Уже третью неделю на нашей маленькой планете продолжается календарная весна. Многие любят этот сезон года — именно весной природа пробуждается от зимнего сна, предвещая тепло и спокойствие лета, все вокруг выглядит молодо и свежо. Сейчас, правда, на большей части территории России весной пока не пахнет: землю покрывает толстый слой снега и, вообще, довольно холодно.

И все же один явный признак настоящей весны налицо, не так ли?

Продолжительность светового дня стремительно увеличивается. В марте и апреле это заметить легче всего, так как в эти месяцы Солнце быстрее, чем в другое время года, поднимается вверх по небу. В результате медленное прибавление дня в январе — феврале сменяется почти галопом в марте — апреле. Как следствие, день отвоевал у ночи несколько часов и 20 марта сравняется с ночью по продолжительности.

Дата, когда день равен ночи, называется днем равноденствия. В году бывает два равноденствия — весной, когда день растет, и осенью, когда день убывает. Весенние равноденствия наступают 20 марта, и эта дата (вернее, даже момент!) дает старт астрономической весне.

Астрономы научились очень точно вычислять даты равноденствий, вплоть до минут. Скажем, в 2016 году весеннее равноденствие наступит 20 марта в 4 часа 30 минут по всемирному времени или в 7 часов 30 минут по московскому.

закат солнца

20 марта 2016 года наступает астрономическая весна. День становится длиннее ночи; солнце все больше времени будет проводить на небе. Фото: Nirja Dalal

Откуда такая точность? Все дело в том, как именно астрономы определяют день равноденствия. Ни один из них не скажет вам, что равноденствие — это дата, когда день равен ночи. Астрономы любят точность, а потому знают, что на самом деле в день равноденствия Солнце проводит на небе чуть-чуть больше времени, чем 12 часов. Происходит это из-за преломления лучей света в атмосфере Земли (этот эффект называется рефракцией), в результате чего небесные светила приподнимаются над горизонтом. Из-за рефракции мы видим восход Солнца в тот момент, когда оно находится еще под горизонтом. Вот если бы на Земле не было бы атмосферы, как на Луне, то 20 марта время от восхода до захода Солнца равнялось бы точно двенадцати часам.

Итак, за момент равноденствия астрономы принимают что-то другое, что можно вычислить с большой точностью. Но что именно? Равноденствие наступает тогда, когда Солнце в своем движении на фоне звезд пересекает небесный экватор. Весной Солнце пересекает экватор, двигаясь к северному полюсу небесной сферы и поднимаясь в небе, осенью — опускаясь, двигаясь на юг.

В момент равноденствия Солнце находится на небесном экваторе (который сам по себе является всего лишь проекцией экватора нашей планеты на небесную сферу). Этот момент можно вычислить очень точно. Находясь над земным экватором, Солнце одинаково освещает и северное, и южное полушарие Земли. Это значит, что в обоих полушариях день равен ночи.

В дальнейшем Солнце перемещается в северное полушарие небесной сферы; лучи звезды станут освещать северное полушарие Земли больше, чем южное. Таким образом у нас начинается астрономическая весна, а где-нибудь в Австралии — астрономическая осень. Весна в 2016 году продлится до 21 июня, дня летнего солнцестояния, после чего наступит астрономическое лето.

Более подробно о механизме весеннего равноденствия мы писали в 2012 году.