Przesilenie — Solstice

UT data i godzina
równonocy i przesileń na Ziemi
wydarzenie równonoc przesilenie dnia z nocą równonoc przesilenie dnia z nocą
miesiąc Marsz czerwiec wrzesień grudzień
rok dzień czas dzień czas dzień czas dzień czas
2016 20 04:31 20 22:35 22 14:21 21 10:45
2017 20 10:29 21 04:25 22 20:02 21 16:29
2018 20 16:15 21 10:07 23 01:54 21 22:22
2019 20 21:58 21 15:54 23 07:50 22 04:19
2020 20 03:50 20 21:43 22 13:31 21 10:03
2021 20 09:37 21 03:32 22 19:21 21 15:59
2022 20 15:33 21 09:14 23 01:04 21 21:48
2023 20 21:25 21 14:58 23 06:50 22 03:28
2024 20 03:07 20 20:51 22 12:44 21 09:20
2025 20 09:02 21 02:42 22 18:20 21 15:03
2026 20 14:46 21 08:25 23 00:06 21 20:50

Przesilenie jest zdarzenie, które występuje, gdy Słońce wydaje się dotrzeć do najbardziej północnym lub południowym wycieczka względem równika niebieskiego na sferze niebieskiej . Dwa przesilenia występują rocznie, około 21 czerwca i 21 grudnia. W wielu krajach pory roku są określane przez odniesienie do przesileń i równonocy .

Termin przesilenie może być również używany w szerszym znaczeniu, jako dzień, w którym to nastąpi. Dzień przesilenia na obu półkulach charakteryzuje się największą ilością światła słonecznego w roku ( przesilenie letnie ) lub najmniejszą ilością światła słonecznego w roku ( przesilenie zimowe ) w dowolnym miejscu poza równikiem . Alternatywnymi terminami, bez dwuznaczności co do tego, która półkula jest kontekstem, są „ przesilenie czerwcowe ” i „ przesilenie grudniowe ”, odnoszące się do miesięcy, w których odbywają się one każdego roku.

Słowo przesilenie pochodzi od łacińskiego sol („słońce”) i sistere („stać w miejscu”), ponieważ podczas przesileń deklinacja Słońca wydaje się „stać w miejscu”; oznacza to, że sezonowy ruch dziennej ścieżki Słońca (widzianej z Ziemi ) zatrzymuje się na granicy północnej lub południowej przed odwróceniem kierunku.

Definicje i ramy odniesienia

Dla obserwatora na biegunie północnym Słońce osiąga najwyższą pozycję na niebie raz w roku w czerwcu. Dzień, w którym to nastąpi, nazywa się dniem przesilenia czerwcowego. Podobnie, dla obserwatora na biegunie południowym , Słońce osiąga najwyższą pozycję w dniu przesilenia grudniowego. Kiedy na jednym biegunie jest przesilenie letnie, na drugim jest przesilenie zimowe . Ruch Słońca na zachód nigdy nie ustaje, ponieważ Ziemia nieustannie się obraca. Jednak ruch deklinacyjny Słońca zatrzymuje się w momencie przesilenia. W tym sensie przesilenie oznacza „stojące słońce”.

To współczesne naukowe słowo wywodzi się od łacińskiego słowa naukowego używanego w późnej Republice Rzymskiej I wieku p.n.e.: solstitium . Pliniusz używa go wielokrotnie w swojej Historii Naturalnej w podobnym znaczeniu, jak dzisiaj. Zawiera dwa morfemy w języku łacińskim: sol , „słońce” i -stitium , „zatrzymanie”. Rzymianie używali słowa „stojąc” w odniesieniu do składowej względnej prędkości Słońca obserwowanego na niebie. Prędkość względna to ruch obiektu z punktu widzenia obserwatora w układzie odniesienia . Z ustalonej pozycji na ziemi Słońce wydaje się krążyć wokół Ziemi.

Do obserwatora w inercyjnym układzie odniesienia , planeta Ziemia jest postrzegana, aby obracać się wokół osi i krążą wokół Słońca w eliptycznej ścieżce ze Słońcem w jednym naciskiem . Oś Ziemi jest nachylona w stosunku do płaszczyzny orbity Ziemi i utrzymuje pozycję, która niewiele się zmienia w stosunku do tła gwiazd . Obserwator na Ziemi widzi zatem ścieżkę słoneczną, która jest wynikiem zarówno rotacji, jak i rewolucji.

