La
posición de los
trópicos se están
desplazando hacia el ecuador a una razón de 14.7 m por año. La última
determinación del Trópico de Cáncer en nuestro país data de 1975. Se estima
que en este momento se ha recorrido del orden de 352 m hacia el sur. Este
proyecto explica el fenómeno y propone la determinación actual del trópico
que atraviesa nuestro estado.
1.
LAS COORDENAS TERRESTRES.
Aunque la forma de la Tierra es algo
irregular, para fines prácticos se le considera como una esfera perfecta.
Todas los puntos sobre la superficie de la tierra, se pueden identificar con
dos números. Uno es la distancia del punto en cuestión al ecuador y la otra
es la distancia al Meridiano de Greenwich. El ecuador es el círculo máximo que
divide a la Tierra en dos mitades aproximadamente iguales llamados
hemisferio norte y hemisferio sur. El meridiano de Greenwich es el
semicírculo que va de polo a polo a través de esa ciudad.
Los círculos imaginarios paralelos al ecuador
son llamados paralelos o líneas de latitud. Tomando como
referencia el plano del ecuador, el ángulo que forma una línea del centro de
la tierra a un determinado punto sobre la superficie pude tomar valores entre
cero (un punto sobre el ecuador mismo) y 90° (un polo). Así los puntos sobre
la tierra pueden tener una latitud entre cero y 90°, sur o norte, dependiendo
del hemisferio en el que se encuentre.
Por otro lado, los semicírculos que parten de
los polos son llamados meridianos o líneas de longitud. El
meridiano de Greenwich, por motivos históricos, se define como 0° y se divide
a la Tierra en 24 semicírculos o meridianos llamados husos horarios.
Cada huso horario está separado 15° de sus vecinos, haciendo en total los 360°
del total del círculo. Entonces, la longitud de un punto puede tomar valores
entre 0 y 180° al este u oeste del meridiano de Greenwich.
Por ejemplo, la posición de la Ciudad de San
Luis Potosí, es de 22° 09’ 10” de latitud norte y 100° 58’ 38” al oeste del
meridiano de Greenwich.
2. LOS MOVIMIENTOS DE LA TIERRA.
Debido a las fuerzas gravitacionales que
ejercen sobre nuestro planeta, la luna, el sol, los planetas del sistema solar
y otros objetos del universo, la Tierra realiza varios movimientos, de los
cuales los mas notorios son el de rotación y el de translación.
El primer movimiento lo realiza la Tierra al girar alrededor del denominado
eje polar, el cual es una línea imaginaria que tiene al polo norte
y al polo sur como puntos de contacto. Este movimiento de rotación da
origen al día y a la noche. Partiendo de una posición particular de la
tierra respecto del sol, le toma 24 horas en regresar a la misma posición. Ese
período es algo menor si se cuenta estrictamente el tiempo que tarda en girar
una vuelta teniendo como referencia a las estrellas. Dado que nuestra vida se
rige principalmente por el movimiento de la tierra en torno al sol, tomamos el
período de 24 horas.
El movimiento de translación es el que
ejecuta la tierra al moverse alrededor del sol. La órbita que describe es una
elipse con un período de 365.25 días. Este movimiento y el hecho de que el eje
de rotación de la tierra esta inclinado con relación al plano de la elipse,
producen las estaciones del año.
Como puede apreciarse en la Figura 1, en el
verano el hemisferio norte recibe mas luz durante el día y sucede lo opuesto
en el invierno. En el hemisferio sur ocurre lo contrario; cuando en el
hemisferio norte es verano en el sur es invierno. Debido también a esta
inclinación en el polo norte en el verano de ese hemisferio no se oculta el
sol y en el polo sur nunca sale.
La apariencia de los cielos cambia cada noche
debido a la acción combinada de los movimientos de rotación y de translación
de la Tierra. Las estrellas aparecen ligeramente el oeste cada día a la misma
hora. Una estrella aparece por el este cerca de 4 minutos antes que el día
anterior. Cuatro minutos cada día en un espacio de tiempo de 30 días
significan casi dos horas cada mes. Al cabo de 12 meses el cielo de observa
igual.
3. LOS TRÓPICOS Y LOS CÍRCULOS POLARES.
En una región de la tierra alrededor del
ecuador, existe un círculo (paralelo) en el que en cualquier día del año, los
rayos del sol llegan perpendiculares, o sea que el sol se encuentra en el
cenit. La posición de ese paralelo depende del día del año y la región está
limitada por los trópicos. El Trópico de Cáncer se define como el
paralelo localizado mas al norte en el cual al mediodía se observa el sol
justo encima del punto de observación; esto sucede el día 21 de junio. El
Trópico de Cáncer atraviesa nuestro estado en la parte norte del altiplano y
en 1975 su latitud correspondía a 23º 27’. El trópico atraviesa los municipios
de Matehuala, Villa de Guadalupe, Charcas y Santo Domingo.
