Muut

Tänään on päivänseisaus, vuoden lyhin päivä ... joten miksi se ei ole aikaisin auringonlasku?

2024

Hyvää joulukuun seisausta!

Mitä tuo tarkoittaa? No, paljon asioita.

[Huomautus: Jatkan täällä kuvailen kaikkea tätä pohjoisen pallonpuoliskon tarkkailijoille. Jos yritän sisällyttää eteläisen pallonpuoliskon juttuja samaan aikaan, sen lukeminen on toivottoman hämmentävää, ja se on riittävän outoa jo lisäämättä sitä sisään. Joten australialaiset lukijani, vaihda pohjoiseen etelään ja päivä ja yö, ja tämän pitäisi toimia myös sinulle.]

Tänään, klo 22.23 UTC (17:23 itäisen Yhdysvaltain aikaa), aurinko saavuttaa eteläisimmän pisteensä taivaalla. Mittaamme kohteen pohjoisesta etelään olevan aseman taivaalla heijastamalla maapallon leveysasteen (jota taivaalla kutsumme deklinaatioksi historiallisista syistä). Tähti, jonka kaltevuus on 90 °, on siis täsmälleen pohjoisnavan yläpuolella. 0 °: n kaltevuus tarkoittaa, että se on Maan päiväntasaajan yläpuolella.

Koska maan akseli on kallistettu, auringon polku taivaalla yli vuoden on kulmassa deklinaatiovyöhön nähden, joten näemme sen liikkuvan pohjoiseen ja etelään. Se saavuttaa maksiminsa päivänseisauksilla kesä- ja joulukuussa, yleensä noin 21. päivänä. Joulukuussa aurinko saavuttaa eteläisimmän deklinaationsa, noin -23,5 ° eteläpuolella taivaan päiväntasaajalta.

Kuuntele kahviasi. Luotto: Lisa Larson-Walker / Starbucks

Tämä on myös päivä, jolloin maan pohjoisnapa kallistuu niin kauas auringosta kuin se voi olla. Tämän vuoksi saamme vähiten päivänvaloa joulukuun seisaukselta - lyhin päivä ja pisin yö.

Tämä tarkoittaa sitä, että tästä päivästä lähtien jokainen päivä on hieman pidempi! Aurinko on myös hieman korkeammalla taivaalla. Kaari, jota se seuraa joka päivä, nousee korkeammaksi, ja auringonnousun (joka on eteläpuolella itään) ja auringonlaskun (etelä -länsi) sijainti hiipii enemmän pohjoista kohti. Tämä tarkoittaa enemmän päivänvaloa ja korkeampaa kulmaa auringolle, joten asiat alkavat lämmetä.

miksi itsemurharyhmä on luokiteltu pg-13

Hämmentynyt? Joo, ymmärrän sen; kaikki nämä kulmat ja kaikki voivat olla vaikeita. Mutta älä epätoivo! Aion tehdä siitä paljon pahempaa!

Saatat ajatella, että jos tänään on lyhin päivä, niin sillä olisi myös viimeisin auringonnousu ja aikaisin auringonlasku, eikö?

Joo, ei. Itse asiassa aikaisin auringonlasku jo tapahtunut . Ja viimeisin auringonnousu ei ole enää noin viikko (leveysasteesta riippuen).

Miksi? Kaksi syytä. Yksi on se, että maapallo on kallistettu, ja toinen on, että kiertorata on ellipsi.

Ensin annan ystäväni Henry Reich, minuuttifysiikka kuvaile tätä. Se on vaikeaa sanojen kanssa, mutta hänen animaationsa tekevät siitä paljon selkeämmän:

Joten, kuten hän sanoo, koska Maa liikkuu Auringon ympärillä, kestää hieman enemmän aikaa, ennen kuin Maan kierto 'saavuttaa' Auringon (tätä kutsutaan synodinen päivä ). Jos maapallon kiertorata olisi täydellinen ympyrä, se olisi hieman alle neljä minuuttia joka päivä (olet ehkä kuullut jonkun sanovan, että päivä on itse asiassa 23 tuntia ja 56 minuuttia pitkä; tästä se tulee; kuvailen tätä hieman tarkemmin epämääräisesti vuosittaisessa uudenvuoden viestissäni).

Mutta maa kiertää aurinkoa ellipsin ympäri. Se liikkuu nopeammin, kun se on lähempänä Aurinkoa (sen kiertoradan lähintä pistettä kutsutaan perihelion ) ja hitaammin, kun se on kauempana ( aphelion ). Sattumalta juuri nyt historiassa auringonseisaus on lähellä perihelionia - se kulkee ajassa vuosituhansien aikana - ja se sotkee asiat.

