Солнцестояния и равноденствия — особые даты в астрономии. Они отмечают смену астрономических времен года. Во время равноденствий Солнце находится на небесном экваторе и потому равномерно освещает северное и южное полушария Земли. В эти даты (в конце марта и сентября) день равен ночи. В дни солнцестояний наше дневное светило достигает крайних точек своего годичного пути по небу — летом оно отклоняется на 23,4 градуса на север от небесного экватора, зимой — на 23,4 градуса к югу. Поэтому в июне Солнце больше освещает северное полушарие Земли — и в момент солнцестояния здесь наступает лето, — а в конце декабря — южное, и у нас в это время наступает зима (и лето в южном полушарии).

Во время летнего солнцестояния, которое в этом году наступает 21 июня в 10:51 по всемирному времени (в 14 часов 51 минуту по московскому), солнце как бы застывает в небе, прежде чем начать спускаться по направлению к небесному экватору. Отсюда, собственно, и происходит название даты — «солнцестояние». В северном полушарии Земли наступает астрономическое лето, а сам день 21 июня – самый длинный в 2014 году.

солнце и Стоунхендж

Восход солнца над Стоунхенджем во время летнего солнцестояния. Фото: Max Alexander, STFC, SPL

Для тех, кто не совсем понимает, о чем идет речь, поясним. Говоря о движении Солнца, мы имеем в виду не ежедневное движение звезды по небу, которое происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси, а именно годичное движение Солнца на фоне созвездий. Это движение происходит по вполне определенным созвездиям (они называются Зодиаком) с периодом в один год. Это движение Солнца, так же как и суточное, кажущееся. На самом деле, конечно, движется Земля — по орбите вокруг Солнца. Так как звезды необычайно далеки от нас, их положение на небе практически не меняется по мере движения Земли. Звезды, таким образом, составляют неизменный фон, на котором происходит движение Солнца.

Велико ли годичное движение? Ясно, что за год Солнце делает дополнительный круг по зодиакальным созвездиям. Так как в году 365 дней, а в круге 360°, за сутки Солнце сдвигается по отношению к звездам на восток примерно на 1°. Один градус равен примерно 2 видимым диаметрам Солнца (или Луны). Посмотрите на Солнце на закате, когда оно не такое яркое, или на полную Луну. На такое расстояние смещается наша звезда на фоне звезд к востоку каждые 12 часов!

закат Солнца Портара Греция

Солнце над Портарой, Греция. © Anthony Ayiomamitis

Теперь давайте обратим внимание на вращение Земли вокруг своей оси, которое, как все знают, приводит к ежедневным восходам и закатам Солнца, Луны и звезд. Вспомним, что ось вращения нашей планеты наклонена к плоскости ее орбиты: Земля вращается вокруг своей оси не «прямо», а слегка «на боку» (ось вращения отклонена от вертикали на 23,4 градуса). Если бы ось вращения Земли не была наклонена к плоскости орбиты нашей планеты, Солнце изо дня в день восходило бы в одном и том же месте горизонта и к полудню поднималось бы на одну и ту же высоту. Хотя оно и продолжало бы двигаться на фоне созвездий со скоростью 1° в сутки, длительность дня была бы всегда одинаковой и никаких смен сезонов не было бы.

К счастью, наша планета вращается вокруг своей оси под наклоном. Из-за этого только приэкваториальные области Земли получают достаточно солнечного тепла и зимой и летом. А северные и южные регионы имеют четко выраженные теплые и холодные периоды, сопровождающиеся длинными и короткими днями. Благодаря этому мы имеем зиму и лето.

Любопытно: несмотря на то что именно в июне день летнего солнцестояния, а значит, Солнце греет дольше и активнее, чем в другие месяцы года, этот месяц не считается самым теплым. Так происходит, конечно, потому, что нашему полушарию нужно время, чтобы как следует прогреться. Фактически, максимум и минимум температур в полушариях Земли отстает на несколько недель от самого длинного или самого короткого светового дня.