En el hemisferio sur, el paralelo con
características similares a las del Trópico de Cáncer se denomina el
Trópico de Capricornio y el sol se encuentra en el cenit el 21 de
Diciembre.
Los nombres de los trópicos se dieron hace
alrededor de 3200 años. En esa época los solsticios ocurrían cuando en el
firmamento se encontraban las constelaciones de Cáncer y de Capricornio. Eso
ya no es válido en la actualidad: las constelaciones que están en el
firmamento el 21 de Junio y el 21 de Diciembre son las de Géminis y Sagitario.
Esos son los nombres que deberían tener en la actualidad los trópicos.
Hay también regiones de la
tierra, cerca de los polos, en la que el sol no se oculta o no aparece por
varios días. Por ejemplo en el polo norte el sol sale el día del equinoccio
vernal (21 de marzo), no se oculta por seis meses y se pone el día del
equinoccio de otoño (22 de septiembre). Durante los siguientes seis meses el
sol no sale en el polo norte. El Círculo Polar Ártico esta definido como el
paralelo más al sur del polo, a lo largo del cual al menos un día del año el
sol no se oculta durante las 24 horas. La latitud del Círculo Polar Ártico es
aproximadamente de 66.5o. La región correspondiente alrededor del hemisferio
sur está limitada por el Círculo Polar Antártico. Los trópicos y los círculos
polares se ilustran en la Figura 2.
4. EL DESPLAZAMIENTO DE LOS TRÓPICOS Y LOS CÍRCULOS POLARES.
Otro movimiento importante de la tierra, producto de la atracción
gravitacional de otros cuerpos celestes, es el que efectúa la inclinación del
eje terrestre con respecto al plano de translación de la tierra. Esta
inclinación cambia como función del tiempo y oscila entre los 220 y 240 con un
período de 41,000 años. A este movimiento se le conoce como la oscilación de
Milankovitch.
Hace 9,500 años el ángulo del eje terrestre era de 24.2°, actualmente es de
23.45º y se está moviendo hacia valores menores. Se espera que dentro de
10,200 años el trópico alcance su valor mínimo de 22.6º y a partir de ahí
empiece a aumentar nuevamente. Las consecuencias de este movimiento son que al
disminuir el ángulo de inclinación, los trópicos se mueven hacia las zonas
tropicales a razón de 14.7 m cada año, es decir, el trópico de Cáncer se mueve
14.7 m hacia el sur, mientras que el de Capricornio lo hace hacia el norte. El
área que representan los 14.7 m alrededor del mundo, suma la cantidad de 1080
km². Esa área pasa de la zona tropical a la templada. Los círculos polares
presentan movimientos similares debido al decremento de la inclinación: los
círculos polares se desplazan hacia los polos.
La variación de la inclinación del eje terrestre trae como consecuencia
cambios climáticos severos. Comparado con la situación actual, en el punto de
menor inclinación los polos reciben una cantidad mucho menor de luz solar y
las zonas frías avanzan hacia el ecuador, dando origen a las eras glaciales.
Por el contrario cuando la inclinación es mayor, los polos reciben la mayor
cantidad de luz y el hielo y la nieve se funde.
5. LA RECTIFICACIÓN DE LA LOCALIZACIÓN DEL TRÓPICO DE CÁNCER EN SAN LUIS
POTOSÍ.
El Consejo Potosino de Ciencia y Tecnología propone como una de las
actividades del programa “Potosinos al Encuentro del Nuevo Milenio” la
rectificación de la latitud del Trópico de Cáncer. El monumento dedicado a
esta línea imaginaria se encuentra en las siguientes coordenadas: longitud,
100° 37’ 36.5”; y latitud 23° 27’. El monumento y la medición del trópico se
efectuó en el año de 1975, por lo que se infiere que actualmente (1999) debe
de encontrarse 352 m hacia el sur de su posición actual.
De acuerdo a su definición, el Trópico de Cáncer es el paralelo localizado mas
al norte en el cual al mediodía se observa el sol justo encima del punto de
observación; esto es, un vástago orientado perpendicularmente a la superficie
de la tierra, no debe de arrojar ninguna sombra en el momento que está en el
cenit. Un vástago colocado en cualquier punto desplazado del trópico arrojará
una sombra que es proporcional a su altura y al ángulo (estrictamente es la
tangente del ángulo) formado por los radios que van desde el centro de la
tierra al trópico y el punto de observación situados sobre un meridiano común.
Con el uso de diferentes tipos de aparatos se medirá la inclinación con la que
incide la luz solar en diferentes puntos geográficos del estado. El día que se
realizará la rectificación es el 21 de junio (día del solsticio de verano para
el hemisferio norte). El Sol pasará por el meridiano de 90° a las 12h 01’ 43”
por lo que el Sol se encontrará en el cenit en ese meridiano a las 12h 42’
30.3999”. La estimación de la posición del trópico de cáncer en este año es la
latitud 23º 26’ 48.55´´ y en año 2000 será 23º 26’ 48.07’’.
