Dziwna nauka kryjąca się za przesileniem zimowym

Cóż, ten osobliwy taniec czasu osiąga swój punkt kulminacyjny w grudniowym przesileniu - znanym również jako Przesilenie zimowe - najbardziej magiczny skrawek czasu w zimie!

Czym dokładnie jest przesilenie zimowe, pytacie? Jest to naturalne zjawisko, które występuje, gdy słońce osiąga swój najbardziej wysunięty na południe punkt na niebie. W tym roku przesilenie zimowe ma miejsce we wtorek, 21 grudnia 2021 roku, o godzinie 15:59 UTC (lub 9:59 CST).

Co się dzieje podczas przesilenia?

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa skrajne punkty odległości Ziemi od Słońca, wokół którego krąży. Jeden, w którym przesuwamy się najbliżej słonecznego olbrzyma, punkt znany jako Przesilenie letniei drugi, w którym odchylamy się od niego najdalej, zwany przesileniem zimowym.

Już pierwsze plemiona ludzkie obserwowały wędrówkę Słońca po niebie. Dzięki temu dowiedzieli się, że czas trwania światła dziennego oraz dokładne miejsca wschodu i zachodu słońca zmieniają się zgodnie z pewnym wzorcem, który powtarza się każdego roku żniwnego. Taką wiedzę można dostrzec w starożytnych cudach stworzonych przez człowieka, takich jak Stonehenge (podobno jest to miejsce Druid cześć) i ruiny Machu Picchu w Peru. Oba te pomniki i inne im podobne miały jeden praktyczny cel, dla którego zostały zbudowane - śledzenie postępu słońca każdego roku.

Od tego czasu nauka przeszła długą drogę, a wraz z nią nasze zrozumienie przesileń. Statki rakietowe i inne poduszkowce ery kosmicznej - jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, by wymienić największą z nich - pozwoliły ludziom obserwować oba przesilenia z perspektywy przestrzeni kosmicznej.

Jak bardzo Ziemia przechyla się względem swojej osi?

Teraz wiemy, że przesilenie jest wydarzeniem astronomicznym jak każde inne, a nie tylko przypadkowym zwiastunem śmierci królów, jak zaćmienia słońca były kiedyś. Rzeczywiście, naukowcy odkryli, że przesilenie jest naturalnym wynikiem nachylenia osi Ziemi i tego, jak krąży ona wokół Słońca.

Sprawa wygląda następująco. Czy zauważyłeś, że współczesne globusy w klasie nie są ustawione w pozycji pionowej? To dlatego, że planeta, na której są oparte, Ziemia, jest nachylona względem swojej osi o 23 ½ stopnia. W ciągu roku nachylenie to "zmienia" ilość ciepła i światła słonecznego, które dociera odpowiednio na półkulę północną i południową. To, co przynosi nam zimę i lato, to nie nasza odległość od Słońca - to nachylenie Ziemi, czyli to, jak planeta odchyla się od słonecznego giganta.

Dlatego też pod koniec każdego roku jesteśmy najbliżej Słońca, a nie najdalej od niego. Ci z nas, w naszych ciepłych płaszczach, po prostu nie postrzegają tego w ten sposób, ponieważ w zimie cały górna połowa Ziemi odchyla się najdalej od Słońca.

Przesilenie zimowe: Najkrótszy dzień, najdłuższa noc

Podczas przesilenia zimowego Ziemia ustawia się w taki sposób, że słońce pozostaje poniżej horyzontu bieguna północnego. W południe, kilka stopni na południe od równika - dokładnie 23 ½ stopnia - słońce świeci bezpośrednio na tych, którzy mieszkają w niewidzialnej linii zwanej Zwrotnik Koziorożca. To jest najdalej w dół planety, jak słońce będzie kiedykolwiek świecić na.

Co więc się dzieje? Wszystkie miejsca poniżej na równiku dni trwają dłużej niż 12 godzin. Ci, którzy żyją powyżej Z drugiej strony, dni na równiku mają mniej niż 12 godzin. Dla mieszkańców zaśnieżonych regionów, najkrótszy dzień występuje w momencie przesilenia zimowego. A po przesileniu? Można spodziewać się odwrotnego zjawiska: dłuższych dni i krótszych nocy.

Trudno jest zignorować nagłą zmianę pór roku - to tak jakby natura przestawiła się na właściwą zimę.

