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Parada lunar

Una parada lunar o lunisticio es cuando la Luna alcanza su punto más al norte o más al sur durante el transcurso de un mes (específicamente un mes tropical de aproximadamente 27,3 días). La declinación (una coordenada celeste medida como el ángulo desde el ecuador celeste , análoga a la latitud ) durante la parada lunar varía en un ciclo de 18,6 años de duración entre 18,134° (norte o sur) y 28,725° (norte o sur), debido a la precesión lunar. . Estos extremos se denominan paradas lunares menores y mayores.

La última parada lunar menor fue en octubre de 2015 y la próxima será en 2034. La última parada lunar importante fue en 2006 y la próxima será en 2025.

Ubicación de los lunisticios del norte de 2006 a 2025

Actualmente, el lunisticio norte ocurre cuando la Luna se ve en dirección a Tauro , el norte de Orión , Géminis o, a veces, la parte más meridional de Auriga (como en el momento de un lunisticio importante). El lunisticio austral ocurre cuando la Luna está en Sagitario u Ofiuco . Debido a la precesión del eje de la Tierra , los lugares más septentrionales y meridionales de la Luna en el cielo se mueven hacia el oeste, y en unos 13.000 años el lunisticio septentrional se producirá en Sagitario y Ofiuco y el lunisticio meridional en la zona de Géminis.

Durante una pequeña parada lunar, las fuerzas de marea aumentan ligeramente en algunos lugares, lo que provoca un aumento de la amplitud de las mareas y de inundaciones por marea . [1]

En una parada lunar importante, el rango de declinación de la Luna y, en consecuencia, su rango de azimut en la salida y puesta de la Luna, alcanza un máximo. Como resultado, vista desde las latitudes medias , la altitud de la Luna en la culminación superior (el momento diario en el que el objeto parece contactar con el meridiano del observador ) cambia en dos semanas desde su valor máximo posible a su valor mínimo posible sobre el horizonte , hacia el norte. o hacia el sur (dependiendo del hemisferio del observador ). De manera similar, su azimut al salir la luna cambia de noreste a sureste y al ponerse la luna de noroeste a suroeste.

Los tiempos de inactividad lunar parecen haber tenido un significado especial para las sociedades de la Edad del Bronce que construyeron los monumentos megalíticos en Gran Bretaña e Irlanda . También tiene importancia para algunas religiones neopaganas . También existe evidencia de que las alineaciones con la salida o puesta de la luna en los días de paradas lunares se pueden encontrar en sitios antiguos de otras culturas antiguas, como en Chaco Canyon en Nuevo México , Chimney Rock en Colorado y Hopewell Sites en Ohio .

Momento

Una parada lunar importante se produce cuando la declinación de la Luna alcanza un límite mensual máximo, alrededor de 28,72° norte o sur, mientras que una parada lunar menor se produce cuando la declinación alcanza un límite mensual mínimo, alrededor de 18,13° norte o sur. Los valores exactos dependen de las posiciones exactas del sol, la luna, los nodos lunares y el perigeo .

Valor absoluto de la declinación de los lunisticios en 2006. En la parte inferior se muestran las horas de luna nueva, luna llena y eclipses. Los valores más altos se encuentran cerca de los equinoccios y cerca de los eclipses.

Los lunisticios ocurren cerca de los equinoccios y eclipses. Esto se debe a que la inclinación orbital de la luna tiene términos periódicos, y el término periódico principal aumenta la inclinación en 0,135° cada vez que el sol se alinea con los nodos de la órbita de la luna, en otras palabras, en medio de una temporada de eclipses . [2] Dado que los lunisticios ocurren alrededor del momento en que los nodos están alineados con el equinoccio celeste , y dado que el sol está cerca de un nodo, esto significa que ocurren alrededor del momento en que el sol está en un equinoccio celeste, es decir, alrededor del Equinoccio de primavera u otoño.

