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Qué es el día solar                                            Astronomía                                      

Autor consultado para este artículo Dr. Gerard M. Clemence (Director del Observatorio Naval de EE.UU. en la época en que fue escrito el presente trabajo)

Si absolutamente todo permaneciera completamente inmóvil, el tiempo no existiría. Solo puede medirse el tiempo en relación con otros acontecimientos. El día, que como se sabe es el tiempo empleado por la Tierra

 para completar una vuelta alrededor de su eje, sería muy difícil de medir si no hubiera en el cielo objetos estacionarios como el Sol y las estrellas que nos sirven de referencia para saber cuándo se ha completado una  rotación.

Un día solar es el tiempo empleado por un punto cualquiera de la superficie terrestre para encontrarse de nuevo, luego de lo que a un observador terrestre le parece ser una rotación, exactamente en la misma posición respecto del Sol. En realidad el día solar equivale a algo más que una rotación porque cuando el punto ha dado una vuelta completa no queda, como debiera, en la misma posición respecto del Sol. La razón de esto es que mientras efectuaba la rotación, la Tierra simultáneamente se trasladaba siguiendo su órbita alrededor del Sol. Cuándo el punto de referencia completó su rotación la Tierra ya se trasladó casi 2.500.000 km, de modo que para volver a ver el sol habrá que girar un poco más; como se ve en la figura 1. El día solar es algo más que una rotación.

El día sideral o sidéreo, utilizado habitualmente por los astrónomos, también se basa en la rotación de la Tierra; pero en este caso se toma como referencia una estrella lejana (sideral viene del latín sidus que significa astro). Las estrellas están a tal distancia (la más cercana a muchos billones de kilómetros) que los movimientos de la Tierra pierden comparativamente toda importancia y en consecuencia basta una rotación completa para que el punto de referencia vuelva  a encontrarse exactamente frente a la misma estrella (figura 2). Entonces, el día sideral es ligeramente más corto que el día solar, pues este último equivale a una rotación y algo más. La diferencia entre ambos es de alrededor de cuatro minutos: el día sideral tienen 23 horas,56 minutos y 4,09054 segundos de día solar medio. El día solar real no es conveniente para uso cotidiano pues su duración varía. En efecto, la órbita de la Tierra es una elipse, es decir, una especie de ovalo con dos centros o “focos”; en uno de dichos focos está el Sol; en el otro no hay nada. La Tierra se mueve más rápidamente cuando está más cerca del Sol (perihelio) que cuando su distancia al Sol es máxima (afelio). De modo que el “ángulo extra” para enfocar el Sol es variable. Por eso utilizamos un día “promedio”.

El día que medimos con nuestro reloj, a diferencia del día natural determinado por la salida y puesta del sSol, tiene una longitud constante. Lo denominamos día solar medio, porque es el promedio de las duraciones de todos los días solares del año. En consecuencia, los días solares reales son a veces más cortos y a veces  más largos que el día solar medio.

El día solar real, o intervalo entre dos pasos sucesivos del Sol por un mismo meridiano, pasa de un mínimo de 23 horas, 59 minutos y 39 segundos en septiembre a 24 horas y 30 segundos en diciembre. Esta variación, igual para todos los puntos de la Tierra, no tiene nada que ver con las estaciones, que son opuestas en los hemisferios sur y norte.

El afelio de la Tierra o punto en que se encuentra más alejada del Sol, tiene lugar a principios de julio de cada año, y el perihelio a principios de enero.