Ciência Estranha Atrás do Solstício de Inverno

Bem, esta peculiar dança do tempo atinge o seu clímax no Solstício de Dezembro - também conhecido como o Solstício de Inverno - a fatia mais mágica do tempo no inverno!

O que é exactamente o Solstício de Inverno, perguntas tu? É um fenómeno natural que ocorre quando o sol atinge o seu ponto mais meridional no céu. Este ano o Solstício de Inverno ocorre na terça-feira, 21 de Dezembro de 2021, às 15:59 UTC (ou 9:59 CST).

O que acontece durante um solstício?

Em termos gerais, há dois pontos extremos da distância da Terra ao Sol que orbita. Um em que nos aproximamos do gigante solar, um ponto conhecido como o Solstício de Verãoe outro em que nos inclinamos mais longe, chamado Solstício de Inverno.

As primeiras tribos humanas assistiram à viagem do Sol através do céu. Através disso aprenderam que a duração da luz do dia e os pontos exatos para o nascer do sol e o pôr-do-sol mudaram em um padrão, e se repetiam a cada ano de colheita. Tal conhecimento pode ser visto em antigas maravilhas feitas pelo homem, como Stonehenge. (diz-se que é um lugar de Druid culto) e as ruínas de Machu Picchu no Peru. Tanto estes monumentos como outros como eles tinham um propósito prático para serem construídos - acompanhar o progresso do sol a cada ano.

A ciência percorreu um longo caminho desde então, e a nossa compreensão dos solstícios juntamente com ela. As naves-foguete e outros hovercraft da Era Espacial - como a Estação Espacial Internacional, para nomear a maior até agora - permitiram aos humanos observar ambos os solstícios a partir da visão do espaço exterior.

Quanto a Terra Inclina em Seu Eixo?

Agora sabemos que um solstício é um evento astronómico como qualquer outro, e não apenas um retrato aleatório da morte de reis, como os eclipses solares costumavam ser. Na verdade, os cientistas descobriram que o solstício é um resultado natural da inclinação do eixo da Terra e pela forma como ele orbita em torno do sol.

O problema é o seguinte. Você já notou como os globos modernos na sala de aula não são colocados em posição vertical? Isso porque o verdadeiro planeta em que se baseia, a Terra, inclina-se no seu eixo em 23 ½ graus. Ao longo do ano, esta inclinação "alterna" quanto do calor e da luz do sol é dado aos hemisférios norte e sul, respectivamente. O que nos traz o inverno e o verão não é a nossa distância do sol - é a inclinação da Terra, ou como o planeta se inclina para longe do gigante solar.

Portanto, estamos realmente mais próximos do sol - e não mais longe dele - no final de cada ano. Aqueles de nós com os nossos casacos tostados simplesmente não o percebem assim porque no inverno, o todo a metade superior da Terra inclina-se mais para longe do sol.

O Solstício de Inverno: O dia mais curto, a noite mais longa

Durante o Solstício de Inverno, a Terra fixa o seu placar de tal forma que o Sol se mantém abaixo do horizonte do Pólo Norte. Ao meio-dia, alguns graus ao sul do equador - 23 ½ graus para ser exato - o sol brilha diretamente sobre aqueles que vivem na linha invisível chamada Trópico de Capricórnio. Este é o lugar mais distante do planeta como o sol jamais brilhará.

Então, o que acontece? Em todos os lugares. abaixo de o equador tem dias que duram mais de 12 horas. Aqueles que vivem acima o equador, por outro lado, tem os seus dias limitados a menos de 12 horas. Para aqueles nas regiões nevadas, o dia mais curto ocorre no Solstício de Inverno. Depois do solstício, no entanto? Você pode esperar o fenômeno oposto: dias mais longos e noites mais curtas.

É um pouco difícil ignorar a mudança repentina das estações do ano - como o atiçar o interruptor da natureza para o inverno propriamente dito.

