Analema: por qué el Sol dibuja un ocho en el cielo

Cómo se forma el ocho

Imagina una serie de fotografías tomadas siempre desde el mismo punto y a la misma hora, manteniendo una referencia uniforme a pesar del horario de verano. Si la órbita fuera circular y el eje terrestre no estuviera inclinado, el Sol ocuparía siempre el mismo punto. En la realidad cambia en dos direcciones.

• Arriba y abajo, por la declinación. Cerca del solsticio de junio se sitúa unos 23,4° al norte del ecuador celeste; cerca del de diciembre, unos 23,4° al sur. La separación entre ambos extremos ronda los 47° en esa coordenada.
• A un lado y a otro, por la ecuación del tiempo. El Sol alcanza el meridiano antes o después de lo que indicaría el tiempo solar medio. La diferencia temporal, del orden de un cuarto de hora, hace que el ocho sea relativamente estrecho.

La combinación produce la figura. El analema relaciona la declinación con la ecuación del tiempo; su orientación sobre el horizonte depende además de la hora elegida y de la ubicación.

Qué revela su forma

El analema no es simétrico, y esa asimetría contiene información sobre la Tierra.

Dos bucles de distinto tamaño. El correspondiente al invierno boreal es mayor que el del verano. La órbita elíptica contribuye a esa diferencia: cerca del perihelio de enero, la Tierra avanza más deprisa, y las dos contribuciones de la ecuación del tiempo se combinan de manera distinta que en julio.

Puntos diarios desigualmente separados. Cerca de los solsticios, la declinación cambia poco y los puntos se agrupan en los extremos. Cerca de los equinoccios, varía más rápido y las posiciones se separan en la parte central.

El cruce. No corresponde a los equinoccios. La figura se cruza cuando dos fechas distintas comparten declinación y ecuación del tiempo semejantes, aproximadamente en primavera y al final del verano boreal.

En otros planetas, las distintas inclinaciones y excentricidades orbitales producen figuras diferentes. El analema terrestre es una especie de firma de nuestra órbita.

El lugar de observación modifica su aspecto horizontal. En el hemisferio sur, al mediodía se sitúa hacia el norte y aparece invertido respecto a una vista boreal. Cerca del ecuador puede pasar de un lado al otro del cenit. En globos antiguos se representaba a menudo sobre el océano Pacífico como tabla gráfica de declinación y ecuación del tiempo.

Analemas en relojes de sol e historia

Mucho antes de poder fotografiarlo, el analema se utilizaba en relojes de sol. Una figura estrecha de ocho alrededor de una línea meridiana permitía relacionar la posición del punto de luz o sombra con la hora solar media para cada estación.

También existen meridianas en edificios históricos: un pequeño orificio proyecta una imagen del Sol sobre una línea en el suelo. La posición cambia con la declinación y permite seguir el calendario solar.

Dennis di Cicco obtuvo el primer analema fotográfico completo entre 1978 y 1979 en Estados Unidos, mediante exposiciones múltiples sobre una misma película durante un año. Hoy las herramientas digitales facilitan la composición, pero no eliminan la necesidad de mantener una referencia espacial y temporal coherente.

Cómo fotografiar tu propio analema

Es un proyecto anual que exige constancia:

1. Ubicación fija. La cámara debe conservar exactamente el mismo punto y orientación. Marca la posición del trípode y referencias del encuadre, por ejemplo en un balcón o una ventana.
2. Hora uniforme. No cambies la referencia al entrar en horario de verano. Si utilizas una hora estándar, compensa la hora adicional en el reloj durante el periodo de verano. En la Península y en Canarias las horas oficiales son distintas; el principio es el mismo: mantener el mismo instante diario de referencia media.
3. Filtro solar adecuado. Las tomas del disco requieren un filtro apropiado delante del objetivo. Nunca mires al Sol sin protección a través del visor.
4. Cadencia. Una toma cada siete o diez días puede ser suficiente para mostrar la figura. Si hay nubes, busca días próximos sin perder el registro de las fechas.
5. Primer plano. La toma del paisaje se realiza por separado, sin apuntar de forma insegura al Sol, y se combina después con las imágenes solares.

La hora cambia la inclinación de la figura: cerca del mediodía solar aparece más vertical; por la mañana y por la tarde se inclina. La latitud cambia su posición sobre el horizonte, así que un encuadre preparado para el norte de Europa no sirve sin comprobarlo para Madrid o Tenerife.

Empezar cerca de un solsticio permite probar el encuadre cuando las posiciones diarias cambian lentamente. Más adelante, cerca de los equinoccios, el desplazamiento se vuelve mucho más evidente.