Что такое солнцестояние в астрономии

Что такое солнцестояние и равноденствие?

В годовом цикле есть четыре момента, которые играют значительную роль в жизни на Земле.

Люди издавна знали о существовании этих точек перехода, но физическая сущность данных явлений стала понятна только с развитием астрономии. Речь идет о двух солнцестояниях (зимнем и летнем) и двух равноденствиях (весеннем и осеннем).

Что такое солнцестояние?

На бытовом уровне мы понимаем, что солнцестояние – это день с самым длительным (летнее солнцестояние) или самым коротким (зимнее солнцестояние) светлым временем суток. Наши далекие предки хорошо знали, что до зимнего солнцестояния день сокращается, а после него начинает увеличиваться. Летом все происходит наоборот. Еще было замечено, что в день зимнего солнцестояния солнце занимает самое низкое положение над горизонтом, а в момент летнего солнцестояния проходит наивысшую точку за весь год.

Что происходит с нашей планетой и Солнцем с научной точки зрения? Вспомним некоторые астрономические понятия.

Небесная сфера – воображаемая поверхность, на которую мы смотрим, находясь на Земле и осматривая небо. Для нас, земных наблюдателей, именно по небесной сфере движутся все небесные объекты, в том числе, и Солнце.

Эклиптика – окружность, расположенная на небесной сфере, по которому происходит движение Солнца относительно Земли.

Экватор небесной сферы – круг, расположенный на небесной сфере перпендикулярно оси вращения планеты, совпадает с экватором Земли.

Из-за того, что ось Земли находится под уклоном к орбите обращения планеты вокруг нашего светила, экватор небесной сферы и эклиптика не совпадают. Благодаря чему происходит смена времен года с моментами перехода – солнцестояниями.

В день солнцестояния Солнце проходит через точки эклиптики, наиболее удаленные от небесного экватора. Иначе это можно выразить так: солнцестояния – это моменты наибольшего (зимой) или наименьшего (летом) отклонения земной оси от Солнца.

Зимнее и летнее солнцестояние

Зимнее солнцестояние происходит 21 или 22 декабря (дата может отличаться для разных часовых поясов). В этот день в северном полушарии отмечается самый короткий световой день и самая длинная ночь. Летнее солнцестояние приходится на 21 июня и отличается тем, что на эту дату приходится самый длинный световой день и самая быстротечная ночь.

В южном полушарии происходят прямо противоположные процессы: там в декабре происходит летнее солнцестояние, а в июне – зимнее.

Что такое равноденствие?

В годичном цикле есть еще две важные точки – дни весеннего и осеннего равноденствий. В эти дни Солнце проходит точки пересечения небесного экватора и эклиптики. Дни равноденствий приходятся на середину периода от одного солнцестояния до другого (хотя из-за того, что земля движется вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу даты немного сдвигаются).

Весеннее равноденствие приходится на 20 или 21 марта, осеннее – на 22 или 23 сентября. Как следует из названия, равноденствия – это моменты, когда день по продолжительности равен ночи.

Как солнцестояния и равноденствия влияют на жизнь на Земле?

Люди всегда знали, что критические точки в движении нашего светила по небесной сфере влияют на природу. Особенно актуально это для жителей северных широт, где смена времен года более выражена. Например, со дня мартовского равноденствия к нам приходит настоящая весна: становится теплее, прогревается почва, оживают растения. Это имеет огромное значение для земледелия.

Неслучайно сельскохозяйственный календарь всегда был связан с днями солнцестояний и равноденствий. На эти даты приходились важные языческие праздники, некоторые из которых были восприняты христианством. Вот эти праздники:

-зимнее солнцестояние – католическое Рождество и Коляда;

-весеннее равноденствие – Масленица;

-летнее солнцестояние – праздник Ивана Купалы;

-осеннее равноденствие – праздник урожая.

Как видите, и в технократическом 21-м веке мы празднуем эти события, даже не думая, что они связаны с годовым солнечным циклом и тем, насколько наши предки были зависимы от природных явлений.

