Захід сонця. Шуттерсток / Делькруа Ромен

Зима в північній півкулі та літо в південній півкулі закінчуються. Це означає, що дні та ночі стають приблизно однаковими за довжиною, а шлях, який простежує Сонце по небу, змінюється.

У зимовий день Сонце знаходиться низько на небі, тоді як у літній день Сонце лежить значно вище. Але у певний день навесні чи восени Сонце буде видно прямо над екватором, десь посередині двох дуг, простежених Сонцем влітку та взимку.

Це те, що називається рівноденням, і їх щороку буває два. Близько 20 березня ми маємо весняне рівнодення або Березневе рівнодення, також відоме як весняне рівнодення в північній півкулі. Тоді близько 22 або 23 вересня настає осіннє або вересневе рівнодення.

Слово “рівнодення” походить від латинських слів aequus значення рівне і nox означає ніч. Але день і ніч не є рівно однаковою довжиною рівнодення. Щоб зрозуміти, чому, нам потрібно знати, що в першу чергу спричиняє рівнодення.

Нахил Землі

Причина, по якій у нас на Землі взагалі є рівнодення, полягає в тому, що вісь Землі нахилена. Земля обертається навколо уявної лінії, що проходить через неї, яка називається своєю віссю. Якби вісь була спрямована прямо зверху вниз, під прямим кутом до напрямку земної орбіти навколо Сонця, інтенсивність світла, що сяє на півкулях Землі, була б однаковою протягом усього року, і у нас не було б сезонів.

Деякі планети в нашій Сонячній системі такі: наприклад, вісь Венери спрямована майже прямо зверху вниз.

Сонце протягом року. Shutterstock / Artreef

Земля не така, як Венера. Натомість земна вісь стукає десь збоку - технічна назва цього - „осьовий нахил”, і цей нахил відповідає як за пори року, так і за рівнодення. Коли Земля обертається навколо своєї осі і обертається навколо Сонця, змінюється інтенсивність сонячного світла, що досягає різних частин поверхні Землі. Ось чому у нас на Землі є сезони.

Осьовий нахил Землі також означає, що екватор нашої планети нахилений відносно площини своєї орбіти навколо Сонця - те, що астрономи називають "площиною екліптики". Коли центр диска Сонця ідеально перетинає екватор, астрономи визначають це як рівнодення. Це трапляється двічі на рік, один раз в кінці березня і один раз в кінці вересня.

Не зовсім рівний

Можна подумати, що тривалість дня і ночі буде рівною під час рівнодення. Як виявляється, це лише приблизно правда. Тривалість дня та ночі не зовсім однакова, і тому є дві причини.

По-перше, Сонце має розмір - це не просто точка на небі. Це здається очевидним, але це впливає на те, як вчені вимірюють схід та захід сонця. Технічно схід сонця починається, коли верхній край Сонця стикається зі східним горизонтом, а захід закінчується, коли верхній край Сонця опускається нижче західного горизонту. Оскільки Сонце не є точкою, а має верхні та нижні краї, це означає, що рівнодення має трохи довший день, ніж ніч.

По-друге, земна атмосфера заломлює (вигинає) сонячне світло. Коли світло переходить з одного середовища в інше, його шлях змінюється. Сонячне світло подорожує через вакуум космосу, а коли подорожує через порівняно щільнішу атмосферу Землі, воно нахиляється.

Цей вигин означає, що ми можемо побачити верхній край Сонця за кілька хвилин до того, як він торкнеться східного горизонту, а також означає, що ми можемо побачити верхній край Сонця через кілька хвилин після того, як Сонце затонуло під західним горизонтом. Це додає ще більше часу денному світлу під час рівнодення.

Більше того, вигин змінюється залежно від температури та тиску атмосфери, тому тривалість ночі та дня на рівнодення завжди приблизно однакова в будь-якій точці Землі.

Є дні навколо рівнодення, де день і ніч мають однакову довжину. Вони називаються еквілюкс, і коли вони трапляються, залежить від широти. У Великобританії в 2021 році це сталося 17 березня.

про автора

Оснат Кац, кандидат наук з космічної історії, UCL

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

книги_науки