Solsticio
Un solsticio es uno de los dos días cada año, alrededor del 21 de junio y el 21 de diciembre, cuando el Sol alcanza su posición más alta o más baja al mediodía en el cielo.
Definition
Un solsticio es un día en que el Sol está en su punto más alto o más bajo del cielo de mediodía del año: el solsticio de junio, alrededor del 21 de junio, es el día más largo del año en Carolina del Norte y el comienzo del verano, y el solsticio de diciembre, alrededor del 21 de diciembre, es el día más corto y el comienzo del invierno. Un solsticio ocurre cuando el eje de la Tierra está inclinado más directamente hacia o en contra del Sol, así que el Sol alcanza su mayor declinación norte o sur; alrededor del 21 de junio está directamente sobre el Trópico de Cáncer, $23.5^\circ$ N, dando al hemisferio norte su día más largo y al sur el más corto, y alrededor del 21 de diciembre está sobre el Trópico de Capricornio, $23.5^\circ$ S, con la situación invertida. Con precisión, los solsticios son los dos instantes en que la longitud eclíptica del Sol es $90^\circ$ o $270^\circ$, equivalentemente cuando su declinación alcanza $+23.5^\circ$ o $-23.5^\circ$. En la latitud $\phi$ la altitud solar de mediodía en los solsticios es $90^\circ - \phi \pm 23.5^\circ$, y la duración del día es máxima o mínima. Debido a que la órbita de la Tierra es elíptica, los intervalos entre solsticios y equinoccios son desiguales, y el atardecer más temprano y el amanecer más tardío en el hemisferio norte caen en fechas diferentes al solsticio de diciembre mismo debido a la ecuación del tiempo.
Example
En el solsticio de junio, Charlotte tiene unas $14$ horas y media de luz de día, y en el solsticio de diciembre tiene menos de $10$ horas. En el solsticio de junio el Sol sale bien al norte del este y se pone bien al norte del oeste, y dentro del Círculo Polar Ártico nunca se pone, mientras que ese mismo día en el Polo Sur el Sol no sale en absoluto. En Charlotte el atardecer más temprano ocurre a principios de diciembre y el amanecer más tardío a principios de enero, aunque el solsticio de diciembre alrededor del día 21 tiene la menor luz de día total. El desfase surge porque el mediodía solar se retrasa unos $30$ segundos por día en diciembre.
Key Insight
El día más largo no suele ser el día más caluroso, porque la tierra y los océanos siguen calentándose semanas después del solsticio, así que el clima más caluroso llega en julio y agosto. La palabra solsticio significa "el sol se detiene," y durante unos días alrededor de cada solsticio los puntos de salida y puesta del Sol dejan de moverse a lo largo del horizonte antes de invertir dirección. La precesión mueve lentamente los puntos del solsticio a lo largo de la eclíptica, y las fechas del solsticio se desplazan dentro del calendario por el ciclo de años bisiestos. Monumentos como Stonehenge y Newgrange fueron alineados con el amanecer o el atardecer del solsticio, mostrando que los solsticios estuvieron entre los primeros eventos astronómicos que los humanos rastrearon.