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Oggi è il solstizio, il giorno più corto dell'anno... quindi perché non è il primo tramonto?

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Buon solstizio di dicembre!

Cosa significa? Beh, molte cose.

[Nota: continuerò qui descrivendo tutto questo per gli osservatori dell'emisfero settentrionale. Se provo a includere le cose dell'emisfero australe allo stesso tempo, sarà irrimediabilmente confuso da leggere, ed è già abbastanza strano senza aggiungerlo. Quindi, miei lettori australi, cambiate il nord con il sud, e giorno e notte, e anche questo dovrebbe funzionare per te.]



In data odierna, alle 22:23 UTC (17:23 ora degli Stati Uniti orientali), il Sole raggiunge il suo punto più meridionale del cielo. Misuriamo la posizione nord-sud di un oggetto nel cielo proiettando la latitudine della Terra (che, sul cielo, chiamiamo declinazione per ragioni storiche). Quindi una stella con una declinazione di 90° sarà esattamente sopra il Polo Nord. Una declinazione di 0° significa che è sopra l'equatore terrestre.

Poiché l'asse terrestre è inclinato, il percorso del Sole attraverso il cielo per un anno è inclinato rispetto alla cintura di declinazione, quindi lo vediamo spostarsi verso nord e verso sud. Raggiunge i suoi massimi ai solstizi, in giugno e dicembre, di solito intorno al 21 o giù di lì. In dicembre il Sole raggiunge la sua declinazione più meridionale, circa -23,5° a sud dell'equatore celeste.

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Ascolta il tuo caffè. Credito: Lisa Larson-Walker / Starbucks

Ascolta il tuo caffè. Credito: Lisa Larson-Walker / Starbucks

Questo è anche il giorno in cui il polo nord della Terra è inclinato il più lontano possibile dal Sole. Per questo motivo, otteniamo la minor quantità di luce del giorno al solstizio di dicembre, il giorno più corto e la notte più lunga.

Ciò significa che a partire da oggi, ogni giorno sarà un po' più lungo! Il Sole sarà anche un po' più alto nel cielo. L'arco che segue ogni giorno aumenterà e la posizione dell'alba (che è a sud di est) e del tramonto (a sud di ovest) si insinuerà più verso nord. Ciò significa più luce diurna, più un angolo più alto per il Sole, quindi le cose iniziano a scaldarsi.

Confuso? Sì, lo capisco; tutti questi angoli e tutto può essere difficile. Ma non disperare! Sto per peggiorare le cose!

Potresti pensare che se oggi è il giorno più corto, allora avrebbe anche l'ultima alba e il primo tramonto, giusto?

Sì, no. Infatti il ​​primo tramonto è già successo . E l'ultima alba non è per un'altra settimana o giù di lì (a seconda della latitudine).

Come mai? Due ragioni. Uno è che la Terra è inclinata e l'altro è che l'orbita è un'ellisse.

Per prima cosa, lascerò che il mio amico Henry Reich di Fisica dei Minuti descrivere questo. È difficile con le parole, ma le sue animazioni lo rendono molto più chiaro:

Quindi, come dice, poiché la Terra si muove intorno al Sole, ci vuole un po' di tempo in più perché la rotazione della Terra 'reggiunga' il Sole (questo è chiamato giorno sinodico ). Se l'orbita della Terra fosse un cerchio perfetto, questo sarebbe un po' meno di quattro minuti ogni giorno (potresti aver sentito qualcuno dire che un giorno è in realtà lungo 23 ore e 56 minuti; ecco da dove viene questo; lo descrivo tra un po' più in dettaglio nel mio post di capodanno vagamente annuale).

Ma la Terra orbita attorno al Sole su un'ellisse. Si muove più velocemente quando è più vicino al Sole (il punto più vicino nella sua orbita si chiama perielio ) e più lento quando è più lontano ( afelio ). Per coincidenza, proprio ora nella storia il solstizio è vicino al perielio - va alla deriva nel tempo per millenni - e questo incasina le cose.

