Najkrótszy dzień Międzynarodowego Roku Astronomii to 21 grudnia, jednak najwcześniejszy zachód Słońca wypada już dzisiaj. Dlaczego tak się dzieje?

Gdy zbliża się przesilenie zimowe, dzień skraca się nierównomiernie, bardziej rano niż wieczorem.

W tej chwili każdego ranka Słońce wychyla się zza horyzontu mniej więcej minutę później niż poprzedniego dnia.

Tymczasem wieczorem zachody praktycznie przestały zdarzać się coraz wcześniej, a począwszy od jutra będą się już opóźniać o kilka sekund każdego dnia (do końca roku tempo wzrośnie do około minuty na dobę).

Przeprowadziliśmy obliczenia dla Łodzi. Słońce wzeszło dzisiaj o 7:41 i świecić będzie do 15:31, czyli dzień potrwa 7 godzin i 50 minut.

W najkrótszy dzień roku, pierwszy dzień zimy, czyli 21 grudnia, świecić będzie przez 7 godzin i 46 minut, od 7:47 do 15:33. Proszę zwrócić uwagę, że skrócenie dnia o 4 minuty jest wynikiem… opóźnienia wschodu Słońca o 6 minut, a jego zachodu – o 2 minuty!

Można się domyślić, że zmienia się także moment górowania Słońca, lokalne południe. 13 grudnia Gwiazda Dzienna przecina południk o 11:36, a 21 grudnia – o 11:40.

Skąd opóźnienie południa i inne opisywane zjawiska?

Przyczyną tego jest zmienna prędkość kątowa Ziemi w jej ruchu wokół Słońca i stałość prędkości wirowania planety.

Stały okres obrotu wokół osi powoduje, że czas pomiędzy kolejnymi górowaniami tej samej, odległej gwiazdy jest stały (wynosi 23 godziny 56 minut 4 sekundy i jest nazywany dobą gwiazdową).

Natomiast zmiany prędkości w ruchu po orbicie powodują, że czas mijający między kolejnymi górowaniami Słońca zmienia się. Pod koniec roku odległość Ziemia-Słońce jest mniejsza niż średnia jej wartość. To powoduje, że prędkość orbitalna oraz prędkość kątowa jest większa niż średnia policzona z całej orbity. Każdego dnia Ziemia pokonuje większą niż średnia część swojej orbity, Słońce przesuwa się na tle odległych gwiazd o większy kąt i czas między kolejnymi południami wydłuża się. Obecnie wynosi on 24 godziny i 30 sekund.

Przesuwające się południe “pociąga” za sobą cały dzień, powodując opisywane różnice między świtem i zmierzchem.

Poranne skracanie trwać będzie do 30 grudnia. Tego dnia Słońce wzejdzie o 7:49, zajdzie o 15:40, czyli dzień potrwa 7 godzin 51 minut.

A co by było, gdyby kierunek ruchu orbitalnego Ziemi był przeciwny do kierunku jej wirowania?

Autor

Michał Matraszek