Știința ciudată din spatele Solstițiului de iarnă

Ei bine, acest dans ciudat al timpului ajunge la apogeu în Solstițiul din decembrie - cunoscut și sub numele de Solstițiul de iarnă - cea mai magică porțiune de timp din timpul iernii!

Ce este mai exact Solstițiul de iarnă, vă întrebați? Este un fenomen natural care are loc atunci când soarele ajunge în cel mai sudic punct al cerului. În acest an, Solstițiul de iarnă are loc marți, 21 decembrie 2021, la ora 15:59 UTC (sau 9:59 a.m. CST).

Ce se întâmplă în timpul unui solstițiu?

În linii mari, există două puncte extreme ale distanței Pământului față de Soare pe care îl orbitează. Unul în care ne deplasăm cel mai aproape de gigantul solar, un punct cunoscut sub numele de punctul Solstițiul de vară; și o alta în care ne înclinăm cel mai departe de ea, numită Solstițiul de iarnă.

Primele triburi umane au urmărit călătoria Soarelui pe cer. Astfel, au învățat că durata zilei și locurile exacte pentru răsăritul și apusul soarelui se modificau după un model care se repeta în fiecare an de recoltă. Astfel de cunoștințe pot fi observate în minunile antice făcute de om, cum ar fi Stonehenge (se zvonește că ar fi un loc de Druid închinare) și ruinele de la Machu Picchu în Peru. Atât aceste monumente, cât și altele asemănătoare, au fost construite cu un singur scop practic: urmărirea progresului soarelui în fiecare an.

De atunci, știința a parcurs un drum lung, iar înțelegerea noastră despre solstiții a evoluat mult de atunci, odată cu ea. Navele-rachetă și alte hovercraft-uri din Epoca Spațială - cum ar fi Stația Spațială Internațională, pentru a o numi pe cea mai mare de până acum - au permis oamenilor să observe ambele solstiții din perspectiva spațiului cosmic.

Cât de mult se înclină Pământul pe axa sa?

Acum știm că un solstițiu este un eveniment astronomic ca oricare altul, și nu doar un semn întâmplător al morții regilor, așa cum eclipsele de soare au fost. Într-adevăr, oamenii de știință și-au dat seama că solstițiul este un rezultat natural al înclinării axei Pământului și al modului în care acesta orbitează în jurul Soarelui.

Uite cum stă treaba. Ați observat cum globurile moderne din sălile de clasă nu sunt așezate în poziție verticală? Acest lucru se datorează faptului că planeta pe care se bazează, Pământul, se înclină pe axa sa cu 23 ½ grade. De-a lungul anului, această înclinare "alternează" cât de multă căldură și lumină solară este acordată emisferei nordice și, respectiv, celei sudice. Ceea ce ne aduce iarna și vara nu este distanța noastră față de Soare - ci înclinarea Pământului, sau modul în care planeta se înclină față de gigantul solar.

Prin urmare, la sfârșitul fiecărui an ne aflăm de fapt cel mai aproape de Soare, și nu cel mai departe de el. Cei dintre noi, cei care purtăm paltoane călduroase, pur și simplu nu percepem acest lucru în acest fel, deoarece iarna, în timpul întregul jumătatea superioară a Pământului se înclină cel mai departe de Soare.

Solstițiul de iarnă: Cea mai scurtă zi, cea mai lungă noapte

În timpul Solstițiului de iarnă, Pământul își fixează poziția în așa fel încât Soarele rămâne sub orizontul Polului Nord. La amiază, la câteva grade la sud de ecuator - 23 ½ grade mai exact - soarele strălucește direct asupra celor care trăiesc în linia invizibilă numită Tropicul Capricornului. Aceasta este cea mai îndepărtată parte a planetei pe care soarele va străluci vreodată.

Deci, ce se întâmplă? Toate locurile sub ecuatorul au zile care durează mai mult de 12 ore. Cei care trăiesc deasupra ecuatorul, pe de altă parte, zilele lor sunt limitate la mai puțin de 12 ore. Pentru cei din regiunile cu zăpadă, cea mai scurtă zi are loc la Solstițiul de iarnă. După solstițiu, însă? Vă puteți aștepta la fenomenul opus: zile mai lungi și nopți mai scurte.

Este destul de greu să ignori schimbarea bruscă a anotimpurilor - ca și cum natura ar fi dat drumul la iarna propriu-zisă.