Las fechas en las que los nodos se alinean con los equinoccios celestes no son las mismas que las fechas en las que la luna realmente llega a la posición lunistica y pueden ocurrir en cualquier época del año. Esto se debe tanto a la fluctuación en la inclinación mencionada anteriormente como a que la luna tiene que llegar a la ascensión recta en 6 o 18 horas (90° o 270°). El alineamiento se produce una vez cada 6798,38 días en promedio (18.613 años julianos de 365,25 días, o 18 años y 223 o 224 días), aunque el nodo sufre una fluctuación de amplitud de 1,5°, lo que puede retrasar o adelantar el alineamiento hasta Al rededor de un mes. [2] Entre 1951 y 2050, estas fechas son 1969, 1987, 2006, 2025 y 2043 para lunisticios mayores y 1959, 1978, 1997, 2015 y 2034 para lunisticios menores.

origen del nombre

El término parada lunar aparentemente fue utilizado por primera vez por el ingeniero Alexander Thom en su libro de 1971 Observatorios lunares megalíticos . [3] El término lunistice proviene del latín luna - (luna) + - stitium (un paro) y describe los extremos en la variación de declinación de la luna. En un solsticio o lunisticio ni el sol ni la luna se detienen, obviamente; lo que se detiene, momentáneamente, es el cambio de declinación.

explicación informal

A medida que la Tierra gira sobre su eje, las estrellas en el cielo nocturno parecen seguir trayectorias circulares alrededor de los polos celestes . (Este ciclo diario de movimiento aparente se llama movimiento diurno ). Todas las estrellas parecen fijas en una esfera celeste que rodea al observador. De la misma manera que las posiciones en la Tierra se miden utilizando la latitud y la longitud , los lugares aparentes de las estrellas en esta esfera se miden en ascensión recta (correspondiente a la longitud) y declinación (correspondiente a la latitud). Si se ve desde una latitud de 50° N en la Tierra, cualquier estrella con una declinación de +50° pasaría directamente por encima (alcanzando el cenit en la culminación superior ) una vez cada día sidéreo (23 horas, 56 minutos, 4 segundos), ya sea visible. de noche u oscurecido durante el día.

A diferencia de las estrellas, el Sol y la Luna no tienen una declinación fija. Dado que el eje de rotación de la Tierra está inclinado aproximadamente 23,5° con respecto a una línea perpendicular a su plano orbital (la eclíptica ), la declinación del Sol oscila entre +23,5° en el solsticio de junio y -23,5° en el solsticio de diciembre , mientras la Tierra orbita . el Sol una vez cada año tropical . Por lo tanto, en junio, en el hemisferio norte , el sol del mediodía está más alto en el cielo y el día es más largo que en diciembre. En el hemisferio sur la situación es al revés. Esta oblicuidad causa las estaciones de la Tierra .

La declinación de la Luna también cambia, completando un ciclo una vez cada mes tropical de 27,3 días. Así, la declinación lunar pasa de un valor positivo a uno negativo en poco menos de dos semanas , y viceversa. En consecuencia, en menos de un mes, la altitud de la Luna en su culminación superior (cuando entra en contacto con el meridiano del observador ) puede cambiar de más arriba en el cielo a más abajo sobre el horizonte, y viceversa.

Así, la declinación de la Luna varía cíclicamente en un período de unas cuatro semanas, pero la amplitud de esta oscilación varía a lo largo de un ciclo de 18,6 años. Se produce una parada lunar en los puntos de este último ciclo en los que esta amplitud alcanza un mínimo o un máximo.

La Luna se diferencia de la mayoría de los satélites naturales alrededor de otros planetas en que permanece cerca de la eclíptica (el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol) en lugar del plano ecuatorial de la Tierra . La declinación máxima y mínima de la Luna varían porque el plano de la órbita de la Luna alrededor de la Tierra está inclinado aproximadamente 5,14° con respecto al plano de la eclíptica, y la dirección espacial de la inclinación orbital de la Luna cambia gradualmente durante un ciclo de 18,6 años, añadiendo alternativamente o restando de la inclinación de 23,5° del eje de la Tierra.

Por lo tanto, la declinación máxima de la Luna varía aproximadamente de 18,3° (5,14° menos que la inclinación axial de la Tierra) a 28,6° (5,14° más). En la parada lunar menor, la Luna cambiará su declinación durante el mes tropical de +18,3° a -18,3°, para un rango total de 37°. Luego, 9,3 años después, durante la mayor parada lunar, la Luna cambiará su declinación durante el mes aproximadamente de +28,6° a -28,6°, lo que totaliza un rango de 57°. Este rango es suficiente para llevar la altitud de la Luna en su culminación desde lo alto del cielo hasta lo más bajo sobre el horizonte en sólo dos semanas (media órbita).