Solargraph zaczerpnięte z Eksperymentu Atacama Pathfinder w Llano de Chajnantor Obserwatorium w południowej półkuli. Jest to fotografia z długim czasem ekspozycji, na której zdjęcie jest naświetlane przez sześć miesięcy w kierunku na wschód od północy, od połowy grudnia 2009 r. do południowego przesilenia zimowego w czerwcu 2010 r. Trasa Słońca każdego dnia jest widoczna od prawej do lewej ten obraz na niebie; ścieżka dnia następnego biegnie nieco niżej, aż do dnia przesilenia zimowego, którego ścieżka jest najniższa na obrazie.

Składowa ruchu Słońca widziana przez ziemskiego obserwatora, spowodowana obrotem pochylonej osi – która, utrzymując ten sam kąt w przestrzeni, jest zorientowana w kierunku lub od Słońca – jest obserwowanym dziennym przyrostem (i przesunięciem bocznym) elewacja Słońca w południe przez około sześć miesięcy i obserwowany dzienny spadek przez pozostałe sześć miesięcy. Przy maksymalnej lub minimalnej wysokości względny roczny ruch Słońca prostopadle do horyzontu zatrzymuje się i odwraca kierunek.

Poza tropikami maksymalne wzniesienie występuje podczas przesilenia letniego, a minimum podczas przesilenia zimowego. Droga Słońca lub ekliptyka rozciąga się na północ i południe między półkulą północną i południową. Dni są dłuższe w okresie przesilenia letniego i krótsze w okresie przesilenia zimowego. Kiedy droga Słońca przecina równik , długość nocy na szerokościach +L° i -L° jest jednakowa. Nazywa się to równonocą . W roku tropikalnym są dwa przesilenia i dwie równonoce.

Związek z porami roku

Pory roku występują, ponieważ oś obrotu Ziemi nie jest prostopadła do jej płaszczyzny orbity ( płaszczyzny ekliptyki ), ale obecnie tworzy kąt około 23,44° (nazywany nachyleniem ekliptyki ) oraz dlatego, że oś zachowuje swoją orientację względem do inercjalnego układu odniesienia . W rezultacie przez pół roku półkula północna jest nachylona w kierunku Słońca, podczas gdy przez drugie pół roku półkula południowa ma to rozróżnienie. Dwa momenty, w których nachylenie osi obrotu Ziemi ma największy wpływ, to przesilenia.

Na przesilenia czerwca punkt subsolar jest dalej na północ niż w jakimkolwiek innym czasie: 23.44 ° szerokości geograficznej na północy, znany jako Zwrotnika Raka . Podobnie w grudniowym przesileniu punkt podsłoneczny znajduje się dalej na południe niż w jakimkolwiek innym czasie: na 23,44° szerokości geograficznej południowej, znany jako Zwrotnik Koziorożca . Punkt podsłoneczny przetnie każdą szerokość geograficzną pomiędzy tymi dwoma skrajnościami dokładnie dwa razy w roku.

Przybliżone daty punktów podsłonecznych i szerokości geograficzne nałożone na mapę świata, przykład na niebiesko oznacza Lahaina Noon w Honolulu

Również podczas przesilenia czerwcowego miejsca na kole podbiegunowym (66,56° szerokości geograficznej północnej) będą widzieć Słońce tuż nad horyzontem o północy, a wszystkie miejsca na północ od niego będą widzieć Słońce nad horyzontem przez 24 godziny. To jest północne słońce lub przesilenie letnie - nocne słońce lub polarny dzień. Z drugiej strony, miejsca na Kole Antarktycznym (66,56° szerokości geograficznej południowej) w południe będą widzieć Słońce tuż nad horyzontem, a wszystkie miejsca na południe od niego nie będą widzieć Słońca nad horyzontem o żadnej porze dnia. To jest noc polarna . Podczas grudniowego przesilenia wpływ na obie półkule jest odwrotny. To powoduje, że polarny lód morski odradza się co roku z powodu braku światła słonecznego w powietrzu nad i otaczającym morzem.

