Солстициј
Солстициј је астрономска појава која се дешава два пута годишње када Сунце на небеској хемисфери описује највишу или најнижу путању у односу на небески екватор. Тог дана Сунце у подне (локално сунчево подне) достиже највишу или најнижу тачку на небу изнад хоризонта. Реч солстициј је изведена из лат. сол (Сунце) и систере (стајати), јер Сунце, посматрано са Земље, привидно застане – да би променило правац кретања. Термин солстициј се користи и у ширем смислу и означава дан када се ова појава деси. Солстициј је најдужи дан у години (лети) или најкраћи дан у години (зими) у свим местима изван тропског појаса.
У односу на раван Земљиног кружења око Сунца (раван еклиптике) оса њене ротације је нагнута за 23,44° и Због тога је ка Сунцу пола године нагнута северна хемисфера, а пола године јужна хемисфера. Посматрач на Земљи током шест месеци примећује дневно повећање, а током шест месеци смањење елевације (висина Сунца изнад хоризонта у подне). Током максималне или минималне елевације релативно кретање Сунца у односу на хоризонт престаје и мења правац. На северној хемисфери максимална елевација је током летњег солстиција (дани су најдужи), а минимална током зимског солстиција (дани су најкраћи). Када Сунце „прелази” екватор дужина ноћи и дана се изједначују, што је познато као равнодневица (еквиноциј). Једна тропска година садржи два солстиција и две равнодневице. Солстицији су заједно са равнодневицама повезани са годишњим добима. У неким културама солстицији представљају почетак, а у другим средину зиме или лета.[1]
Дефиниције и референтни оквири уреди
За посматрача на Северном полу, Сунце достиже највиши положај на небу једном годишње у јуну. Дан када се то догоди назива се дан јунског солстиција. Слично томе, за посматрача на Јужном полу, Сунце достиже највиши положај на дан децембарског солстиција. Када је летњи солстициј на једном полу, на другом је зимски солстициј. Сунчево западно кретање никада не престаје, јер се Земља непрекидно окреће. Међутим, кретање Сунца у деклинацији зауставља се у тренутку солстиција. У том смислу, солстициј значи „стајање Сунца“.
Ова модерна научна реч потиче од латинске научне речи која се користила у касној Римској републици 1. века пре нове ере: solstitium. Плиније је користи неколико пута у својој Природној историји са сличним значењем које има и данас. Она садржи две морфеме на латинском језику, sol, „сунце“ и -stitium, „заустављање“.[2] Римљани су користили „стајања“ у смислу компоненте релативне брзине Сунца каква се примећује на небу. Релативна брзина је кретање објекта са становишта посматрача у референтном оквиру. Из фиксног положаја на земљи, изгледа као да Сунце кружи око Земље.[3]
Посматрачу у инерцијалном референтном оквиру, планета Земља се окреће око осе и окреће се око Сунца у елиптичној путањи са Сунцем у једном фокусу. Земљина оса је нагнута у односу на раван Земљине орбите и ова оса одржава положај који се мало мења у односу на позадину звезда. Посматрач на Земљи зато види соларну путању која је резултат ротације и револуције.
Компонента кретања Сунца коју види посматрач који је повезан са земљом узрокована је револуцијом нагнуте осе - која је задржавајући исти угао у простору, оријентисана према Сунцу или од њега - примећени је дневни прираштај (и бочни помак) уздизање Сунца у подне око шест месеци и забележено дневно смањивање током преосталих шест месеци. На максималној или минималној надморској висини, релативно годишње кретање Сунца усправно на хоризонт зауставља се и обрће смер.
Изван тропског појаса, највећа надморска висина јавља се током летњег солстиција, а најмања у зимском солстицију. Пут Сунца, или еклиптика, прелази на север и југ између северне и јужне хемисфере. Дани су дужи око летњег солстиција и краћи око зимског солстиција. Када Сунчева стаза пређе екватор, дужина ноћи на географским ширинама +L° и -L° су једнаке дужине. Ово је познато као равнодневица. У тропској години постоје два солстиција и два еквинокса.[5]
Зимски солстициј уреди
Зимски или децембарски солстициј је астрономска појава када Сунце прелази најкраћи лук преко неба. Северни пол је отклоњен од Сунца 23,44° и тог дана сва места изнад северног поларника су у потпуном мраку, док су сва места испод јужног поларника непрекидно осветљена Сунцем.
Летњи солстициј уреди
Летњи или јунски солстициј је астрономска појава када Сунце прелази најдужи лук преко неба. Северни пол је нагнут ка Сунцу 23,44° и тог дана сва места изнад северног поларника су осветљена сунцем, док су сва места испод јужног поларника у мраку.