Источник

Даты Солнцестояния, Равноденствия

Солнцестояние (также солнцеворот) – астрономическое событие, момент прохождения центра Солнца через точки эклиптики, наиболее удалённые от экватора небесной сферы и называемые точками солнцестояния.

Равноденствие – астрономическое явление, когда центр Солнца в своём видимом движении по эклиптике пересекает небесный экватор. При наблюдении Земли из космоса в равноденствие терминатор проходит по географическим полюсам Земли и перпендикулярен земному экватору.

Эти даты были одними из самых почитаемых в дохристианский период. Солнцеворот, коловорот, равноденствие, солнцестояние – названия солнечных праздников, которые ещё называют четырьмя ипостасями славянского Даждьбога, которым и является само Солнце – сын Сварога.

Коляда – зимний солнцеворот или самая длинная ночь в году. В этот период молодое солнце Коляда сменяет на посту старика-солнце Световита. Оттого светлое время суток с этого дня начинает нарастать. Подменён церковью на Рождество христово.

Масленица или Комоедицы – день весеннего равноденствия (день и ночь равны по времени), прощание с зимой, сжигание чучела Марены, встреча весны и славянского Нового Года. Дата 21-22 марта также является началом астрономической весны. День с этого дня становится длиннее ночи. Ярило-Солнце сменяет Коляду и прогоняет Зиму-Марену. Традиционно этот коловорот праздновался целых две недели.

Купайло – день летнего солнцестояния. Самый длинный день и самая короткая ночь в году. Последний день Русальной недели или Русалий. Купала – один из древнейших праздников, который сохранил неизменными множество традиций и обычаев до наших дней, например: похороны Ярилы, которого сменяет Бог летнего солнца Купала, сбор целебных трав, поиск цветка папоротника и т.д. Купайло также является великим праздником, который ныне подменён церковью на день рождения Иоанна Крестителя.

Радогощь (Световит, Вересень, Таусень) – день осеннего равноденствия (день и ночь равны по времени). В этот день вступает в права Солнце-Старик Световит. Ночь становится длиннее дня. Является как солнечным праздником, так и праздником окончания сбора урожая. Подменён церковью на Рождество пресвятой богородицы.

Положение солнца в дни солнцестояния

Периоды между солнцестояниями – это время смещения солнца либо выше над горизонтом, либо ниже.

Астрономы отмечают, что движение жаркого светила похоже на синусоиду:

Угол, создаваемый солнцем и земным горизонтом, другими словами астрономическая долгота жаркого светила составляет:

В астрономии с момента вхождения Солнцем в зодиакальный знак Тельца в июне берет отсчёт лето, а в знак Стрельца в декабре – зима. За несколько дней до и после солнцестояния жаркое небесное светило «замирает» в одной точке в полдень.

Однако вы не увидите солнце прямо над головой в дни солнцестояний.

Если вы житель северного полушария Земли, то:

Положение солнца в дни равноденствия

Дни равноденствия представляют собой некий рубеж, когда солнце перемещается из северного в южное полушарие осенью и наоборот – весной. Это для части нашей планеты, что расположена над экватором. Солнце в эти дни направляет свои лучи так, что они равномерно прогревают всю повернутую к нему часть Земли.

Другая особенность этих календарных дат – за день до и после, а также во время равноденствия солнце всходит четко на востоке, а садится на западе. Правда, данное явление характерно только для 23,5° северной либо южной широты. В других местностях присутствует легкий сдвиг к северу или югу.

Дни равноденствия и солнцестояния: магия

Эти 4 дня в году имеют максимальную энергию не только из-за смены времен. Славяне отлично это знали и гармонично выстраивали свою жизнь так, чтобы упорядочивать и развивать свои отношения с природой.

Общим моментом во время празднований всех солнцестояний и равноденствий у наших предков были массовые гуляния.

Все селение собиралось вместе:

Все происходило весело, легко и естественно.

