¡Feliz 29 de febrero! No aparece muy a menudo así que asegúrate de disfrutarlo.

Pero, ¿por qué tenemos estos días extra? Bien, si no lo hicimos, las estaciones se moverían gradualmente alrededor del calendario. En lugar de que el verano en el hemisferio sur caiga alrededor del 21 de diciembre, llegaría en enero, luego febrero, etcétera. Después de unos siglos, ¡el verano australiano acabaría siendo en julio!

Pero, ¿qué es exactamente un año? La respuesta más simple es la cantidad de tiempo que le toma a la Tierra orbitar alrededor del Sol. En la escuela, todos aprendemos que son 365 días. Agradable y simple ¿Derecha?

Solo hay un problema:hay varias definiciones diferentes de un año.

El año sideral

El "año sideral" es la definición clásica del aula. Es el tiempo que le toma a la Tierra completar una vuelta del Sol y regresar exactamente al mismo lugar en su órbita, juzgado por la posición del Sol en relación con las estrellas de fondo.

Pero un año sideral no lleva 365 días. Bastante, tarda 365,256 días.

Luego hay otro problema. Además de girar sobre su eje (que nos da día y noche), nuestro planeta también se tambalea. Con más precisión, Los precesos del eje de la Tierra, "girando una vez cada 26, 000 años más o menos, como una peonza que se tambalea.

Esto es importante porque la dirección en la que apunta el eje de la Tierra es lo que controla las estaciones. Cuando el hemisferio sur apunta en dirección opuesta al Sol, experimentamos nuestro invierno austral mientras que el hemisferio norte ve el verano, y luego viceversa.

Pero la precesión (bamboleo) del eje de la Tierra significa que en 13, 000 años de tiempo, las direcciones serían las opuestas a las de hoy. Hoy dia, el Polo Sur está inclinado hacia el Sol durante el verano meridional, pero en 13, 000 años estaría inclinado (en pleno invierno) en el mismo lugar en la órbita de la Tierra.

Esto significa que, durante miles de años, la ubicación en la que experimentaríamos pleno invierno o pleno verano en la órbita de la Tierra cambiaría. En otras palabras, si atamos nuestro calendario al año sideral, ¡las estaciones todavía cambiarían a través del calendario!

El año tropical

Afortunadamente, tenemos otra forma de definir un año que puede solucionar este problema. En lugar de medir el tiempo exacto que se tarda en orbitar el Sol, en cambio, podemos medir el tiempo entre el equinoccio de primavera de un año y el siguiente.

El equinoccio de primavera es el punto en la órbita de la Tierra donde el Sol se mueve desde el hemisferio sur de nuestro cielo al norte. Cada año cae alrededor del 21 de marzo.

El tiempo entre un equinoccio y el siguiente se denomina "año tropical, "y es un poco más corto que el año sideral. Es de 365,24219 días.

Esta diferencia es bastante pequeña (unos 20 minutos), pero equivale a la cantidad de precesión del eje de la Tierra en ese tiempo, poco menos de 1/26, 000 de una vuelta completa.

Saltando al futuro

Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con los años bisiestos? Bien, porque el año tropical no dura exactamente 365 días, la fecha del equinoccio de primavera (y mediados de verano, pleno invierno, y cualquier otro evento de temporada que le interese nombrar) se desplazará gradualmente a lo largo del calendario. Si cada año tuviera 365 días, esos eventos caerían gradualmente más y más tarde en el calendario, en 0.24219 días por año.

Eso no parece mucho pero se acumularía. Después de 100 años, las fechas de esos eventos serían 24 días después. El calendario se desalinearía con las estaciones.

Para remediar esto, tenemos años bisiestos, en el que agregamos un solo día a la duración del año. Si tomamos un solo período de cuatro años, y calcular la duración media del año, obtenemos 365,25 días, que está bastante cerca de la realidad. Pero todavía no está lo suficientemente cerca.

El calendario juliano

Esta aproximación funcionó bastante bien durante mucho tiempo. En 45BC, comenzó el predecesor del calendario moderno. Conocido como el calendario juliano, fue introducido por Julio César.

El calendario juliano implementó un proceso de años bisiestos:cada cuatro años, sin fallar, habría un día extra a finales de febrero.

Hubo algunos problemas para implementar este nuevo calendario, y durante algunas décadas, los años bisiestos se agregaron incorrectamente cada tres años. Las cosas fueron resueltas por 12AD, y de ahí en adelante, cada cuatro años tenía un año bisiesto.

Pero a mediados del siglo XVI, Los errores volvían a empezar a acumularse. Recuerde que este enfoque da una duración media anual de 365,25 días, mientras que el verdadero año tropical es 365.24219 días.

Después de un milenio y medio, esta pequeña diferencia había provocado que las fechas de los solsticios se desplazaran diez días a lo largo del calendario.

El calendario gregoriano

Para arreglar esta deriva muy lenta, se ideó un nuevo calendario en la segunda mitad del siglo XVI. Nombrado en honor al Papa Gregorio XIII, el calendario gregoriano se publicó en 1582.

Cambió las fechas del año, moviendo los solsticios de regreso a su lugar previsto. Luego modificó la forma en que se manejaban los años bisiestos, para asegurarse de que esas fechas no volvieran a variar en el futuro.

El pequeño cambio fue que los años bisiestos que eran "años de siglo" (años que terminaban en 00) tenían que ser divisibles por 100 y 400. Si el año se puede dividir por 100, pero no por 400, no es un año bisiesto.

Tomemos como ejemplos los años 1900 y 2000. 1900 es divisible por 100, pero no por 400. Así que 1900 no fue un año bisiesto.

Por el contrario, 2000 se puede dividir entre 100 y 400, por lo que siguió siendo un año bisiesto, y se denomina "año bisiesto de un siglo".

Así que a finales del siglo XIX, la secuencia de los años bisiestos fue:1892, 1896, 1904, 1908. Pero a finales del siglo XX, los años bisiestos continuaron sin interrupción (1992, 1996, 2000, 2004).

¿Qué significa esto? En el antiguo calendario juliano, había 100 años bisiestos cada 400 años. Pero en el calendario gregoriano, tenemos solo 97 por cada 400 años.

Esto le da un ajuste notablemente bueno a la duración del año tropical. La duración media de un año en el ciclo gregoriano de 400 años es de 365,2425 días. Eso es casi (pero no del todo) exactamente un año tropical; de hecho, los dos difieren en solo 26,8 segundos.

Eso es lo suficientemente cerca como para que no tengamos que preocuparnos de que nuestras estaciones cambien en el calendario durante miles de años.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.