¿Por qué es diferente el tiempo entre los equinoccios?

La trayectoria de la Tierra alrededor del sol se describe como una elipse, con el Sol en uno de los focos de la elipse.

Dado que una elipse, por definición, es simétrica con respecto a los focos, esperaría que el tiempo de tránsito de la Tierra por dos mitades de la elipse fuera el mismo, siempre que se mueva a la misma velocidad alrededor de la elipse, o al menos las características de velocidad también son simétricas.

Sin embargo, este no parece ser el caso según las siguientes cifras redondeadas para el tiempo en días entre equinoccios y solsticios:

Summer Solstice to Winter Solstice    184.3
Winter Solstice to Summer Solstice    181.0
Vernal Equinox to Autumnal Equinox    186.4
Autumnal Equinox to Vernal Equinox    178.9

Estos valores se pueden encontrar, por ejemplo, en el libro del astrónomo Robert Newton de 1976.

¿Por qué los valores son diferentes?

Nota al margen: use la ley de "áreas iguales en tiempos iguales" para verificar el tiempo transcurrido a lo largo de cualquier parte de la órbita. En cualquier caso, creo que la respuesta de Glorfindel da en el blanco.

Respuestas (2)

Esto se debe a que los solsticios de verano e invierno (aprox. 21 de junio y 21 de diciembre) no se corresponden con el afelio y el perihelio (aprox. 5 de julio y 4 de enero). Por lo tanto, la distancia promedio desde el Sol es más larga en el período del solsticio de verano al solsticio de invierno que viceversa, por lo que la Tierra se mueve más lentamente (en promedio) y toma más tiempo.

Creo que los valores que mencionaste son incorrectos (cambiados); 181,0 es un valor más probable para el invierno y el verano (febrero es unos días más corto que agosto).

@Glorifindel, tienes razón. Tengo una hoja de cálculo con todas las fechas de la temporada. Para este año (2018), el invierno hasta el próximo verano (2019) es 181,77 días y el verano hasta este próximo invierno es 183,47 días.

El siguiente diagrama ilustra la razón, que es que la tierra se mueve a diferentes velocidades durante su revolución alrededor del sol y la distribución de esas velocidades no es igual porque los solsticios/equinoccios no están ubicados en puntos simétricos en la elipse vis-a-vis las simetrías de velocidad, que están centradas en el afelio y el perihelio.

Diagrama de la órbita de la Tierra alrededor del Sol
Diagrama de Simon@Novacaster

Solo en el caso de los solsticios, esto se debe a que la inclinación de la tierra es tal que no apunta hacia el sol en el afelio/perihelio. Si este fuera el caso, entonces ambos intervalos serían iguales. Sin embargo, los equinoccios aun en ese caso, no serían lo mismo.

¿De dónde es la imagen?
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