Зимнее солнцестояние, или рождение Коляды – молодого солнца, отмечалось с особенным размахом. Тут было место и:

Три дня до и столько же после Коляды обладали особой силой. Хозяйки наводили порядок в своих головах и домах, привлекали здоровье и благополучие в жизнь семьи. Они наблюдали за событиями 12 дней после Коляды, чтобы понимать, что принесет грядущий год для семьи.

Видео

Источник

Дни солнцестояний и равноденствий в период с 2019 по 2049 годы

Дни солнцестояний и равноденствий — особые даты в году: они определяют начало астрономических времен года.

Равноденствия наступают, когда Солнце в своем движении по небу на фоне созвездий пересекает небесный экватор. В этот момент оно одинаково освещает оба полушария Земли и потому в любой точке нашей планеты день становится равен ночи. Равноденствия определяют начало астрономической весны и астрономической осени.

Весеннее равноденствие наступает обычно 20 или 21 марта, когда Солнце находится в созвездии Рыб. В этот момент наше дневное светило пересекает экватор, переходя из южного полушария небесной сферы в северное. После 21 марта день в северном полушарии Земли становится длиннее ночи, и здесь начинается астрономическая весна. В южном полушарии Земли все происходит наоборот: день укорачивается, и наступает астрономическая осень.

Осеннее равноденствие наступает 22 или 23 сентября, когда Солнце находится в созвездии Девы. В это время Солнце пересекает небесный экватор, следуя из северной небесной полусферы в южную. Этот момент отмечает начало осени в северном полушарии Земли и начало весны в южном.

Летнее и зимнее солнцестояния происходят, когда Солнце удаляется на максимальное расстояние от небесного экватора. Точки солнцестояний находятся в созвездиях Тельца (летнее солнцестояние) и Стрельца (зимнее).

Летнее солнцестояние происходит 20 или 21 июня, отмечая самый длинный день в году в северном полушарии Земли и начало астрономического лета. В южном полушарии, наоборот, в этот момент начинается астрономическая зима, а продолжительность дня — наименьшая.

Зимнее солнцестояние наступает 21 или 22 декабря и отмечает наступление зимы в северном полушарии Земли и лето в южном.

Положение Земли на орбите в моменты: летнего солнцестояния (слева), зимнего солнцестояния (справа), осеннего равноденствия (спереди) и весеннего равноденствия (сзади). Источник: Википедия

Надо сказать, что летнего солнцестояния переместилась в созвездие Тельца совсем недавно по астрономическим меркам, в 1988 году. До этого она находилась в созвездии Близнецов. Медленное смещение точек равноденствий и солнцестояния происходит в результате прецессии — изменения направления земной оси под действием притяжения Луны и Солнца.

Источник

mevamevo

Мысли и впечатления // Pensoj kaj impresoj

Солнцестояние: немного астрономии и этимологии

Позавчера состоялось летнее солнцестояние. Пусть и с опозданием, но выдам немного умностей по поводу. Наверняка вы видели в соцсетях или на новостных сайтах анонсы из разряда «самая короткая ночь в году». Оно-то так, но все ли понимают, откуда вообще взялся термин «солнцестояние» и что именно он означает? 🙂 Вариант «в этот день кажется, будто Солнце застыло в зените» (sic! подмечено мною в одном из новостных сообщений) к реальности не имеет совершенно никакого отношения.

С астрономической точки зрения данный термин означает относительно простую вещь: момент, когда Солнце занимает наиболее удалённую от небесного экватора позицию в своём видимом годичном движении по эклиптике: наивысшую (при летнем солнцестоянии; здесь и далее речь идёт о северных широтах земного шара) или наинизшую (при зимнем солнцестоянии). Сложно? Ну, попробую пояснить. Общеизвестно, что Земля обращается вокруг Солнца, совершая полный оборот за год. При этом при наблюдениях с Земли Солнце постоянно оказывается на фоне разных созвездий (понятно, что днём звёзды не видны, но они всё же есть!). Если мысленно представить себе Землю неподвижной, то Солнце за один год будет «пробегать» по воображаемой небесной сфере полный круг, этот «годовой путь Солнца» обозначается термином эклиптика. Можно также сказать, что эклиптика — это мысленная проекция плоскости земной орбиты на небесную сферу (мы смотрим на Солнце и мысленно проецируем его годовой путь на небесную сферу именно в плоскости нашей орбиты, поскольку размеры Земли по сравнению с масштабами земной орбиты пренебрежимо малы). Однако, как известно, угол между плоскостью земного экватора и плоскостью земной орбиты довольно велик (около 23,5 градусов), поэтому на небесной сфере между эклиптикой (проекцией земной орбиты на небесную сферу) и небесным экватором (проекцией земного экватора на небесную сферу) имеется приметное «расхождение».