Aspekty kulturowe

Starożytne greckie nazwy i koncepcje

Pojęcie przesileń było zakorzenione w starożytnej greckiej nawigacji na niebie . Gdy tylko odkryli, że Ziemia jest sferyczna, opracowali koncepcję sfery niebieskiej , wyimaginowanej sferycznej powierzchni obracającej się z umocowanymi w niej ciałami niebieskimi ( ouranioi ) (współczesne nie obraca się, ale gwiazdy na nim obracają się). Dopóki nie poczyni się żadnych założeń dotyczących odległości tych ciał od Ziemi lub od siebie, sfera może być uznana za rzeczywistą i faktycznie nadal jest w użyciu. Starożytni Grecy używają terminu „ηλιοστάσιο” (heliostasio) , co oznacza stanowisko Słońca .

Na gwiazdek poruszać się po wewnętrznej powierzchni niebieskiej kuli wzdłuż obwodów z kręgów w równoległych płaszczyznach prostopadłych do osi Ziemi przedłużony na czas nieokreślony w niebiosach, i przecina sferę niebiańską w niebiańskim biegunie. Słońce i planety nie poruszają się po tych równoległych ścieżkach, ale po innym okręgu, ekliptyce, której płaszczyzna jest ustawiona pod kątem, nachyleniem ekliptyki , do osi, przenosząc Słońce i planety po ścieżkach i pomiędzy gwiazdy.*

Kleomedes stwierdza:

Pas Zodiaku ( zōdiakos kuklos , „koło zodiakalne”) jest ustawiony pod kątem ukośnym ( loksos ), ponieważ jest umieszczony między kręgami tropikalnymi i równonocy, dotykając każdego z kręgów tropikalnych w jednym punkcie… Ten zodiak ma możliwość określenia szerokość (ustawiona dzisiaj na 8°) ... dlatego opisują ją trzy okręgi: środkowy nazywa się "heliakalny" ( hēliakos , "słońca").

Termin okrąg heliakalny jest używany dla ekliptyki, która znajduje się w centrum kręgu zodiakalnego, rozumianego jako pas zawierający znane konstelacje nazwane na motywach mitycznych. Inni autorzy używają Zodiac w znaczeniu ekliptyki, która po raz pierwszy pojawia się w glosie nieznanego autora we fragmencie Cleomedes, gdzie wyjaśnia, że Księżyc również znajduje się w kręgu zodiakalnym i okresowo przecina ścieżkę Słońca. Ponieważ niektóre z tych skrzyżowań reprezentują zaćmienia Księżyca, ścieżka Słońca ma swój synonim, ekleiptikos (kuklos) od ekleipsis , "zaćmienie".

Nazwy angielskie

Dwa przesilenia można odróżnić za pomocą różnych par imion, w zależności od tego, którą cechę chcemy podkreślić.

Nazwy równonocy i przesileń
Ls Według daty

( kalendarz juliański )

Według pozycji słońca

( punkt podsłoneczny )

Według sezonu

( półkula północna )

Według sezonu

( półkula południowa )

Równonoc marcowa Równonoc na północ Wiosenna (wiosenna) równonoc Jesienna (jesienna) równonoc
90° przesilenie czerwcowe Przesilenie północne Szacunkowe (letnie) przesilenie Przesilenie zimowe (zimowe)
180° Równonoc wrześniowa równonoc na południe Jesienna (jesienna) równonoc Wiosenna (wiosenna) równonoc
270° Przesilenie grudniowe Przesilenie południowe Przesilenie zimowe (zimowe) Szacunkowe (letnie) przesilenie

Warunki przesilenia w Azji Wschodniej

Tradycyjne kalendarze wschodnioazjatyckie dzielą rok na 24 terminy słoneczne (節氣). Xiàzhì ( pīnyīn ) lub Geshi ( rōmaji ) ( chiński i japoński : 夏至 ; koreański : 하지 (haji ) ; wietnamski : Hạ chí ; " ekstremum lata " ) to dziesiąty termin słoneczny i oznacza przesilenie letnie . Zaczyna się, gdy Słońce osiąga długość geograficzną 90° (około 21 czerwca), a kończy się, gdy Słońce osiąga długość geograficzną 105° (około 7 lipca). Xiàzì częściej odnosi się w szczególności do dnia, w którym Słońce znajduje się dokładnie na długości niebieskiej 90°.

Dōngzhì ( pīnyīn ) lub Tōji ( rōmaji ) ( chiński i japoński : 冬至 ; koreański : 동지 ( Dongji ) ; wietnamski : Đông chí ; " ekstremalna zima " ) jest 22. terminem słonecznym i oznacza przesilenie zimowe . Rozpoczyna się, gdy Słońce osiąga długość geograficzną 270° (około 22 grudnia) i kończy się, gdy Słońce osiąga długość geograficzną 285° (około 5 stycznia). Dōngzhì częściej odnosi się w szczególności do dnia, w którym Słońce znajduje się dokładnie na długości niebieskiej wynoszącej 270°.