Semne naturale care semnalează Solstițiul de iarnă

Există o mulțime de semne în natură care anunță sosirea Solstițiului de iarnă, dacă aveți ochi să vedeți. De exemplu, dacă locuiți în emisfera nordică, veți observa că zorii au răsărit mai târziu decât de obicei - iar apusul la o oră mai devreme. De asemenea, soarele va părea că nu mai "zboară" pe cer la fel de sus ca înainte, în timpul zilei.

Iată un truc ingenios pe care îl puteți încerca atunci când vă decideți să prindeți puțin soare în aer liber. La ora prânzului, aruncați o privire la umbra dumneavoastră. Ar trebui să fie cea mai lungă umbră din timpul zilei din timpul anului - posibil doar în timpul Solstițiului de iarnă!

Pentru cei care locuiesc în emisfera sudică, Solstițiul din decembrie arată invers. Răsăritul soarelui vine devreme, apusul vine târziu, rotunjind cea mai lungă zi din an. Pentru voi, cei care vă aflați sub ecuator, umbra de la amiază este cea mai scurtă din an.

Ora soarelui vs. Ora ceasului

Așadar, pentru a clarifica lucrurile o dată pentru totdeauna - Solstițiul de iarnă marchează cea mai scurtă zi din an pentru cei care trăiesc deasupra ecuatorului și cea mai lungă zi pentru cei care trăiesc sub ecuator. Însă, dacă locuiți în jumătatea nordică a lumii, ziua de cel mai timpuriu apus de soare are loc de fapt înainte de solstițiul de iarnă. Același lucru este valabil și pentru cei din emisfera sudică.

Iată de ce:

Călătoria reală a soarelui pe cer nu se potrivește cu orele de pe ceas. În schimb, ar trebui să vă referiți la ceea ce experții numesc amiază solară adevărată, sau momentul specific al zilei în care soarele strălucește chiar deasupra capului tău. Ora prânzului nu este întotdeauna la ora 12, să știi!

La începutul săptămânilor din decembrie, adevăratul amiază solară ajunge cu aproape 10 minute mai devreme decât la solstițiul de iarnă. Dar la solstițiul din 21 decembrie, adevăratul amiază ajunge mult mai târziu - împreună cu momentul în care soarele răsare și apune pentru ziua respectivă.

Această diferență ciudată între ora soarelui și ora ceasului este cea care face ca cel mai timpuriu apus de soare deasupra ecuatorului (și cel mai timpuriu răsărit de soare pentru cei de sub ecuator) să aibă loc înainte de Solstițiul de iarnă.

Ciudat, nu? Puteți da vina pe înclinarea axei Pământului pentru asta.

De-a lungul orbitei oblongi

Un alt element al diferenței dintre ora Soarelui și ora ceasului este orbita eliptică a Pământului în jurul Soarelui - o orbită de formă alungită. Țineți cont de faptul că orbita planetei noastre albastre nu este un cerc propriu-zis. Așadar, cu cât Pământul se rotește mai aproape de Soare, cu atât mai repede se deplasează pe orbita sa. Planeta este o mașină de curse, care accelerează procesul de revoluție.

La începutul lunii ianuarie, Pământul ajunge în cea mai apropiată poziție față de Soare. Acest punct invizibil din spațiu se numește periheliu. Dar înainte de a se întâmpla acest lucru, planeta plutește cel mai rapid pe orbită în jurul Solstițiului de iarnă. Mai repede decât viteza normală de aproximativ 30 km pe secundă. (sau 19 mile pe secundă).

În schimb, în timpul solstițiului de vară, în iunie, nu există o diferență prea mare între ora ceasului și ora soarelui. În principal pentru că suntem mult mai departe de soare și nu "accelerăm" pe elipsa invizibilă din spațiu.

2021 Solstițiul de iarnă

Anul acesta, Solstițiul de iarnă are loc marți, 21 decembrie 2021, la ora 15:59 UTC. Evenimentul semnalează prima zi de iarnă în emisfera nordică (cea mai scurtă zi) și cea mai lungă zi din emisfera sudică.

Practic, știința ciudată din spatele Solstițiului de iarnă urmează un model simplu: cel mai devreme apus de soare la începutul lunii decembrie; cea mai scurtă zi la Solstițiul de iarnă, în jurul datei de 22 decembrie; iar cel mai târziu răsare soarele în ianuarie. Data exactă a momentului în care soarele apune cel mai devreme va depinde întotdeauna de distanța la care locuiți deasupra ecuatorului.

Și așa se întâmplă până în anul următor și în următorul...