 10 días, del 21 de marzo, durante el Primer Concilio de Nicea en 325, al 11 de marzo. La verdadera motivación de las reformas no fue principalmente una cuestión de devolver los ciclos agrícolas a donde estaban una vez en el ciclo estacional, la principal preocupación de los cristianos fue la correcta observancia de la Pascua. Las reglas usadas para calcular la fecha de Pascua usaban la fecha habitual del equinoccio vernal (21 de marzo), y se consideraba importante mantener el 21 de marzo cerca del equinoccio real [8] . También propuesto y utilizado por la mayoría de las iglesias ortodoxas autocéfalas es el nuevo calendario juliano (un error de un día en 43.500 años).

Si la sociedad continúa dando importancia a la sincronización entre el calendario civil y las estaciones en el futuro, eventualmente se requerirá una nueva reforma del calendario. Si el año tropical es 1900 con 365,242199 días, entonces el calendario gregoriano tiene un atraso de 10.000 años en unos 3 días y 17 minutos. 33 seg. Al aumentar este error, la duración del año tropical (medido en tiempo terrestre) disminuye a una tasa de alrededor de 0,53 s por cada 100 años tropicales. Además, el día solar promedio aumenta en 1,5 ms por cada 100 años tropicales. Estos efectos harán que el calendario se desplace 1 día en 3200 años. Las diversas opciones propuestas para seguir mejorando el calendario todavía no parecen pertinentes [9] . Además, dado que la reforma gregoriana tenía como objetivo sincronizar el calendario no con las estaciones, sino con el equinoccio vernal, entonces la precisión del calendario debe evaluarse no por la duración del año tropical promedio, sino por la duración del vernal. año del equinoccio. Y, como se desprende de la tabla anterior, el calendario gregoriano hace frente a esta tarea en nuestro tiempo tan bien que un error en un día aparecerá no antes de 10.000 años [10] [11] .

Véase también

• Año
• año bessel
• período sideral

Notas

1. ↑ 1 2 3 4 Meeus, J., Savoie, D. La historia del año tropical Journal of the British Astronomical Association , 102(1), 40-42. Archivado el 27 de febrero de 2007 en Wayback Machine . 
2. ↑ Seidelmann, PK (Ed.). (1992). Suplemento explicativo del almanaque astronómico . Sausalito, CA: Libros de ciencia universitaria. ISBN 0-935702-68-7 
3. ↑ McCarthy D. & Seidelmann, PK Tiempo desde la rotación de la Tierra hasta la física atómica  . – Weinhein: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., 2009. - Pág. 351. - ISBN 9783527407804 .
4. ↑ Términos seculares de las teorías planetarias clásicas utilizando los resultados de la teoría general. Astronomía y Astrofísica , 157, 59-70. ISSN 0004-6361 Archivado el 8 de diciembre de 2013 en Wayback Machine . 
5. ↑ Duboshin G. N. Mecánica celestial. Principales tareas y métodos. — M.: Nauka, 1975. — 800 p.
6. ↑ Fedorov V. M. Variaciones interanuales en la duración del año tropical // Informes de la Academia Rusa de Ciencias, 2013. - v. 451. - No. 1, - p. 95–97. (2013). Consultado el 20 de abril de 2015. Archivado desde el original el 9 de mayo de 2021. (indefinido)
7. ↑ Fedorov V. M. Variabilidad latitudinal de la radiación solar entrante en diferentes ciclos de tiempo // Informes de la Academia Rusa de Ciencias, 2015, volumen 460, n.° 3, p. 339–342. (2015). Consultado el 20 de abril de 2015. Archivado desde el original el 27 de abril de 2015. (indefinido)
8. ↑ El calendario occidental - "Intolerabilis, horribilis, et derisibilis"; cuatro siglos de descontento. En GV Coyne, MA Hoskin y O. Pedersen (Eds.). Reforma gregoriana del calendario . Observatorio Vaticano.
9. ↑ Blackburn, B. & Holford-Strevens (2003, reimpresión corregida de 1999). El Oxford compañero del año . Prensa de la Universidad de Oxford.
10. ↑ S. Cassidy, Error en la declaración del año tropical . Archivado el 28 de enero de 2022 en Wayback Machine , 1996.
11. ↑ M. L. Gorodetsky , Sobre la cuestión de la precisión del calendario gregoriano y el ciclo lunar // Investigación histórica y astronómica, vol. XXXV. -M.: Fizmatlit, 2010, C. 289-293.

diccionarios y enciclopedias	gran noruego Britannica (en línea)