Przesilenia (a także równonocy ) wyznaczają środek pór roku w kalendarzach wschodnioazjatyckich. Tutaj, chiński znakśrodkiem „skrajny”, więc warunki do przesileń bezpośrednio oznaczać szczyty latem i zimą.

Uroczystości przesilenia

2005 Letnie przesilenie wschód słońca nad Stonehenge

Termin przesilenie może być również używany w szerszym znaczeniu, jako data (dzień), w którym następuje takie przejście. Przesilenia wraz z równonocą są związane z porami roku. W niektórych językach uważa się, że rozpoczynają lub oddzielają pory roku; w innych uważa się je za punkty środkowe (na przykład w Anglii na półkuli północnej okres przesilenia północnego znany jest jako środek lata). Święto Środka Letniego , określane przez Kościół Chrześcijański jako Dzień Św. Jana , przypada na 24 czerwca, około trzech dni po samym przesileniu. Podobnie 25 grudnia to początek obchodów Bożego Narodzenia i dzień, w którym Słońce zaczyna powracać na półkulę północną. Tradycyjne brytyjskie i irlandzkie (często) główne dni czynszu i spotkań w roku: „zwykłe dni kwadransa ” były początkowo tymi, w których były przesilenia i równonoce.

Wiele kultur świętuje różne kombinacje przesileń zimowych i letnich, równonocy i punktów środkowych między nimi, co prowadzi do różnych świąt pojawiających się wokół tych wydarzeń. Podczas przesilenia południowego lub zimowego , Boże Narodzenie jest najbardziej rozpowszechnionym współczesnym świętem, podczas gdy Jałda , Saturnalia , Karachun , Chanuka , Kwanzaa i Yule są również obchodzone w tym czasie. W kulturach Azji Wschodniej Festiwal Dongzhi obchodzony jest podczas przesilenia zimowego. Na północnym lub letniego przesilenia , kulturach chrześcijańskich obchodzimy święto świętego Jana od 23 czerwca do 24 (patrz dziurawiec Ewę , Ivan Kupały Day ), natomiast Nowoczesne Poganie obserwować Midsummer, znany jako Litha wśród wiccan . Na wiosennej równonocy (wiosna), kilka festiwali wiosny obchodzone są, takich jak perski Nouruz , przestrzegania w judaizmie z Paschą , obrzędy Paschy w większości kościołów chrześcijańskich, jak również Wicca Ostara . Jesienna równonoc kojarzy się z żydowskim świętem Sukkot i wiccan Mabon .

Na południowym krańcu Ameryki Południowej , że ludzie Mapuche świętować Śr Tripantu (Nowy Rok) kilka dni po północnej przesilenia, na czerwiec 24. Dalej na północ, gdy ludzie Atacama dawniej obchodzone tę datę z festiwalu hałasu, aby połączyć się z Sun plecy. Dalej na wschód lud Ajmara świętuje swój Nowy Rok 21 czerwca. Święto ma miejsce o wschodzie słońca, kiedy słońce świeci bezpośrednio przez Bramę Słońca w Tiwanaku . Inne święta ajmara noworoczne odbywają się w całej Boliwii , w tym w miejscu El Fuerte de Samaipata .

W kalendarzu hinduskim dwa przesilenia gwiezdne nazywają się Makara Sankranti, co oznacza początek Uttarayana i Karka Sankranti, co oznacza początek Dakshinayana . Pierwszy występuje około 14 stycznia każdego roku, a drugi około 14 lipca każdego roku. Oznaczają one ruch Słońca wzdłuż bocznie ustalonego zodiaku ( precesja jest ignorowana) odpowiednio do Makara, znaku zodiaku, który odpowiada Koziorożcowi , i Karki, znaku zodiaku, który odpowiada Rakowi .

Polak stacji Amundsen-Scott South obchodzi się co roku w dniu 21 czerwca stroną środku zimy, z okazji, że Słońce znajduje się w najniższym punkcie i wraca.

Fremont Solstice Parade odbywa się co przesilenia letniego w Fremont, Seattle w stanie Waszyngton w Stanach Zjednoczonych .