Estrictamente hablando, la parada lunar es una posición en movimiento en el cielo en relación con la dirección del eje de la Tierra y con la rotación de los nodos orbitales de la Luna ( precesión nodal lunar ) una vez cada 18,6 años. La posición de estancamiento no persiste durante las dos semanas que tarda la Luna en pasar de su declinación máxima (positiva) a su declinación mínima (negativa), y lo más probable es que no coincida exactamente con ninguno de los extremos. Sin embargo, debido a que el ciclo de paradas de 18,6 años es mucho más largo que el período orbital de la Luna (alrededor de 27,3 días), el cambio en el rango de declinación en períodos tan cortos como media órbita es muy pequeño. El período de precesión de los nodos lunares en el espacio es ligeramente más corto que el intervalo de parada lunar debido a la precesión axial de la Tierra , alterando la inclinación axial de la Tierra durante un período muy largo en relación con la dirección de la precesión de los nodos lunares. En pocas palabras, el ciclo de parada resulta de la combinación de las dos inclinaciones.

Como se indicó anteriormente, los lunisticios ocurren cerca del tiempo de los eclipses. En un año de gran parada lunar, los eclipses solares ocurren en marzo o abril en el nodo ascendente y en septiembre u octubre en el nodo descendente, mientras que los eclipses lunares en el nodo descendente ocurren en marzo o abril y los eclipses lunares en el nodo ascendente ocurren en septiembre u octubre. . En un año de pequeña parada lunar la situación se invierte. Para un lunisticio importante, una temporada de eclipses cerca del equinoccio de marzo tiene eclipses solares y lunares de saros impares , mientras que otra temporada de eclipses cerca del equinoccio de septiembre tiene eclipses solares y lunares de saros pares. Para un lunisticio menor, la temporada de eclipses cerca del equinoccio de marzo tiene eclipses solares y lunares de saros pares, mientras que la temporada de eclipses cerca del equinoccio de septiembre tiene eclipses solares y lunares en saros impares.

Posición aparente de la Luna durante el reposo

El azimut (dirección horizontal) de la salida y puesta de la luna varía según el mes tropical de la Luna de 27.322 días, mientras que la variación del azimut durante cada mes tropical varía con el período de inactividad lunar (18.613 años).

Debido al efecto mencionado anteriormente, el momento (en latitudes no demasiado cercanas al ecuador) en que la Luna se encuentra en su ángulo absolutamente mayor sobre el horizonte (su " ángulo de altitud ") en el transcurso del ciclo de 18,6 años ocurre aproximadamente un semana después de la luna nueva si es primavera, o una semana antes de la luna nueva si es otoño. Esto significa que será una media luna, y estará en este punto más alto al atardecer (en primavera) o al amanecer (en otoño). En el invierno, a tres meses de esa fecha, la luna estará casi tan alta (aproximadamente media luna menos de diámetro) que la luna llena a medianoche. También en otros momentos durante el ciclo de 18,6 años, la luna llena alcanzará su punto más alto a la medianoche en pleno invierno, cerca del momento del lunistice del mes tropical.

Para una latitud de 55° norte o 55° sur en la Tierra, la siguiente tabla muestra los acimutes de salida y puesta de la Luna para los arcos más estrechos y más anchos de la Luna en el cielo. Los acimutes se dan en grados desde el norte verdadero y se aplican cuando el horizonte no está obstruido. También se dan cifras para un tiempo intermedio entre una paralización mayor y una menor.

La trayectoria del arco de la Luna llena generalmente alcanza su punto más ancho en pleno invierno y su punto más estrecho en pleno verano. La trayectoria del arco de la Luna nueva generalmente alcanza su punto más ancho en pleno verano y su punto más estrecho en pleno invierno. La trayectoria del arco del primer cuarto de luna generalmente alcanza su punto más ancho a mediados de primavera y su punto más estrecho a mediados de otoño. La trayectoria del arco del último cuarto de luna generalmente alcanza su punto más ancho a mediados de otoño y su punto más estrecho a mediados de primavera.

Una puesta de luna temprano en la mañana en el desierto de Mojave , California (febrero de 2016)

Para los observadores en latitudes medias (no demasiado cerca del ecuador ni de ninguno de los polos ), la Luna está más alta en el cielo en cada período de 24 horas cuando alcanza el meridiano del observador . Durante el mes, estas altitudes de culminación varían para producir un valor máximo y un valor mínimo. La siguiente tabla muestra estas altitudes en diferentes momentos del período nodal lunar para un observador a 55° norte o 55° sur. Las mayores y menores culminaciones ocurren con aproximadamente dos semanas de diferencia.