Sinais Naturais que Sinalizam o Solstício de Inverno

Há muitos sinais na natureza que anunciam a chegada do Solstício de Inverno, se você tiver olhos para ver. Por exemplo, se você vive no Hemisfério Norte, você notará que o amanhecer chegou mais tarde do que o normal - e o pôr-do-sol mais cedo. O sol também parecerá não "subir" pelo céu tão alto quanto costumava, durante o dia.

Aqui está um truque elegante para tentar quando decidir apanhar um pouco de sol ao ar livre. Ao meio-dia, dá uma espreitadela à tua sombra. Deve ser a sombra diurna mais longa do ano - só possível durante o Solstício de Inverno!

Para aqueles que vivem no Hemisfério Sul, o Solstício de Dezembro parece o oposto. O nascer do sol vem cedo, o pôr-do-sol vem tarde, arredondando o seu dia mais longo do ano. Para vocês abaixo do equador, a vossa sombra do meio-dia está no seu ponto mais curto do ano.

Hora do Sol vs. Hora do Relógio

Então! para esclarecer as coisas de uma vez por todas - o Solstício de Inverno assinala o dia mais curto do ano para aqueles que vivem acima do equador e o dia mais longo para aqueles que vivem abaixo dele. Mas se você vive na metade norte do mundo, o primeiro entardecer na verdade ocorre antes do solstício de inverno. O mesmo acontece com os do Hemisfério Sul.

Aqui está o porquê:

A verdadeira viagem do sol através do céu não coincide com as horas do relógio. Ao invés disso, você deve se referir ao que os especialistas chamam de verdadeiro meio-dia solarou a hora específica do dia em que o sol brilha mesmo por cima do seu noggin. A hora do meio-dia nem sempre é às 12 horas, você sabe!

Nas semanas iniciais de Dezembro, o verdadeiro meio-dia solar chega quase 10 minutos mais cedo pelo relógio do que no Solstício de Inverno. Mas no solstício de 21 de Dezembro, o verdadeiro meio-dia chega muito mais tarde - juntamente com quando o sol nasce e se põe para o dia.

Esta diferença excêntrica na hora do sol vs. hora do relógio é o que faz com que o primeiro pôr-do-sol acima do equador (e o primeiro nascer do sol para aqueles abaixo dele) venha antes do Solstício de Inverno.

Estranho, certo? Podes culpar a inclinação do eixo da Terra por essa.

Ao longo da Órbita Oblonga

Outro elemento para a diferença do tempo do Sol em relação ao tempo do relógio é a órbita elíptica da Terra ao redor do Sol - uma órbita em forma de oblongo. Tenha em mente que a órbita do nosso planeta azul não é um círculo adequado. Portanto, quanto mais perto a Terra gira em torno do Sol, mais rápido ela vai na sua órbita. O planeta é um carro de corrida, acelerando o processo de revolução.

No início de Janeiro, a Terra chega à sua posição mais próxima com o Sol. Este ponto invisível no espaço é chamado o periélio. Mas antes que isso aconteça, o planeta flutua mais rápido em órbita em torno do Solstício de Inverno. Mais rápido que a velocidade normal de cerca de 30 km por segundo. (ou 19 milhas por segundo).

Em contraste, não há muita diferença no tempo do relógio versus o tempo do sol durante o solstício de Verão em Junho. Principalmente porque estamos muito mais longe do sol e não estamos "acelerando" na elipse invisível no espaço.

2021 Solstício de Inverno

Este ano o Solstício de Inverno ocorre na terça-feira, 21 de Dezembro de 2021, às 15:59 UTC. O evento assinala o primeiro dia de inverno no Hemisfério Norte. (dia mais curto) e o dia mais longo do Hemisfério Sul.

Basicamente, a ciência estranha por trás do Solstício de Inverno segue um padrão simples: o primeiro pôr-do-sol no início de Dezembro; o dia mais curto do Solstício de Inverno por volta de 22 de Dezembro; e o último nascer do sol vem em Janeiro. A data exata de quando o sol se põe mais cedo dependerá sempre de quão longe você vive acima do equador.

E assim vai até ao ano seguinte e ao seguinte...