Maan kallistus kiertoradan suhteen ohjaa vuodenajat. Luotto: Dennis Nilsson

Seuraa siis tätä:

Joulukuun päivänseisauksen päivänä Maa sattuu olemaan hyvin lähellä perihelionia ja liikkuu siksi nopeimmin kiertoradallaan. Tämä tarkoittaa, että se 'ohittaa' Auringon nopeimmin, joten kestää hieman kauemmin, ennen kuin Maan kierto saavuttaa Auringon, mikä tekee todellisesta aurinkopäivästä hieman pidemmän. Halutessasi aika, joka kuluu auringon siirtymisestä etelään eräänä päivänä (paikallinen keskipäivä) seuraavana päivänä etelään, on pisin - noin 30 sekuntia pidempi kuin 24 tuntia.

Tässä asiat menevät hulluksi. Koska Auringon palaaminen sinne, missä se oli edellisenä päivänä, kestää enemmän aikaa, joten auringon keskipäivän aika - kun aurinko todella saapuu etelään - on myöhemmin kellon mukaan. Mutta auringonnousu ja auringonlasku ovat enemmän tai vähemmän symmetrisiä tuolloin, joten ne tapahtuvat myös myöhemmin kellonaikana.

Ja tässä on hauska logiikka: Jos auringonlasku on joulukuun päivänseisauksen jälkeen myöhemmin kuin edellisenä päivänä, niin olet jo kokenut varhaisimman auringonlaskun! Sen on täytynyt tapahtua jo! Ja se teki. Esimerkiksi Boulder, Colorado, aikaisin auringonlasku oli tämän vuoden 8. joulukuuta.

miksi on kuinka olla yksiarvoinen r

Entä auringonnousu? No, jos auringonnousu päiväseisauksella on myöhäisempi kuin edellisenä päivänä, niin sinulla on ei kokenut viimeisimmän auringonnousun. Jälleen Boulderille tällä kierroksella, joka tapahtuu 4. tammikuuta 2019.

Huolimatta naiivista ajatuksesta, että viimeisin auringonnousu ja aikaisin auringonlasku tapahtuvat päiväseisauksella, ne tapahtuvat todellakin muutaman päivän kuluttua. Järjestys, jossa ne tapahtuvat, on aina sama: aikaisin auringonlasku, päivänseisaus (ja lyhin päivä), viimeisin auringonnousu, ja kuten Henry huomauttaa videossa, niiden väliset viiveet riippuvat leveysasteestasi. Outo.

Tähän liittyy paljon muutakin. A paljon . On aurinkopäivä (aika, joka kuluu auringon kiertämiseen taivaan ympärillä kerran, noin 24 tuntia, mutta se muuttuu vuoden aikana maapallon kiertoradan muodon vuoksi), keskimääräinen aurinkopäivä ( keskiverto aurinkopäivä laskettuna laskemalla keskimäärin koko päivän aurinkopäivien pituudet), sivupäivä (aika, joka kuluu maapallolla kerran pyörimään etäisten tähtien mukaan mitattuna), Ajan yhtälö (keskimääräisen aurinkopäivän ja nykyinen aurinkopäivä) ja edelleen. Se on rajusti monimutkaista.

Myönnän, että olen niin nörtti, että minua kiehtoo tämä kaikki, vaikka se hämmentää minua joskus. Kaikki nämä liikkeet ja olosuhteet - Maan pyöritys, sen aksiaalinen kallistus, Auringon liike taivaalla, kun Maa kiertää Aurinkoa - ovat syklejä, jotka näet itse, jos olet varovainen ja erittäin tarkkaavainen. Ja vaikka et olisi, saatat silti huomata jonkin verran tästä.

Esimerkiksi elämäni on jollain tavalla sidottu todelliseen auringonlaskun aikaan; meidän täytyy laittaa meidän vuohiamme nukkumaan aitassaan, kun tulee pimeää, koska Coloradossa on kojootteja, ja pidämme vuohistamme enemmän kuin kojootteista. On aikoja vuodessa, jolloin auringonlasku tapahtuu juuri illallisen aikaan, ja meidän on syötävä aikaisemmin tai myöhemmin (tai jätettävä pöytä keskellä), jotta sorkka- ja kavioeläimet pysyvät turvallisesti tallessa. Luota minuun, me huomaamme, kun tämä tapahtuu. Se kestää vain muutaman viikon, koska ajan kuluessa aurinko laskee aikaisemmin tai myöhemmin vuodenajasta riippuen.

Lähennä

Ei, en näytä sinulle kuvaa siitä, kuinka söpöjä vuohiani ovat vain siksi, että voin. Luotto: Phil Plait

Minulla on kunnolliset 3D -konseptointikyvyt, joten voin kuvitella kaiken tämän päässäni, ympyröissä ympyröiden, kierrosten ja vallankumousten ympärillä, kaikki pyörii ympäriinsä kuin jonkinlainen henkinen keskiaikainen armillary . Mutta paras vertaus on se, että kaikki on kuin vaihteita taivaallisessa koneessa, joista jokainen pitää oman lähes täydellisen poljinnopeutensa ja jokainen on epätahdissa muiden kanssa, mutta pyöräilee siten, että ne nollautuvat joka vuosi. Se on itse asiassa melko upea ja ihmeellinen tapa ajatella sitä.

Ehkä se on se päiväseisaus todella tarkoittaa.