Una pregunta que me vino a la cabeza: si veo una foto del sol cerca del horizonte, en un lugar desconocido, ¿puedo saber si fue tomada al atardecer o al amanecer?
¿Se ven igual los amaneceres y las puestas de sol en una imagen fija? ¿Se pueden distinguir?
Si dispones de una cámara lo suficientemente avanzada, podrás distinguir un amanecer de una puesta de sol a partir de un fotograma fijo. Voy a suponer que el Sol y el horizonte son visibles.
El Sol gira a unos 2 km/s en el ecuador.
Esta rotación produce desplazamientos Doppler de la luz del Sol, incluso en una imagen fija. Así que con una cámara suficientemente avanzada que pueda detectar esos desplazamientos Doppler (por ejemplo, una IFU ).
Entonces podrás medir el eje de rotación del Sol. Ahora bien, dependiendo del lugar de la Tierra en el que te encuentres (latitud y si se trata del amanecer o del atardecer), el eje de rotación del Sol aparecerá en un ángulo diferente con respecto al horizonte.
Así, no sólo podrías averiguar teóricamente si es el amanecer o el atardecer, sino que también podrías medir la velocidad de rotación del Sol y tu latitud actual.
El Sol y la Tierra giran en la misma dirección (en el sentido contrario a las agujas del reloj si se mira desde el Polo Norte). Por tanto, la parte superior del Sol respecto al horizonte girará en la misma dirección que el observador.
Utilizaré este hecho para describir lo que se vería debido a la rotación del Sol:
Durante la puesta de Sol, debes estar en el lado de la Tierra que se aleja del Sol. Desde este ángulo, la parte superior del Sol (en relación con el horizonte, ¡no necesariamente el Norte!) aparecerá desplazada hacia el azul en relación con la parte inferior del Sol, ya que la parte superior aparente del Sol tiene una velocidad hacia la Tierra (la misma dirección que tu lado de la Tierra).
Durante el amanecer, debes estar en el lado de la Tierra que se mueve hacia el Sol. Desde este ángulo, la parte superior del Sol aparecerá desplazada al rojo.
Nota al margen: Creo que en un sentido estadístico se podría distinguir entre amaneceres y atardeceres basándose en los efectos mencionados en otras respuestas/comentarios: temperatura del aire, quietud del aire, presencia de partículas. Estadísticamente significa que, en teoría, con una sola imagen se podría acertar mejor que con un 50/50, y mejor si se tienen en cuenta varias imágenes tomadas en el mismo lugar o con otras variables controladas. Así pues, aunque esas respuestas/comentarios no proporcionan una forma segura de distinguir el amanecer de la puesta de sol, creo que bastan para demostrar que los dos fenómenos son diferentes en algún nivel.
Sí, la temperatura del aire que atraviesa la luz solar para llegar a nuestros ojos sería diferente.
Al atardecer el aire estaría caliente, al amanecer hace más frío y eso hace que la luz se refracte de forma diferente.
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No he realizado ningún cálculo, pero si la exposición es lo suficientemente larga, se puede ver un pequeño fragmento de la trayectoria del sol. En el hemisferio norte el sol se mueve de izquierda a derecha, por lo que los fragmentos de trayectoria se verán diferentes al amanecer (de izquierda abajo a derecha arriba) y al atardecer (de izquierda arriba a derecha abajo).
EDICIÓN (11/7/2021): Permítanme añadir algunos cálculos. El tamaño angular del Sol es de 0,5 grados. La velocidad angular visible del Sol es de 360 grados por 24 horas, por lo que el Sol se mueve 1/10 de su tamaño angular en 12 segundos. Así que la dirección de la trayectoria del Sol puede ser visible en fotos con una exposición comparable.
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