В результате, если посмотреть на развёрнутую карту «средней» части небесной сферы (в более привычной для рядовых наблюдателей экваториальной проекции, где небесный экватор принят за «базовый уровень»), то эклиптика на ней будет выглядеть похожей на синусоиду; две «крайние» её точки будут соответствовать моментам солнцестояний, а две точки пересечения с небесным экватором — моментам равноденствий. На самом деле на небесной сфере и небесный экватор, и эклиптика представляют собой окружности, но если сферическую карту трансформировать в более привычную нам плоскую карту, приняв за базу именно небесный экватор, то эклиптика в подобной проекции примет вид синусоидо-подобной кривой. Вот схема экваториальной части небесной сферы: эклиптика показана синусоидо-подобной синей линией, а небесный экватор — жирной красной линией; отмечены точки солнцестояний и равноденствий, Солнце в течение года «смещается» справа налево.

Внимание, вопрос! Почему моменты положения Солнца на эклиптике в упомянутых позициях были названы именно солнцестояниями?!

На первый взгляд — действительно странно: Солнце ведь нигде не останавливается, нигде не «стоит», а постоянно перемещается по эклиптике, коль скоро Земля постоянно летит вокруг Солнца со скоростью порядка 30 км/c (повторюсь, что видимое движение Солнца на фоне звёзд — это лишь следствие перемещения Земли вокруг Солнца). Ну, строго говоря, эта скорость не является постоянной, так как орбита Земли представляет собой не правильную окружность, а эллипс: находясь ближе к Солнцу, Земля движется несколько быстрее, а при удалении от Солнца её движение несколько замедляется. Но всё равно ни о каких остановках речь не идёт. Итак, почему именно солнцестояние?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно немного погрузиться в историю астрономии и вспомнить об элементарном и, пожалуй, самом древнем астрономическом инструменте, имя которому гнóмон. Гномон представляет собой узкий предмет, вертикально установленный на плоской поверхности; в простейшем случае гномон — это просто прямая палка, воткнутая вертикально в землю (для проверки вертикальности её расположения можно использовать отвес — грузик на ниточке, привязанной к вершине палки). Не удивляйтесь «примитивности» данного инструмента: в умелых руках он в своё время позволил сделать множество незаурядных открытий! Само название «гномон» идёт от др.-греч. γνώμων «знаток; указатель» (во множественном числе это слово означало также «зубы лошади или осла» — по ним можно было судить о возрасте животного); данное слово родственно др.-греч. γνῶμα «признак, примета, свéдение», γνῶσις «знание, познание» и глаголу γιγνώσκω «узнавать, понимать, знать». Работа с гномоном проводится так: в течение дня мы наблюдаем за тенью, которую он отбрасывает, и отмечаем на грунте положение её крайней точки («верхушку»). Понятно, что длина тени в течение дня будет меняться, так как меняется и высота Солнца над горизонтом. При этом длина тени будет минимальной в так называемый истинный полдень, когда Солнце пересекает небесный меридиан (проще говоря — направление север-юг); по тому направлению, на которое «ложится» самая короткая за день тень, можно без всякого компаса определить, где север. Для обозначения этой важной в практическом отношении «самой короткой тени в течение дня» используется отдельный термин «полуденная тень».

