Luz y cielo en la Antártida

El eje de la Tierra está inclinado unos 23,4 grados respecto al plano de su órbita alrededor del Sol. Entre septiembre y marzo, el hemisferio sur queda orientado hacia el Sol, y la región en torno al Polo Sur pasa días enteros iluminada mientras el planeta gira. Entre marzo y septiembre ocurre lo contrario.

El Círculo Polar Antártico, cerca de 66,5° de latitud sur, marca el límite: al sur de él hay al menos un día al año en que el sol no se pone, cerca del solsticio de diciembre, y al menos uno en que no sale, cerca del solsticio de junio.

La atmósfera curva la luz solar y hace que el disco aparezca por encima del horizonte cuando, en realidad, ya está algo por debajo de él. Por eso, el sol de medianoche comienza un poco al norte del círculo y dura algunos días más de lo que indica la geometría pura.

Cuanto más al sur, más largos son el día sin fin y la noche sin fin. En el Círculo Polar Antártico, cada uno dura cerca de un día, alrededor de los solsticios. En la punta de la Península, más al norte del círculo, el sol se pone todos los días, pero las noches de diciembre son cortas y claras.

En McMurdo, a 77,8° S, el sol de medianoche va más o menos desde fines de octubre hasta fines de febrero, y la noche polar, desde fines de abril hasta fines de agosto: alrededor de cuatro meses cada una, con semanas de transición en que el sol sale y se pone.

En el Polo Sur hay un solo nacimiento y una sola puesta de sol por año. El sol sale cerca del equinoccio de septiembre, da vueltas en el cielo manteniéndose a la misma altura en un mismo día, sube hasta unos 23 grados en el solsticio de diciembre y se pone cerca del equinoccio de marzo. Después vienen unos seis meses sin sol.

En los polos, el sol sale y se pone muy despacio, porque sube y baja en diagonal, casi paralelo al horizonte. Por eso, el crepúsculo, la fase en que el sol está poco debajo del horizonte y el cielo aún tiene luz, dura semanas.

En el Polo Sur, después de la puesta de marzo, el cielo tarda cerca de mes y medio en quedar totalmente oscuro, cuando el sol desciende más de 18 grados bajo el horizonte. El regreso de la luz, antes del amanecer de septiembre, también es gradual.

Para quienes pasan el invierno en una estación, esas fases marcan el calendario. El día más importante es el solsticio de junio, en medio del invierno, celebrado en todas las estaciones con una cena especial y el intercambio de mensajes entre las bases.

En la noche polar, la única luz proviene de la Luna, las estrellas y la aurora. En las estaciones del interior, el trabajo al aire libre se limita a lo esencial, con ropa para frío extremo y luces rojas, que no perturban la visión adaptada a la oscuridad ni a los telescopios.

Sin la alternancia de día y noche, el reloj interno del cuerpo se desajusta. Las estaciones usan luz artificial intensa, horarios fijos de comidas y de sueño y seguimiento médico. En la estación Concordia, la Agencia Espacial Europea estudia los efectos del aislamiento y la oscuridad para preparar viajes espaciales de larga duración.

Los animales también se adaptan. El pingüino emperador es la única ave que cría a sus polluelos en el invierno antártico: los machos incuban los huevos en la oscuridad, apiñados en grupos para ahorrar calor, como se ve en A vida na Antártida.

La aurora austral es el resplandor del cielo causado por partículas del viento solar que el campo magnético de la Tierra conduce hacia el polo magnético sur, donde chocan con los gases del aire. El verde, más común, proviene del oxígeno a unos 100 a 200 kilómetros de altura.

La aurora aparece en un anillo alrededor del polo magnético, que está cerca de la costa de la Tierra de Adelia. Gran parte de la Antártida queda bajo ese anillo o cerca de él, y en las estaciones la aurora suele aparecer en muchas noches oscuras y limpias del invierno.

En el verano, con sol todo el tiempo o cielo demasiado claro, la aurora sigue ocurriendo, pero no se ve. Por eso casi sólo quienes pasan el invierno en las estaciones la observan. Cómo se forman las auroras y dónde aparecen en otros lugares está en Aurora boreal y austral, en A Terra e o Turismo.

El aire frío y lleno de cristales de hielo crea efectos de luz poco comunes en otros lugares. Los halos son anillos alrededor del sol o de la Luna, formados por la luz que atraviesa cristales de hielo suspendidos. Los parhelios, o soles falsos, son manchas brillantes a ambos lados del sol.

A fines del invierno pueden aparecer las nubes nacaradas, a 15 a 25 kilómetros de altura, con colores nacarados. Se forman sólo con frío extremo en la estratosfera y participan en las reacciones químicas que abren el agujero en la capa de ozono, tratado en A Antártida e o clima da Terra.

Cerca del horizonte, la diferencia de temperatura entre capas de aire curva la luz y crea espejismos: icebergs y montañas parecen flotar o estirarse. Al ponerse o al salir el sol, a veces aparece el rayo verde, un destello verde fugaz en el borde del disco.

La meseta antártica reúne lo que los astrónomos buscan: aire muy seco, frío y rarefacto, poca turbulencia, ninguna luz de ciudad y meses de noche continua. El vapor de agua, que bloquea parte de la luz infrarroja y de las microondas, es allí el más bajo del planeta.

El Domo A, el punto más alto de la capa de hielo, a 4.093 metros, donde se encuentra la estación china Kunlun, inaugurada en 2009, fue señalado en 2020 como el mejor lugar de la Tierra para la astronomía óptica. Allí, la turbulencia del aire por encima de una capa de unos 14 metros hace que la imagen de las estrellas sea aproximadamente dos veces más nítida que en los mejores observatorios de Hawái y Chile.

El Domo C, a 3.233 metros, alberga la estación franco-italiana Concordia, inaugurada en 2005 y una de las pocas del interior que permanecen abiertas durante todo el año. En invierno, un equipo de unas 13 personas queda aislado por alrededor de nueve meses, sin vuelos ni llegada de suministros.

En la estación Amundsen-Scott funciona el Telescopio del Polo Sur, con una antena de 10 metros, inaugurado en 2007. Estudia la radiación cósmica de fondo, la luz más antigua del universo, y forma parte del Event Horizon Telescope, la red que fotografió agujeros negros.

Bajo la estación se encuentra IceCube, un observatorio de neutrinos dentro del hielo. Son 5.160 sensores unidos a 86 cables, entre 1.450 y 2.450 metros de profundidad, ocupando cerca de 1 km³ de hielo muy transparente. La obra finalizó en diciembre de 2010.

Los neutrinos atraviesan casi todo sin dejar rastro. Cuando un neutrino raro choca con un átomo del hielo, produce un destello azul débil que los sensores registran. En 2017, IceCube detectó un neutrino procedente de una galaxia activa, el blazar TXS 0506+056, la primera vez que un neutrino de alta energía se vinculó a una fuente conocida en el cielo.