Zrekonstruowany Cahokia Woodhenge , duży drewniany krąg znajdujący się na stanowisku archeologicznym kultury Mississippian Cahokia w pobliżu Collinsville w stanie Illinois , jest miejscem rocznych obserwacji wschodu słońca i równonocy. Z szacunku dla wierzeń rdzennych Amerykanów wydarzenia te nie zawierają żadnych ceremonii ani rytuałów.

Określenie przesilenia

W przeciwieństwie do równonocy czas przesilenia nie jest łatwy do ustalenia. Zmiany w deklinacji Słońca stają się mniejsze, gdy Słońce zbliża się do swojej maksymalnej/minimalnej deklinacji. Dni przed i po przesilenia prędkość odchylenie wynosi mniej niż 30 sekund łuku dziennie, która jest mniejsza niż 1 / 60 z kątowym wielkości Słońca lub równoważny odległości 2 sekund prawej wznoszenia .

Różnica ta jest ledwo wykrywalna w przypadku urządzeń opartych na podglądzie pośrednim, takich jak sekstant wyposażony w noniusz , a niemożliwa w przypadku bardziej tradycyjnych narzędzi, takich jak gnomon czy astrolabium . Trudno jest również wykryć zmiany azymutu wschodu/zachodu słońca ze względu na zmiany refrakcji atmosferycznej . Te problemy z dokładnością uniemożliwiają określenie dnia przesilenia na podstawie obserwacji dokonanych w ciągu 3 (a nawet 5) dni otaczających przesilenie bez użycia bardziej złożonych narzędzi.

Relacje nie przetrwały, ale greccy astronomowie musieli użyć metody aproksymacji opartej na interpolacji, która jest nadal stosowana przez niektórych amatorów. Metoda ta polega na rejestrowaniu kąta deklinacji w południe w ciągu kilku dni przed i po przesileniu, próbując znaleźć dwa różne dni o tej samej deklinacji. Kiedy te dwa dni zostaną znalezione, połowa czasu między dwoma południem jest szacowanym czasem przesilenia. Jako najlepszy do osiągnięcia dokładności do kwadransa przy wyznaczaniu przesilenia postulowano interwał 45 dni. W 2012 roku, DIO czasopismo znaleziono , że dokładność z jednej lub dwóch godzin z wyważonych błędów można osiągnąć poprzez przestrzeganie równych wysokościach Słońca o S = dwadzieścia stopni (lub D = około 20 dni) przed i po letnim przesileniu ponieważ średnia z dwa razy będzie wcześniej o q minut łukowych, gdzie q jest (πe cosA)/3 razy kwadrat S w stopniach (e = ekscentryczność orbity Ziemi, A = peryhelium Ziemi lub apogeum Słońca), a szum w wyniku wyniesie około 41 godzin podzielone przez d, jeśli ostrość oka przyjmuje się jako jedną minutę kątową.

Almanachy astronomiczne definiują przesilenia jako momenty, w których Słońce przechodzi przez kolor przesilenia , czyli czasy, w których pozorna długość geocentryczna Słońca jest równa 90° (przesilenie letnie) lub 270° (przesilenie zimowe). Daty przesilenia zmieniają się każdego roku i mogą nastąpić dzień wcześniej lub później, w zależności od strefy czasowej . Przesilenia zawsze występują między 20 a 22 czerwca oraz między 20 a 23 grudnia, przy czym 21 i 22 są najczęstszymi datami.

W konstelacjach

Korzystając z aktualnych oficjalnych granic konstelacji IAU – i biorąc pod uwagę zmienną prędkość precesji i rotację ekliptyki – przesilenia przesuwają się przez konstelacje w następujący sposób (wyrażone w astronomicznej numeracji lat, w której rok 0 = 1 pne, -1 = 2 BC itp.):

  • Przesilenie północne przeszło od Lwa do Raka w roku -1458, przeszło do Bliźniąt w roku -10, przeszło do Byka w grudniu 1989 roku i oczekuje się, że przejdzie do Barana w roku 4609.
  • Przesilenie południowe przeszło od Koziorożca do Strzelca w roku -130, oczekuje się, że przejdzie do Wężownika w roku 2269 i oczekuje się, że przejdzie do Scorpiusa w roku 3597.

Na innych planetach

687-dniowa orbita Marsa wokół Słońca (prawie dwa razy większa niż Ziemia) powoduje, że jego letnie i zimowe przesilenia występują w odstępach około 23 miesięcy.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki