Късен изгрев. Ранен залез. Кратък ден. Дълга нощ.

За нас в Северното полукълбо декемврийското слънцестоене бележи най-дългите нощи и най-късите дни в годината.

Междувременно в Южното полукълбо се радват на кратки нощи и дълги дни.

Моментът на зимното слънцестоене през 2019 г. - когато Слънцето достига най-отдалечената си южна точка за годината на нашия небосвод - се случва днес, неделя, 22 декември.

Точно в 06:19 ч. българско време, настъпва астрономическата зима.

Вижте анимацията - Земята сякаш диша. Това са годишните сезонни трансформации на нашата планета. 

^{Анимацията е създадена от Джон Нелсън с помощта на изображения от екипа на NASA Visible Earth.}

Древните хора са забелязали, че пътят на слънцето по небето, продължителността на дневната светлина и местоположението на изгрева и залеза се изместват циклично всяка година. Те са изградили паметници като Стоунхендж в Англия и Мачу Пикчу в Перу - за да следят годишното движение на слънцето.

Но днес виждаме слънцестоенето по различен начин. Можем да си го представим от погледнато от космоса. Днес знаем, че слънцестоенето е астрономическо събитие, причинено от наклона на Земята по оста и движението й в орбита около Слънцето, което се случва, когато наклона на оста на въртене на Земята спрямо Слънцето има най-голяма стойност.

Ето няколко любопитни факта за това астрономическо явление:

Слънцестоенето се случва в един и същи миг за всички хора, навсякъде по Земята. През 2019 г. декемврийското слънцестоене идва на 22 декември в 04:19 по Гринуич или Universal Time (UTC). За да разберете в колко часа ще се случи, трябва само да прибавите или извадите часовете според местоположението си във вашата часова зона. За България това са плюс два часа, тоест, за нас зимното слънцестоене през 2019 г. ще настъпи в 06:19 ч., но за живеещите в Пърт, Австралия, в този миг ще бъде 12:19 ч. по AWST (австралийско западно стандартно време). За жителите на Тексас пък ще бъде 21 декември, 22:19 ч.

^{Дневна и нощна страна на Земята в момента на слънцестоенето през декември 2019 г. (22 декември 2019 г., 04:19 UTC ). Изображение: EarthView .}

Всяка година зимно слънцестоене се случват два пъти, тъй като орбитата на планетата е наклонена спрямо оста си. Земните полукълба получават преки слънчеви лъчи едно по едно.

По време на слънцестоенето през декември слънчевите лъчи падат в най-южната си точка - на ширина 23.44° на юг, географска ширина, известна като Тропика на Козирога. По същия начин по време на слънцестоенето през юни се определя северната ширина 23,44 °, известна като Тропика на Рака.

Слънцето преминава над тези крайни ширини точно два пъти годишно.

В Северното полукълбо зимното слънцестоене случва на 21 (22) декември, а южното - на 21 юни, което в нашето полукълбо се нарича лятно слънцестоене. Ето как това изглежда от космоса:

Зимното слънцестоене се случва мигновенно. Макар че в календара за събитието се отделя цял ден, всъщност Слънцето е над Тропика на Козирога за много кратко.  

Денят на зимното слънцестоене е най-краткият ден (и най-дългата нощ) на годината в съответното полукълбо, но с изключение на полюсите, където единствената нощ на годината продължава шест месеца, а зимното слънцестоене е в средата на полярната нощ.

^{Денят на зимното слънцестоене във Феърбанкс, Аляска. Тук зимното слънцестоене в петък ще има само три часа, 41 минути и 39 секунди слънчева светлина.}

В деня на лятното слънцестоене е най-дългият ден (с най-късата нощ) на годината в съответното полукълбо (с изключение на полярната зона, където единственият светъл ден трае шест месеца в годината и лятното слънцестоене е средата на полярния ден.

^{Слънчевата светлина на Земята по време на зимното слънцестоене. Северният полюс е в денонощна тъмнина, Южният полюс е осветен денонощно. Кредит: Wikimedia Commons.}

Зимното слънцестоене настъпва в различните страни в различни дни.  Например, през 2015 г. зимното слънцестоене настъпи на 22 декември в 03:49 часа по координирано универсално време (7:49 UTC  или GMT). Така че на всяко място на планетата, чието време изостава с повече от 5 часа от стандартното (в България е UTC+2), събитието в настъпило на 21 декември. През 2016, 2017, 2018 г. слънцестоенето настъпва на 21 декември за почти целия свят. Но тази година, 2019 г., то е на 22 декември.

