12 интересни факта за зимното слънцестоене 2022 г.

Зимното слънцестоене през 2022 г. - когато Слънцето достига най-отдалечената си южна точка за годината на нашия небосвод - се случва днес, сряда, 21 декември. 

В 21:48  по Гринуич или Universal Time (UTC) или 23:48 ч. българско време започва астрономическата зима за Северното полукълбо.

За нас в Северното полукълбо декемврийското слънцестоене бележи най-дългите нощи и най-късите дни в годината. Междувременно в Южното полукълбо това ще отбележи на най-кратките нощи и най-дългите дни.

Но независимо къде живеем на земното кълбо - без значение по кое време се случва слънцестоенето за нас, това е повод за празнуване, защото след това слънцестоене Слънцето отново ще се премести на севери все повече слънчева светлина ще идва за нас от днес! 

^{Снимка: Ласко Георгиев}

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.

_{Земята има сезони, защото нашaтa планета е наклонена по оста си спрямо орбитата си около слънцето. Кредит: NASA}

Ето няколко любопитни факта за това астрономическо явление:

Слънцестоенето се случва в един и същи миг за всички хора, навсякъде по Земята. През 2022 г. декемврийското слънцестоене идва на 21 декември в 21:48 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 2022 г. ще настъпи в 23:48 ч., а в Сидни, Австралия, ще бъде в 8:48 на 22 декември, а в Аляска - в 13:48 ч. на 21-ви.

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.

_{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"). Кредит: NASA}

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 декември, а южното - на 21 юни, което в нашето полукълбо се нарича лятно слънцестоене. Ето как това изглежда от космоса:

^{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 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 днес ще бъде само три часа, 41 минути и 39 секунди слънчева светлина.}

Зимното слънцестоене може да настъпи различните страни в различни дни.  

Въпреки че повечето хора смятат 21 декември за дата на декемврийското слънцестоене, това може да се случи по всяко време между 20 и 22 декември. На 22 декември слънцестоенето не е рядко - последното слънцестоене на 22 декември бе през 2019 г., а също и 2018, 2015, 2014 г... 

Тъй като тази година декемврийското слънцестоене ще се случи на 21 декември в 21:48 по Гринуич или Universal Time (UTC, за България е UTC+2), всяко място на планетата, чието време  е напред с повече от 3 часа от стандартното, събитието ще настъпи на 22 декември (например в Австралия и Япония).

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, времето, 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 21 декември. На тази дата слънцето изгрява в 07:53 и залязва в 16:55 ч.

Ако се разгледат данните за времето на изгревите и залезите от Time&Date за декември за София, се вижда, че денят наистина е най-къс на 21 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 3 минути (16:52), а до края на месеца изгревите ще стават все по-късно и тази тенденция ще се обърне чак на 6-ти януари като от 1 до 5-ти януари слънцето ще изгрява най-късно - в 7:57 ч.

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.

_{Кредит:  Flickr  (CC BY-NC-SA 2.0)}

Отговорът на въпроса дали това е първият ден на зимата или не, зависи от това кого питате. 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.

Признаците на декемврийското слънцестоене са навсякъде в природата. За всички същества на Земята нищо не е толкова фундаментално като продължителността на дневната светлина. В крайна сметка Слънцето е най-основният източник на цялата светлина и топлина на Земята.

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.

В Северното полукълбо ще забележим късни зори и ранни залези, ниската дъга на слънцето през небето всеки ден и колко ниско слънцето се появява в небето по обед. Погледнете и вашата сянка по обед. Около времето на декемврийското слънцестоене, това е най-дългата ви сянка на пладне през годината.

В Южното полукълбо е обратното. Зората идва рано, здрачът идва късно, слънцето е високо и хората (и животните) имат най-късата ви сянка на обед за годината.

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)

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

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

Най-краткият ден в годината ще става все по-дълъг. Това е свързано с две неща - промените в наклона на земната ос и орбитата на Луната.

Причината за това е, че наклонът на Земята бавно намалява, като част от повтарящ се цикъл, който продължава около 40 000 години. В крайна сметка наклонът на Земята ще започне отново да се увеличава и най-късият ден в годината отново ще започне да става по-къс.

В момента Земята обикаля около Слънцето по ос, която е наклонена на 23,4º. Този наклон влияе на това колко слънчева светлина получава всяко полукълбо на Земята в различните периоди на годината, както по отношение на продължителността на дните, така и по отношение на това колко ниско или високо е Слънцето в небето. Става въпрос за промяна в ориентацията и ъглите между Земята и Слънцето.

^{Кредит: Rawpixel}

За 40 000 години обаче наклонът се променя от около 23º до 24º. За последен път е било с максимален наклон преди около 10 700 години, а според НАСА ще достигне минималния си наклон след около 9 800 години. 

Луната обаче също оказва влияние върху продължителността на дните на Земята.

Орбитата на Луната около Земята е наклонена на 5º спрямо орбитата на Земята около Слънцето, въпреки че леко се променя в 18,6-годишен цикъл. Това променя максималния наклон на Северния полюс спрямо Слънцето и така влияе на продължителността на най-късия ден в годината.

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.

Източници:

2022 December solstice: All you need to know, Earth&Sky

Winter Solstice: When Does Winter Start?, Time&Date

Winter Solstice 2022 Shock: Why This Week’s Shortest Day Of The Year Is Getting Longer, Forbes