Four full-disk images of Earth are arranged in a two-by-two grid. The December image on the upper left shows the South America centered with Antarctica visible. The June image features parts of North America and Arctic sea ice that were not visible in December. The March and September images have South America and North America in more intermediate positions.
Imágenes de la NASA EPIC (Cámara de Imágenes Policromáticas de la Tierra) a bordo de la misión NOAA DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) muestra la Tierra en los solsticios de diciembre y junio y los equinoccios de marzo y septiembre, ilustrando cómo la inclinación del eje de la Tierra cambia las posiciones aparentes del continente durante el año.
NASA Earth Observatory/Michala Garrison

La mayoría de los niños aprenden en la escuela primaria que las estaciones son causadas por la Tierra girando en una eje inclinado durante su órbita anual alrededor del Sol. La inclinación sustancial, alrededor de 23,5 grados, se cree que es el resultado de un antiguo cuerpo planetario, Theia, rompiendo en la Tierra hace unos 4,5 mil millones de años, en la misma colisión cataclísmica que formado la Luna.

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Para visualizar por qué la Tierra tiene estaciones, imagine el planeta como un spinning top inclinado a un lado. Alrededor del solsticio de junio, el Hemisferio Norte se inclina hacia el Sol, llevando más luz solar directa y días más largos. Alrededor del solsticio de diciembre, el hemisferio sur hace lo mismo. Por eso June ushers en verano y clima cálido en el hemisferio norte, mientras que diciembre lo hace en el hemisferio sur.

Los equinoccios de marzo y septiembre sirven como puntos intermedios entre estos dos extremos estacionales. En esos días, los Terminator—el límite entre los lados soleados y oscuros de la Tierra— corre directamente a través de ambos polos. Como resultado, los Hemisféricos Norte y Sur reciben casi la misma cantidad de luz solar, y día y noche son casi iguales en longitud.

¿Cómo son las estaciones a unos 1 millón de millas de distancia? Esa es la opinión proporcionada por la NASA EPIC (Cámara de Imágenes Policromáticas de la Tierra) a bordo de la misión NOAA DSCOVR (Deep Space Climate Observatory). Al mantener una órbita que pone la nave espacial entre el Sol y la Tierra aproximadamente 1,6 millones de kilómetros (1 millón de millas) de la Tierra, la cámara tiene una visión casi continua del hemisferio solar. Mientras la Tierra gira durante un día, EPIC captura una imagen de disco completo de la cara solitaria del planeta cada pocas horas.

Las cuatro imágenes anteriores, tomadas aproximadamente a la misma hora del día, muestran cómo la visión de EPIC del hemisferio occidental cambia a lo largo del año, desde el solsticio de diciembre (a la izquierda) hasta el equinoccio de marzo (a la derecha), el solsticio de junio (a la izquierda), y el equinoccio de septiembre (a la derecha). La diferencia más llamativa es entre los dos solsticios. En diciembre, Sudamérica se encuentra cerca del centro del disco y gran parte de la Antártida es visible, mientras que Norteamérica está parcialmente fuera de vista. En junio, la inclinación de la Tierra significa que la situación se revierte: el Hemisferio Norte y América del Norte están más centrados, el hielo del mar Ártico viene a la vista, América del Sur es offset, y la Antártida está completamente fuera de vista.

Hay otras diferencias notables entre las cuatro imágenes. La Tierra se ve ligeramente más pequeña durante los equinoccios de marzo y septiembre, por ejemplo. Eso es porque DSCOVR estaba a decenas de miles de millas más lejos de la Tierra en esas fechas que en los solsticios. El 21 de diciembre de 2023, DSCOVR fue de 1.447.327 kilómetros (899.327 millas) de la Tierra en comparación con 1.561.901 kilómetros (970.520 millas) el 22 de septiembre de 2024.

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La ligera diferencia en el tamaño aparente de la Tierra no tiene nada que ver con la inclinación de la Tierra. En su lugar, se produce porque DSCOVR sigue un camino de bucle, tridimensional llamado un Órbita lisa para mantener la nave espacial cerca Punto extraño 1, donde la atracción gravitacional combinada del Sol y la Tierra y la atracción centrífuga del balance satelital hacia fuera, facilitando a los ingenieros mantener la posición de la nave espacial sin utilizar mucho combustible. La distancia de DSCOVR de oscilaciones de la Tierra entre su máximo y mínimo aproximadamente cada tres meses, y el tiempo deriva durante todo el año debido a influencias lunares y maniobras orbitales. En 2024, la órbita pasó a poner la nave espacial un poco más lejos de la Tierra en ambos equinoccios, pero eso no es siempre el caso.

Hay otra manera notable de diferenciar las imágenes. Debido a la órbita lisajosa de DSCOVR, el ángulo entre el Sol, la Tierra y el satélite varía entre 2 y 12 grados, explicó Alexander Marshak, el científico adjunto del proyecto para la misión DSCOVR. La Tierra aparece como un disco completamente iluminado en ángulos más pequeños y menos redondeado en ángulos más grandes, como un “bite” ha sido sacado, similar a un fase gibónica de la Luna. Para este conjunto de imágenes, la imagen del 22 de septiembre tiene un ángulo ligeramente inferior (8.1°) que la imagen del 21 de diciembre (10.3°), haciendo que parezca ligeramente más redondo y más completo. El ángulo entre el Sol, la Tierra y el satélite en las otras dos imágenes es entre 9° y 10°.

“Puedes ver la influencia sutil de la geometría orbital cambiante en estas imágenes”, dijo Marshak. “Pero los cambios más obvios, la aparente ubicación de los continentes, se deben a la inclinación de la Tierra. ”

El punto de vista de EPIC ofrece una perspectiva que hace más fácil entender y visualizar por qué la Tierra tiene estaciones, pero después de más de una decadencia en el espacio, la misión también ha abierto nuevos enfoques para comprender y observar cómo los ciclos diarios y estacionales juegan a escala planetaria. Ha recogido más de una década de datos diurnos y estacionales sobre muchas características clave en la Tierra, incluyendo vegetación, nubes, hielo, nieve, radiación UV, color oceánico y aerosoles.

Imagen del Observatorio de la Tierra por Michala Garrison, utilizando datos de DSCOVR EPIC. Historia de Adam Voiland.

Descargas

Four full-disk images of Earth are arranged in a two-by-two grid. The December image on the upper left shows the South America centered with Antarctica visible. The June image features parts of North America and Arctic sea ice that were not visible in December. The March and September images have South America and North America in more intermediate positions.

21 de diciembre de 2023
19 de marzo de 2024
20 de junio de 2024
22 de septiembre, 2024

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