Закат солнца. Shutterstock / Delcroix Romain

Зима в северном полушарии и лето в южном полушарии подходят к концу. Это означает, что дни и ночи становятся примерно равными по длине, а путь Солнца по небу меняется.

В зимний день Солнце находится низко в небе, тогда как в летний день Солнце находится значительно выше. Но в определенный день весной или осенью Солнце будет видно прямо над экватором, где-то посередине двух дуг, очерченных Солнцем летом и зимой.

Это то, что называется равноденствием, и их бывает два раза в год. Примерно 20 марта у нас будет весеннее равноденствие или мартовское равноденствие, также известное как весеннее равноденствие в северном полушарии. Затем примерно 22 или 23 сентября наступает осеннее равноденствие или сентябрьское равноденствие.

Слово «равноденствие» происходит от латинского слова aequus означает равный и оксидов азота что означает ночь. Но день и ночь в равноденствие не равны по длине. Чтобы понять почему, нам нужно знать, что в первую очередь вызывает равноденствие.

Наклон Земли

Причина, по которой у нас на Земле вообще есть равноденствия, заключается в том, что ось Земли наклонена. Земля вращается вокруг воображаемой линии, которая называется ее осью. Если бы ось была направлена ​​прямо сверху вниз под прямым углом к ​​направлению земной орбиты вокруг Солнца, интенсивность света, падающего на полушария Земли, была бы одинаковой круглый год, и у нас не было бы времен года.

Некоторые планеты в нашей солнечной системе такие же - например, ось Венеры направлена ​​почти прямо сверху вниз.

Солнце круглый год. Shutterstock / Artreef

Земля не похожа на Венеру. Вместо этого ось Земли поворачивается где-то на боку - техническое название этого явления - «наклон оси», и этот наклон отвечает как за времена года, так и за равноденствие. Когда Земля вращается вокруг своей оси и вращается вокруг Солнца, интенсивность солнечного света, достигающего различных частей поверхности Земли, изменяется. Вот почему у нас на Земле есть времена года.

Наклон оси Земли также означает, что экватор нашей планеты наклонен относительно плоскости ее орбиты вокруг Солнца - то, что астрономы называют «плоскостью эклиптики». Когда центр солнечного диска идеально пересекает экватор, астрономы определяют это как равноденствие. Это происходит два раза в год, один раз в конце марта и один раз в конце сентября.

Не совсем равный

Вы можете подумать, что продолжительность дня и ночи будет одинаковой во время равноденствия. Оказывается, это только приблизительно. Продолжительность дня и ночи не одинакова, и тому есть две причины.

Во-первых, у Солнца есть размер - это не просто точка на небе. Это кажется очевидным, но влияет на то, как ученые измеряют восход и закат. Технически восход солнца начинается, когда верхний край Солнца встречается с восточным горизонтом, а закат заканчивается, когда верхний край Солнца опускается ниже западного горизонта. Поскольку Солнце не является точкой и имеет верхний и нижний края, это означает, что день равноденствия немного длиннее ночи.

Во-вторых, атмосфера Земли преломляет (изгибает) солнечный свет. Когда свет переходит из одной среды в другую, его путь меняется. Солнечный свет проходит через космический вакуум, и когда он проходит через сравнительно более плотную атмосферу Земли, он изгибается.

Этот изгиб означает, что мы можем видеть верхний край Солнца за несколько минут до того, как оно коснется восточного горизонта, а также означает, что мы можем видеть верхний край Солнца через несколько минут после того, как Солнце погрузилось под западный горизонт. Это добавляет еще больше времени дневному свету во время равноденствия.

Более того, изгиб меняется в зависимости от температуры и давления атмосферы, поэтому продолжительность ночи и дня в день равноденствия примерно одинакова в любой точке Земли.

Во время равноденствия бывают дни, когда день и ночь равны. Они называются эквилюксом, и когда они возникают, зависит от широты. В Великобритании в 2021 году это произошло 17 марта.

Об авторе

Оснат Кац, кандидат космических наук, UCL

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

books_science