Midiendo el tiempo

Definir el tiempo en astronomía es una tarea complicada. Y vaya si a los estudiantes que cursan las primeras materias de astronomía en la carrera, les cuesta. Vamos a tratar de explicarlo de una manera simple. 

El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación; esto es, el período que transcurre entre el estado del sistema cuando éste presentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida).

 Esfera celeste, el observador parado sobre el horizonte del lugar, y el cenit en el punto más alto de su meridioano. 

En astronomía usamos al Sol y a las estrellas como puntos a partir de los cuales medimos el tiempo. Así definimos el tiempo solar, el cual es una medida del tiempo fundamentada en el movimiento aparente del Sol sobre el horizonte del lugar.Toma como origen el instante en el cual el Sol pasa por el meridiano, que es su punto más alto en el cielo, denominado mediodía. A partir de este instante se van contando las horas en intervalos de 24 partes hasta que completan el ciclo diurno o día solar. Sin embargo, el Sol no tiene un movimiento regular a lo largo del año, y por esta razón el tiempo solar se divide en dos categorías:

• El tiempo solar verdadero está basado en el día solar verdadero, el cual es el intervalo entre dos regresos sucesivos del Sol al meridiano. Puede ser medido con un reloj de sol, y se corresponde con el amanecer, el mediodía o el anochecer: se basa en lo que es posible observar de manera directa.
• El tiempo solar medio está basado en un sol ficticio que viaja a una velocidad constante a lo largo del año, y es la base para definir el día solar medio. Si al tiempo solar medio le sumamos 12 horas, tendremos lo que en astronomía se llama tiempo civil. El tiempo civil en Greenwich se conoce como tiempo universal (UT ó TU). 

La duración de un día solar verdadero varía a lo largo del año. Esto se debe a que la órbita terrestre es una elipse, de acuerdo a las leyes de Kepler, con lo cual la Tierra en su movimiento de traslación se mueve más veloz cuando se acerca al Sol y más despacio cuando se aleja de él. Así, el día solar más corto es el 15 de septiembre, mientras que el día solar más largo es el 22 de diciembre. Una forma de mejorar este asunto es mirar las estrellas. Y es lo que se denomina tiempo sidéreo.

En realidad, usamos un punto ficticio sobre la órbita terrestre, llamado punto Aries o vernal, el cual corresponde al equinoccio de marzo, entonces es el tiempo medido por el movimiento diurno aparente del equinoccio vernal, que se aproxima, aunque sin ser idéntico, al movimiento de las estrellas. El punto Aries no es un punto fijo, se mueve sobre la esfera celeste sometido principalmente al movimiento de precesión de los equinoccios y en menor medida al movimiento de nutación. Si consideramos sólo el movimiento de precesión hablaremos del equinoccio medio. Esto es lo que lo diferencia de las estrellas. En otra oportunidad le hablaremos de la preseción del punto vernal. Volviendo al tiempo, cuando el equinoccio vernal culmina en el meridiano local, el tiempo sidéreo local es 00.00.

Imagen: José Senovilla

Y sí, el tiempo sidéreo es distinto al tiempo solar, en realidad es más corto. Durante el transcurso de un día, la Tierra se habrá movido un poco a lo largo de su órbita alrededor del Sol, por lo que debe girar una pequeña distancia angular extra antes de que el Sol alcance su punto más alto. En cambio las estrellas están tan alejadas que el movimiento de la Tierra a lo largo de su órbita genera una diferencia apenas apreciable con respecto a su dirección aparente, por lo que vuelven a su punto más alto en algo menos de 24 h o día solar. Un día sidéreo medio ocupa alrededor de 23 h y 56 min (es casi 4 minutos más corto que el día solar). Entonces... ¿en cuánto tiempo da vuelta la Tierra sobre si misma? 24 horas, claro... pero solares o sidéreas? ... son ¡sidéreas!

En la mayoría de los casos, cuando les contamos que va a suceder un evento astronómico, les hablamos en GMT o UT. El tiempo medio de Greenwich o GMT (Greenwich Mean Time) es un estándar de tiempo que originalmente se refería al tiempo solar medio en el Real Observatorio de Greenwich, en Greenwich, cerca de Londres, Inglaterra, que en 1884 fue elegido por la Conferencia Internacional del Meridiano como el primer meridiano.

Antes de la introducción del Tiempo Universal Coordinado (UTC) el 1 de enero 1972, el tiempo medio de Greenwich (también conocido como Hora Zulu) era la misma que la hora universal (UT), que es un concepto estándar astronómico que se utiliza en muchos campos técnicos. Los astrónomos ya no utilizan el término "Greenwich Mean Time". En el Reino Unido, GMT es el tiempo oficial sólo durante el invierno; en verano se utiliza el horario de verano. Para ver en tu país la hora con respecto al GMT: http://wwp.greenwichmeantime.com/