Утицај Земљине путање на климу уреди
При обилажењу Сунца, оса Земљине вртње заузима сасвим одређен положај. Она није нормална на раван кретања, већ је од нормале отклоњења за 23.44° (нагиб осе). За једнаки угао, угао приклона или инклинације, нагнут је и екватор према равни кретања (еклиптика). Тај нагиб осе Земљине вртње доводи до последица које су од највеће важности за човечанство, до промене годишњих доба. Смер којим се Земља креће око Сунца исти је као и смер вртње. Земља обилази око Сунца као што се закреће десни вијак, који напредује на северну страну.
Еклиптика уреди
Непосредне астрономске последице Земљиног обиласка око Сунца (револуције Земље) јесу привидно кретање Сунца (годишње кретање Сунца) и годишња промена ноћног неба. Проматрајући Сунце, оно се пројектује у неко подручје неба (небеска сфера); на пример 23. септембра Сунце се види у сазвежђу Девице. Спојница повучена од Земље до Сунца према небеској сфери стално се закреће у току нашег кретања. Слика Сунца на небу „непрестано бежи”, и то такође у смислу вртње десног вијка. Кружница којом се Сунце привидно креће међу звездама зове се еклиптика. кретање Сунца одвија се еклиптиком од запада према истоку, што је управо супротно смеру дневнога кретања небеске сфере. Кретање Сунца међу звездама је оптичка варка, настала проматрањем Сунца с покретне Земље. Сазвежђа кроз која Сунце на тај начин „пролази” зову се сазвежђима зодијака или животињског појаса. Како пуни угао (360°) има отприлике исто толико ступњева колико у години има дана, Сунце ће еклиптиком у једном дану прелазити око 1°.
Сунце се креће међу звездама које се налазе на дневној страни небеске сфере, али то његово релативно помицање не запажа директно. Зато се на ноћној страни види да се звезде смењују из дана у дан, од месеца до месеца. Мења се видљиво подручје ноћног неба. Будући да се спојница од Сунца до Земље према небеској сфери закреће на исток, ново звездано подручје ниче на источном обзору. Може се закључити да се годишње кретање неба одвија од истока према западу, исто као и дневно кретање неба, а супротно од годишњег кретања Сунца међу звездама.[6]
Годишња доба уреди
С обзиром на положај Земљиног екватора према смеру Сунчевих зрака, разликују се у току године 4 важна тренутка, а то су почеци годишњих доба. За датуме почетака годишњих доба условно се узимају: пролеће 21. марта, лето 21. јуна, јесен 23. септембра и зима 21. децембра, јер том правилном изменом најчешће и започињу годишња доба. У тим важним тренуцима Сунце је пројектовано у 4 главне тачке еклиптике: пролећну, летња, јесенска и зимска тачку. Ако се оне посматрају из положаја Сунца, може се запазити да су оне размакнуте за прав угао.
Какав је однос Земље и Сунца 21. марта и 23. септембра? Тих се дана смер линије који спаја центар Земље с центром Сунца пролази тачно уздуж равни екватора, док је Земљина оса вртње нормална на ту спојницу. Сунчеви зраци падају стога нормално на сва места која се налазе на Земљином екватору. Друкчије речено, на местима са земљописном ширином 0°, Сунце ће се у горњој кулминацији наћи у зениту. На Земљиним половима, где је земљописна ширина +90° или -90°, Сунце ће „лежати” на обзору. Обасјана су места свих земљописних ширина. Тих датума Сунце ће пресећи небески екватор. Почетком пролећа, 21. марта, Сунце ће проћи пролећном тачком ♈ која се налази у сазвежђу Овна. Почетком јесени, 23. септембара, Сунце ће проћи јесенском тачком ♎ која се налази у сазвежђу Ваге. У оба тренутка дужина дана и ноћи једнака је на целој Земљи, те се ти дани називају равнодневице или еквиноцији.
После почетка пролећа, Земља путује око Сунца тако да јој је подручје Северног пола све више окренуто Сунцу. Дана 21. јуна, када Сунце пролази летњом тачком ♋' која се налази у сазвежђу Рака, Сунчеви зраци обасјавају цели северни ледени појас и Сунце је тамо изнад обзора. Паралела на северној земљописној ширини 66° 33′ 39″ Н читав је дан обасјана Сунцем. Она се назива северном поларницом (поларни круг). Истог тренутка Сунчеви зраци падају нормално на места северне земљописне ширине 23° 26′ 21″ Н, те ће тим местима Сунце у току дана проћи кроз зенит. Северније од тих места Сунце никада не може проћи кроз зенит, те тако не пролази зенитом ни у нашим крајевима. Паралела на северној земљописној ширини 23° 26′ 21″ Н зове се северна или Ракова обратница. На свом „путу” према северу Сунце је „застало”, те ће после тог датума обасјавати усправно места са земљописним ширинама мањим од 23° 26′ 21″ Н. То је разлог зашто се први дан лета назива летњим сунцостајем или солстицијем. До тог дана Сунце се небеском сфером удаљавало од екватора, а после тог дана приближаваће му се.