Право, уже неплохо: имея лишь вертикально вставленную в землю палку, мы вполне можем определить направление на север, если только понаблюдать за тенью в течение дня. Но, как говорится, лиха беда начало! Зная высоту нашего гномона и длину отбрасываемой им тени (её можно измерить рулеткой, линейкой и проч.), а также имея под рукой таблицу тангенсов, можно легко определить угловую высоту Солнца в любой произвольный момент. Уверен, что вы и сами догадались, как это сделать, но всё же поясню. Вот схема:

Из школьного курса геометрии известно, что тангенс угла α на только что представленной схеме равен отношению высоты гномона (она постоянна и известна) к длине отбрасываемой им тени (её мы можем измерить). Если, например, мы установили гномон высотой в один метр и определили длину его тени в 118 сантиметров, это означает, что тангенс угла α равен 100/118 ≈ 0,847. Данное значение тангенса соответствует углу α, равному примерно 40°16′. Иметь в наличии лишь гномон и рулетку, но достаточно точно определять при этом высоту Солнца над горизонтом, даже не глядя на само Солнце — это ли не чудо?! Понятно, что точность подобных измерений будет тем точнее, чем выше наш гномон, чем точнее мы знаем его высоту, чем точнее мы можем измерить длину его тени и чем более надёжные таблицы тангенсов у нас под рукой. Но сам принцип и простота метода (слава геометрии в частности и науке вообще!), согласитесь, великолепны! 🙂

Возвращаемся к солнцестояниям. Уже говорилось, что одно из наиболее приметных показаний гномона — это длина его самой короткой в течение дня тени (которую называют полуденной). Если отмечать положение «кончика» этой тени каждый день, то мы заметим, что от зимы к весне полуденная тень будет постепенно становиться короче. Из этого можно сделать вывод, что Солнце день ото дня поднимается всё выше (Солнце на небесной сфере смещается всё выше и выше к северу, именно поэтому дни и становятся длиннее — Солнцу просто приходится тратить больше времени на прохождение видимой нами над горизонтом половины небесной сферы). Если продолжить наблюдения, то мы заметим, что после весеннего равноденствия «скорость укорочения» полуденной тени начнёт мало-помалу уменьшаться, а в июне — так и вообще сильно замедлится (день ото дня промежутки между нашими отметками длины полуденной тени будут становиться всё меньше). Наконец, когда Солнце непосредственно приближается к точке солнцестояния, длина полуденной тени практически прекращает изменяться, она словно «останавливается» в своей длине на несколько дней. Полуденная тень от гномона словно бы «стоит» на одном и том же месте день ото дня; соответственно, «стоит» и Солнце (в отношении своей высоты в полдень). Вот вам и термин «солнцестояние»: по сути он означает «стояние/положение Солнца на одной и той же высоте в полдень»!

Понятно, что вскоре после летнего солнцестояния дни начнут укорачиваться, Солнце начнёт спускаться ниже, а полуденная тень начнёт удлиняться, достигая максимальной длины во второй половине декабря, когда темпы её удлинения вновь сойдут на нет — именно тогда наступает зимнее солнцестояние (полуденная тень от гномона опять «застывает», «стоит в прежней позиции», будучи на этот раз максимально длинной). Затем полуденная тень снова начинает удлиняться, и всё повторяется сначала.

В русском языке (и в ряде славянских) для этого понятия есть ещё и слово «солнцеворот» (напр., в чешском — slunovrat, в словацком — slnovrat, в словенском — sončev obrat); аналогичное по смыслу слово Sonnenwende используется и в немецком (Wende означает «поворот, оборот»). Его смысл тоже понятен: в дни солнцестояний полуденная тень от гномона прекращает укорачиваться (летом) или удлиняться (зимой), после чего начинает изменять свою длину в обратном направлении; соответственно — и Солнце как бы «разворачивается» и начинает возвращаться к небесному экватору. В западно-европейских же языках в данном значении употребляется слово, основанное на латинском solstitium (например, англ. solstice, исп. solsticio, ит. solstizio, фр. solstice). Латинское solstitium распадается на собственно sol «солнце» и форму причастия прошедшего времени от глагола sistere «останавливаться, застывать, застревать». Ну, теперь, надеюсь, вы понимаете, о какой остановке идёт речь :).

Источник