Naturalne znaki, które sygnalizują przesilenie zimowe

W naturze jest wiele znaków, które zwiastują nadejście przesilenia zimowego, jeśli tylko masz oczy do patrzenia. Na przykład, jeśli mieszkasz na półkuli północnej, zauważysz, że świt przychodzi później niż zwykle, a zachód słońca wcześniej. Słońce nie będzie również "szybowało" po niebie tak wysoko, jak kiedyś, w ciągu dnia.

Oto sprytna sztuczka, którą możesz wypróbować, gdy zdecydujesz się złapać trochę słońca na świeżym powietrzu. O godzinie 12:00 spójrz na swój cień. Powinien to być najdłuższy dzienny cień w roku - możliwe tylko podczas przesilenia zimowego!

Dla tych, którzy mieszkają na półkuli południowej, przesilenie grudniowe wygląda zupełnie inaczej. Wschód Słońca następuje wcześnie, a zachód późno, zaokrąglając najdłuższy dzień w roku. Dla ludzi mieszkających poniżej równika, cień w południe jest najkrótszy w roku.

Czas słoneczny vs. Czas zegarowy

Tak więc, aby wyjaśnić wszystko raz na zawsze - przesilenie zimowe oznacza najkrótszy dzień w roku dla tych, którzy mieszkają nad równikiem i najdłuższy dla tych, którzy mieszkają pod nim. Jeśli jednak mieszkasz w północnej połowie świata, to najwcześniejszy zachód słońca faktycznie występuje przed przesileniem zimowym. To samo dotyczy osób na półkuli południowej.

Oto dlaczego:

Prawdziwa podróż słońca po niebie nie pokrywa się z godzinami na zegarze. Zamiast tego, należy odnieść się do tego, co eksperci nazywają prawdziwe południe słoneczneczyli specyficzna pora dnia, w której słońce świeci tuż nad twoją głową. Noontime nie zawsze jest o 12 godzinie, wiesz!

W początkowych tygodniach grudnia, prawdziwe słoneczne południe nadchodzi prawie 10 minut wcześniej niż w dniu przesilenia zimowego. Ale w dniu przesilenia 21 grudnia, prawdziwe południe przychodzi znacznie później - wraz z tym, kiedy Słońce wschodzi i zachodzi na cały dzień.

Ta dziwaczna różnica w czasie słonecznym i zegarowym sprawia, że najwcześniejszy zachód słońca nad równikiem (i najwcześniejszy wschód słońca dla tych poniżej niego) następuje przed przesileniem zimowym.

Dziwne, prawda? Możesz winić za to nachylenie osi Ziemi.

Wzdłuż orbity podłużnej

Kolejnym elementem różnic w czasie słonecznym i zegarowym jest eliptyczna orbita Ziemi wokół Słońca - orbita w kształcie podłużnym. Należy pamiętać, że orbita naszej błękitnej planety nie jest okręgiem właściwym. Zatem im bliżej Słońca kręci się Ziemia, tym szybciej porusza się po swojej orbicie. Planeta jest samochodem wyścigowym, który przyspiesza proces rewolucji.

Na początku stycznia Ziemia znajduje się w najbliższym położeniu względem Słońca. Ten niewidoczny punkt w przestrzeni nazywany jest perihelion. Ale zanim to nastąpi, planeta pływa najszybciej na orbicie wokół przesilenia zimowego. Szybciej niż normalna prędkość około 30 km na sekundę (lub 19 mil na sekundę).

W przeciwieństwie do tego, nie ma dużej różnicy w czasie zegarowym w stosunku do czasu słonecznego podczas przesilenia letniego w czerwcu. Głównie dlatego, że jesteśmy znacznie dalej od Słońca i nie "przyspieszamy" na niewidzialnej elipsie w przestrzeni.

2021 Przesilenie zimowe

W tym roku przesilenie zimowe przypada na wtorek, 21 grudnia 2021 roku o godzinie 15:59 UTC. Wydarzenie to sygnalizuje pierwszy dzień zimy na półkuli północnej. (najkrótszy dzień) i najdłuższy dzień na półkuli południowej.

Zasadniczo, dziwna nauka kryjąca się za Zimowym Przesileniem podąża za prostym wzorem: najwcześniejszy zachód słońca na początku grudnia; najkrótszy dzień na Zimowym Przesileniu około 22 grudnia; a najpóźniejszy wschód słońca następuje w styczniu. Dokładna data, kiedy słońce zachodzi najwcześniej, zawsze będzie zależała od tego, jak daleko od równika mieszkasz.

I tak to trwa do następnego roku i następnego...