La siguiente tabla muestra algunas fechas aproximadas de cuándo el nodo de la Luna pasó o pasará el equinoccio. La mayor declinación de la Luna ocurre unos pocos meses después de estos tiempos, más cerca de un equinoccio, dependiendo de su órbita detallada. [4] Las fechas se calculan a partir de la trayectoria del nodo medio, sin las pequeñas fluctuaciones periódicas que pueden retrasar la fecha algunas semanas. [5]

Al norte de la latitud 62°, como en Fairbanks , Alaska, se puede ver una media luna directamente al norte en el lunisticio mayor. Esto será al amanecer si la luna está creciente, o al atardecer si la luna está menguante.

Efectos en la Tierra

Durante una pequeña parada lunar, las fuerzas de marea (fuerzas gravitacionales) de los objetos solares están más alineadas. Esto conduce a una mayor amplitud de las mareas y a las inundaciones por mareas en el intervalo de 18,6 años. [1] La temperatura de la superficie del mar del Pacífico ecuatorial y la presión atmosférica del Pacífico sur se correlacionan con la declinación que alcanza la luna en el mes tropical y pueden tener un efecto en la oscilación de El Niño-La Niña . [6] [7]

Explicación detallada

Trayectorias aparentes del Sol y la Luna en la esfera celeste (ángulos exagerados para mayor claridad)

Es mejor considerar una explicación más detallada en términos de las trayectorias del Sol y la Luna en la esfera celeste , como se muestra en el primer diagrama. Esto muestra la esfera abstracta que rodea la Tierra en el centro. La Tierra está orientada de manera que su eje sea vertical.

El Sol, por definición, siempre se ve en la eclíptica (la trayectoria aparente del Sol a través del cielo), mientras que la Tierra está inclinada en un ángulo de e  = 23,5° con respecto al plano de esa trayectoria y completa una órbita alrededor del Sol en 365,25636 días. un poco más de un año debido a que la precesión altera la dirección de inclinación de la Tierra.

La órbita de la Luna alrededor de la Tierra (mostrada con puntos) está inclinada en un ángulo de i = 5,14° con respecto a la eclíptica. La Luna completa una órbita alrededor de la Tierra en 27,32166 días. Los dos puntos en los que la Luna cruza la eclíptica se conocen como sus nodos orbitales , mostrados como "N1" y "N2" (nodo ascendente y nodo descendente, respectivamente), y la línea que los conecta se conoce como línea de nodos . Debido a la precesión del plano orbital de la Luna , estos puntos de cruce y las posiciones de los eclipses se desplazan gradualmente alrededor de la eclíptica en un período de 18,6 años.

Al observar el diagrama, observe que cuando la línea de nodos de la Luna (N1 y N2) gira un poco más de lo que se muestra y se alinea con el ecuador de la Tierra, la órbita de la Luna alcanzará su ángulo más pronunciado con el ecuador de la Tierra, y 9,3 años después ser el más superficial: la declinación (inclinación) de 5,14° de la órbita de la Luna se suma (parada mayor) o resta (parada menor) a la inclinación del eje de rotación de la Tierra (23,439°).

La declinación de la Luna en 2005-2006

El efecto de esto sobre la declinación de la Luna se muestra en el segundo diagrama. Durante el transcurso del período nodal, a medida que la Luna orbita la Tierra, su declinación oscila de – m ° a + m °, donde m es un número en el rango ( e  –  i ) ≤  m  ≤ ( e  +  i ). En una parada menor (por ejemplo, en 2015), su declinación durante el mes varía de –( e  –  i ) ≈ –18,5° a +( e  –  i ) ≈ 18,3°. Durante una parada importante (por ejemplo, en 2005-2006), la declinación de la Luna varió durante cada mes desde aproximadamente –( e  +  i ) ≈ –28,6° a +( e  +  i ) ≈ 28,5°.

Las declinaciones máximas de la Luna en 2005-2006

Sin embargo, una sutileza adicional complica aún más el panorama. La atracción gravitacional del Sol sobre la Luna la atrae hacia el plano de la eclíptica, provocando una ligera oscilación de aproximadamente 9 minutos de arco en un período de 173 días. En 2006, el efecto de esto fue que, aunque la alineación de los nodos con los equinoccios celestes se produjo en junio, la máxima declinación de la Luna no fue en junio sino en septiembre, como se muestra en el tercer diagrama. El valor absoluto máximo de declinación se registró en marzo anterior, con -28,7215°. [8]

Otras complicaciones

Debido a que la Luna está relativamente cerca de la Tierra, el paralaje lunar altera la declinación (hasta 0,95°) cuando se observa desde la superficie de la Tierra frente a la declinación geocéntrica, la declinación de la Luna desde el centro de la Tierra. Por tanto, la declinación geocéntrica puede diferir hasta aproximadamente 0,95° de la declinación observada. La cantidad de este paralaje varía con la latitud, por lo que el máximo observado de cada ciclo de parada varía según la posición de observación.