Защо най-ранният залез не идва в най-краткия ден? Декемврийското слънцестоене бележи най-краткия ден в годината в Северното полукълбо и най-дългият ден в Южното полукълбо. Но най-ранният залез - или най-ранният изгрев, ако сте на юг от екватора - се случват преди декемврийското слънцестоене. 

В случая не трябва се фокусираме върху времето на залеза или изгрева. Ключът е да се съсредоточим върху това, което се нарича пладне,  времет, когато слънцето достига най-високата си точка в своето пътуване през небосвода.

В началото на декември "пладне" идва с близо 10 минути по-рано, отколкото при слънцестоенето около 22 декември. На тази дата слънцето изгрява в 07:53 и залязва в 16:56 ч.

Ако се разгледат данните за времето на изгревите и залезите от Time&Date за декември за София, се вижда, че сенят наистина е най-къс на 22 декември, но Слънцето не изгрява най-късно на тази дата, нито залезът е най-рано. например между 7-11 декември слънцето е залязвало по-рано с 4 минути, а до края на месеца изгревите ще стават все по-късно и тази тенденция ще се обърне чак на 6-ти януари.

Разминаването възниква предимно поради наклона на земната ос. А вторичен, но друг фактор, допринасящ за това несъответствие идва от земната елиптична - продълговата - орбита около Слънцето. Земната орбита не е перфектен кръг и когато сме най-близо до Слънцето, нашата планета се движи най-бързо по своята орбита. Най-близката ни точка до Слънцето - или перихелият - идва в началото на януари. Така че сега се движим по-бързо по своята орбита, малко по-бързо от средната ни скорост от около 30 километра в секунда. Разминаването между слънчевото и часовото време е по-голямо около декемврийското слънцестоене, отколкото при юнското слънцестоене, защото сме по-близо до Слънцето по това време на годината.

Отговорът на въпроса дали това е първият ден на зимата или не, зависи от това кого попитате. Има два начина за разглеждане на този въпрос - като метеорологичен или астрономичен сезон. Метеорологичните сезони се определят от годишния температурен цикъл, а астрономичните - от позицията на Земята спрямо Слънцето. За астрономите зимата започна на 21/22 декември.

Сезоните възникнат защото оста на въртене на Земята не е перпендикулярна на нейната орбитална равнина (на "равнината на еклиптиката"), а понастоящем е под ъгъл около 23,44 ° (наречен "наклон на еклиптиката").

Зимното слънцестоене е времето на най-дългите сенки. Точно сега Слънцето е най-ниската си позиция в небето и сенките на неговите лъчи са най-дълги.

Пълнолуние в деня на зимното слънцестоене се случва много рядко. От 1793 г. пълнолуние по време на зимното слънцестоене се е случвало само 10 пъти. За последен път такова събитие се състоя през 2010 г., и съвпадна с лунното затъмнение. Следващото пълнолуние в зимното слънцестоене се очаква едва през 2094 гопдина.

Защо се нарича "слънцестоене"?  Думата "слънцестоене" (Solstice) идва от латинската solstitium, което означава "точката, когато Слънцето е спряло". В рамките на няколко дни преди и след слънцестоенето, Слънцето почти не променя деклинацията си, височината му по пладне в небето почти не се променя (височината се променя съгласно графика, която е близка до формата на горната камбанообразна част на синусоида)

^{Regina Valkenborgh, via NASA’s Astronomy Picture of the Day}

Преди Николай Коперник, който за първи път обяви пред света хелиоцентричната система, хората са вярвали, че Земята е неподвижна, а Слънцето се върти около нея. Използването на думата "слънцестоене" е спомен от онези времена.

Какво може да ни каже височината на Слънцето над хоризонта? От наблюденията на височините на Слънцето между две слънцестояния може да се определи наклона на равнината на еклиптиката спрямо равнината на небесния екватор.

Зимното слънцестоене се празнува през цялата човешка история. Римляните са празнували Сатурналиите, германските и скандинавските езичници са празнували Юл, славяните - Коледа. Дори Стоунхендж е свързан с лятното слънцестоене. За са привлекат езичниците към тяхната вяра, християните добавят религиозно значение към традиционните празници. Много коледни обичаи като коледна елха, са пряко свързани с честването на слънцестоенето.

Източник:

December solstice: All you need to know, earthsky

Shortest Day of the Year in the Northern Hemisphere, Time&Date

Още по темата

21/06/2017

Животът

С лятното слънцестоене настъпи астрономическото лято

22/12/2018

Космос

10 интересни факта за зимното слънцестоене