Fecha de inicio de las estaciones: una mecánica celeste compleja

¿Por qué las fechas de las estaciones cambian cada año?

Las estaciones astronómicas nunca comienzan exactamente en la misma fecha del calendario. Así, en el hemisferio norte, la primavera puede comenzar el 20 o el 21 de marzo, el verano el 20 o el 21 de junio, el otoño el 22 o el 23 de septiembre, y el invierno el 21 o el 22 de diciembre. Esta variabilidad no es arbitraria, sino que resulta de tres causas principales: la duración real del año trópico, los años bisiestos y la precesión de los equinoccios.

N.B.: El año trópico es el tiempo que tarda la Tierra en volver a la misma posición aparente con respecto al Sol, es decir, de un equinoccio de primavera a otro. Dura aproximadamente 365,2422 días, es decir, unas 5 horas, 48 minutos y 46 segundos más que un año civil de 365 días. Esta duración, ligeramente inferior al año sidéreo (\(365,2564\) días), se debe a la precesión de los equinoccios, que desplaza lentamente los puntos de referencia estacionales a lo largo del tiempo.

N.B.: El año sidéreo corresponde al tiempo que tarda la Tierra en completar una revolución completa alrededor del Sol con respecto a las estrellas fijas, es decir, aproximadamente 365,2564 días. Es ligeramente más largo que el año trópico (365,2422 días) debido a la precesión de los equinoccios, que hace que las estaciones retrocedan en el calendario. El año sidéreo se utiliza principalmente en astronomía para seguir la posición de las estrellas en el cielo a lo largo de los años.

Año trópico y calendario civil

El año trópico, que mide el tiempo entre dos equinoccios de primavera sucesivos, dura en realidad aproximadamente \(365,2422\) días. Sin embargo, nuestro calendario civil se basa en años de 365 o 366 días. Esta diferencia de aproximadamente \(0,2422\) días (o aproximadamente 5 horas y 49 minutos) se acumula año tras año, desplazando gradualmente los equinoccios y los solsticios en el calendario.

Papel de los años bisiestos

Para compensar este desplazamiento, el calendario gregoriano introduce un año bisiesto cada cuatro años, con excepciones (los años seculares no divisibles por 400 no son bisiestos). Este mecanismo aproxima la duración del año trópico a \(365,2425\) días, reduciendo el error medio a aproximadamente 26 segundos por año. A pesar de esto, el instante preciso de las estaciones continúa derivando ligeramente de un año a otro.

Precesión de los equinoccios y otros efectos orbitales

La Tierra no gira en el espacio como una peonza perfectamente estable. Su eje de rotación describe un cono lento, un fenómeno llamado precesión de los equinoccios. Este movimiento provoca un desplazamiento gradual de los equinoccios a lo largo del tiempo (aproximadamente 20 minutos por siglo), modificando las fechas estacionales a muy largo plazo. A esto se suman efectos más sutiles como la variación de la excentricidad de la órbita terrestre y las nutaciones, que hacen que la dinámica sea más compleja.

Tabla de fechas de las estaciones (2020–2030)

Fuente: IMCCE – Instituto de Mecánica Celeste y Cálculo de Efemérides, Time and Date – Estaciones.