La refracción atmosférica (la curvatura de la luz de la Luna cuando pasa a través de la atmósfera terrestre) altera la declinación observada de la Luna, más aún a baja altura, donde la atmósfera es más espesa (más profunda).

No todos los máximos son observables desde todos los lugares del mundo: la Luna puede estar debajo del horizonte en un sitio de observación particular durante el máximo, y cuando sale, puede tener una declinación menor que un máximo observable en alguna otra fecha. .

Paralización de 2006

Tenga en cuenta que las fechas y horas en esta sección y en la tabla están en Tiempo Universal Coordinado , todas las posiciones celestes están en coordenadas aparentes topocéntricas, incluidos los efectos de paralaje y refracción, y la fase lunar se muestra como la fracción de la Luna. disco que está iluminado.

En 2006, la declinación lunar mínima , vista desde el centro de la Tierra, fue a las 16:54 UTC del 22 de marzo, cuando la Luna alcanzó una declinación aparente de −28:43:23,3. Los siguientes dos mejores contendientes fueron las 20:33 del 29 de septiembre, con una declinación de −28:42:38,3 y las 13:12 del 2 de septiembre con una declinación de −28:42:16,0.

La máxima declinación lunar, vista desde el centro de la Tierra, se produjo a las 01:26 del 15 de septiembre, cuando la declinación alcanzó +28:43:21,6. El siguiente máximo fue a las 07:36 del 4 de abril, cuando alcanzó +28:42:53,9

Sin embargo, estas fechas y horas no representan los máximos y mínimos para los observadores en la superficie de la Tierra.

Por ejemplo, después de tener en cuenta la refracción y el paralaje, el máximo observado el 15 de septiembre en Sydney, Australia, fue varias horas antes y luego ocurrió a la luz del día. La tabla muestra las principales paradas que fueron realmente visibles (es decir, no a plena luz del día y con la Luna sobre el horizonte) tanto desde Londres, Reino Unido, como desde Sydney, Australia.

Para otros lugares de la superficie de la Tierra, las posiciones de la Luna se pueden calcular utilizando la calculadora de efemérides del JPL.

Referencias

  1. ^ ab Machemer, Theresa (14 de julio de 2021). "La órbita tambaleante de la Luna y el aumento del nivel del mar provocarán inundaciones récord en la década de 2030". Revista Smithsonian . Consultado el 23 de julio de 2021 .
  2. ^ ab JL Simón; et al. (1994). «Expresiones numéricas para fórmulas de precesión y elementos medios para la Luna y los planetas» (PDF) . Astron. Astrofia . Código bibliográfico : 1994A y A...282..663S.
  3. ^ Vicente, Fiona (2005). "Una importante 'parada lunar'" (PDF) . Revista de la Asociación Astronómica Británica . 115 (4): 220. Código Bib : 2005JBAA..115..220V. Archivado desde el original (PDF) el 16 de enero de 2014.
  4. ^ Ver resumen en Fred Espenak . "Mayores paradas lunares anuales: 2001 a 2100". AstroPíxeles .Todas las fechas son en marzo, septiembre u octubre.
  5. ^ Calculado utilizando la ecuación donde está el tiempo en siglos julianos de 36525 días desde J2000 (alrededor del mediodía del 1 de enero de 2000), de JL Simon; et al. (1994). «Expresiones numéricas para fórmulas de precesión y elementos medios para la Luna y los planetas» (PDF) . Astron. Astrofia . Código bibliográfico : 1994A y A...282..663S.
  6. ^ Randall S. Cerveny, John A. Shaffer (1 de enero de 2001). "La Luna y El Niño". Cartas de investigación geofísica . doi :10.1029/2000GL012117.
  7. ^ "¿Un vínculo entre la luna y el clima?". Ciencia del CO2 . Archivado desde el original el 2 de diciembre de 2008.
  8. ^ Compare la simulación de la NASA de marzo, con -28,7215 °, con la simulación de septiembre, con 28,720 °.

enlaces externos