L'inclinazione della Terra rispetto alla sua orbita controlla le stagioni. Credito: Dennis Nilsson

L'inclinazione della Terra rispetto alla sua orbita controlla le stagioni. Credito: Dennis Nilsson

Quindi segui qui:

Nel giorno del solstizio di dicembre, la Terra sembra essere molto vicina al perielio e quindi si sta muovendo più rapidamente nella sua orbita. Ciò significa che sta 'passando' il Sole più velocemente, quindi ci vuole un po' più di tempo perché la rotazione della Terra raggiunga il Sole, rendendo il vero giorno solare un po' più lungo. Se preferisci, il tempo impiegato dal Sole per passare dall'essere in direzione sud un giorno (mezzogiorno locale) a quello successivo è al massimo: circa 30 secondi in più rispetto alle 24 ore.

Ecco dove le cose si fanno funky. Poiché impiega più tempo al Sole per tornare dove era il giorno prima, l'ora del mezzogiorno solare - quando il Sole è effettivamente verso sud - è più tardi nel corso della giornata secondo il tuo orologio. Ma l'alba e il tramonto sono più o meno simmetrici intorno a quell'ora, quindi accadono anche più tardi nell'ora dell'orologio.

Ed ecco la logica divertente: se l'ora del tramonto è successiva al solstizio di dicembre rispetto al giorno prima, allora hai già vissuto il primo tramonto! Deve essere già successo! E lo ha fatto. Per Boulder, in Colorado, ad esempio, il primo tramonto è stato l'8 dicembre di quest'anno.

E l'alba? Bene, se l'alba del solstizio è più tardi del giorno prima, allora hai non sperimentato l'ultima alba ancora. Ancora una volta, per Boulder su questo go-round, che accade il 4 gennaio 2019.

Quindi, nonostante l'ingenuo pensiero che l'ultima alba e il primo tramonto accadano al solstizio, in realtà avvengono a giorni di distanza. L'ordine in cui accadono è sempre lo stesso: primo tramonto, solstizio (e giorno più corto), ultima alba e, come sottolinea Henry nel video, i ritardi tra loro dipendono dalla tua latitudine. Strano.

C'è molto di più in questo. UN quantità . C'è il giorno solare (il tempo impiegato dal Sole per fare il giro del cielo una volta, circa 24 ore, ma cambia nel corso dell'anno a causa della forma dell'orbita terrestre), il giorno solare medio (il media giorno solare calcolato facendo la media delle lunghezze dei giorni solari durante l'intero anno), un giorno siderale (il tempo impiegato dalla Terra per ruotare una volta misurato da stelle lontane), il Equazione del tempo (la differenza tra il giorno solare medio e il attuale giorno solare) e così via. È ferocemente complicato.

Lo ammetto, sono così nerd che mi affascina tutto questo, anche se a volte mi confonde anche. Tutti questi movimenti e condizioni - la rotazione della Terra, la sua inclinazione assiale, il movimento del Sole attraverso il cielo mentre la Terra orbita attorno al Sole - sono cicli che puoi vedere di persona se stai attento e molto attento. E anche se non lo sei, potresti comunque accorgertene alcuni di questo.

Ad esempio, la mia vita è in qualche modo legata all'ora reale del tramonto; dobbiamo mettere le nostre capre a letto nel loro capannone quando fa buio perché il Colorado ha i coyote, e ci piacciono le nostre capre più di quanto ci piacciano i coyote. Ci sono momenti dell'anno in cui il tramonto arriva proprio intorno all'ora di cena, e dobbiamo mangiare prima o dopo (o lasciare il tavolo nel mezzo) per sistemare in sicurezza gli ungulati. Fidati di me, ci accorgiamo quando questo accade. È solo per poche settimane, perché col passare del tempo il sole tramonta prima o dopo a seconda del periodo dell'anno.

no, ioIngrandire

No, non mi dispiace mostrarti una foto di quanto sono carine le mie capre solo perché posso farlo. Credito: Phil Plait

Ho discrete capacità di concettualizzazione 3D, quindi posso quasi immaginarmi tutto questo nella mia testa, cerchi su cerchi, rotazioni e rivoluzioni, che girano intorno come una specie di mente armillare medievale . Ma la migliore analogia è che è tutto come gli ingranaggi di una macchina celeste, ognuno mantenendo la propria cadenza quasi perfetta, e ognuno non sincronizzato con gli altri, ma pedalando in modo tale da azzerarsi ogni anno. In realtà è un modo piuttosto magnifico e meraviglioso di pensarlo.

si perde nello spazio tornando

Forse è questo il solstizio veramente significa.



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