С доласком у јесењу тачку, Сунце ће тло на екватору поновно обасјавати под правим углом. С даљим путовањем Земље по стази Сунце првог дана зиме, 21. просинца, привидно стиже у зимску тачку ♑ која се налази у сазвежђу Јарца. Сада је стање на Земљиној јужној хемисфери посве једнако стању које је првог дана лета владало на северној хемисфери. То је зимски сунцостај. Сунце пролази кроз зенит местима јужне земљописне ширине 23° 26′ 21″ С, а паралела се назива јужном или Јарчевом обратницом. На Јужном полу је тада висина Сунца 23.5° изнад обзора. Сва места јужне земљописне ширине 66° 33′ 39″ С, један су читав дан обасјана Сунцем; ту је јужна поларница. Јужнија места обасјана су и више од једног дана. На самом Јужном полу расвета траје половину године.
Годишњи циклус завршава с повратком Сунца у пролећну тачку. То је циклус промене годишњих доба или сезона, назван тропска или Сунчева година. Праћење периода измене годишњих доба било је једним од најважнијих практичких задатака астрономије у прошлости, због важности коју та измена има у људској делатности. Стога је већ врло рано и у појединачним, међусобно одвојеним цивилизацијама, постигнута висока тачност одређивања трајања године. Тропска или Сунчева година је једнака 365 д 5 х 48 мин 46 с или 365.24219 дана.
Референце уреди
- ^ „Тхе Суммер анд Wинтер Солстицес”. Сцхоластиц. 2017. Приступљено 1. 10. 2017.
- ^ „солстице”. Тхе Америцан Херитаге Дицтионарy оф тхе Енглисх Лангуаге (Фифтх изд.). Хоугхтон Миффлин Харцоурт. 2015. Приступљено 8. 12. 2015.
- ^ Тхе Принципле оф релативитy wас фирст апплиед то инертиал фрамес оф референце бy Алберт Еинстеин. Бефоре тхен, тхе цонцептс оф абсолуте спаце анд тиме апплиед бy Исаац Неwтон преваилед. Тхе мотион оф тхе Сун ацросс тхе скy ис стилл цаллед "аппарент мотион" ин целестиал навигатион ин деференце то тхе Неwтониан виеw, бут тхе реалитy оф тхе суппосед "реал мотион" хас но специал лаwс то цомменд ит, ботх аре висуаллy верифиабле анд ботх фоллоw тхе саме лаwс оф пхyсицс.
- ^ „А Соларграпх такен фром АПЕX ат Цхајнантор”. Еуропеан Соутхерн Обсерваторy. Приступљено 9. 12. 2015.
- ^ Фор ан интродуцтион то тхесе топицс оф астрономy рефер то Боwдитцх, Натханиел (2002). Тхе Америцан Працтицал Навигатор: ан Епитоме оф Навигатион (ПДФ). Бетхесда, Марyланд: Натионал Геоспатиал-Интеллигенце Агенцy. Цхаптер 15 Навигатионал Астрономy'. Архивирано из оригинала (ПДФ) 8. 2. 2016. г. Приступљено 9. 12. 2015.
- ^ Владис Вујновић: „Астрономија”, Школска књига, 1989.
Спољашње везе уреди
- Децембарски солстициј
- Еqуиноxес анд Солстицес Цалцулатор (1600 то 2400)
- „Еартх'с Сеасонс: Еqуиноxес, Солстицес, Перихелион, анд Апхелион (2000–2025)”. Унитед Статес Навал Обсерваторy, Астрономицал Апплицатионс Департмент. Архивирано из оригинала 13. 10. 2007. г. Приступљено 9. 12. 2015.
- Wеисстеин, Ериц (1996—2007). „Суммер Солстице”. Ериц Wеисстеин'с Wорлд оф Астрономy. Приступљено 24. 10. 2008. „Тхе абове плотс схоw хоw тхе дате оф тхе суммер солстице схифтс тхроугх тхе Грегориан цалендар аццординг то тхе инсертион оф леап yеарс.”