Dez fatos do solstício que todos deveriam saber

O solstício de verão marca o caminho mais alto e mais longo que o Sol traça pelo céu, enquanto o solstício de inverno marca o caminho mais baixo e mais curto que o Sol traça pelo céu. O solstício que você experimenta depende do hemisfério, com o solstício de junho marcando a chegada do verão para o norte e o inverno para o sul. (DANILO PIVATO DE DANILOPIVATO.COM )

É onde a inclinação axial da Terra em relação ao Sol é mais extrema. Aqui estão as consequências.


Hoje é 21 de junho de 2019: o dia do solstício. Embora existam muitos fatores em jogo que determinam o comportamento de cada planeta - seu giro e momentos angulares orbitais, a excentricidade de sua órbita, os efeitos da Relatividade Geral e dos outros planetas - há apenas um que determina quando os solstícios são: inclinação axial . Como todo planeta gira em torno do Sol, ele gira em torno de seu eixo, e apenas a orientação desse eixo importa.



Embora a Terra sempre gire em torno de seu eixo, que é inclinado em 23,5 graus, os equinócios são especiais por terem essa inclinação axial perpendicular ao plano Sol-Terra, e não em ângulo, o que ocorre em todos os outros dias do ano . Da mesma forma, os solstícios são o que ocorre nos pontos médios entre os equinócios: quando o eixo da Terra é inclinado ao máximo em relação ao plano orbital da Terra ao redor do Sol. (LARRY MCNISH / RASC CALGARY CENTRE)



Dependendo de qual lado do equador você está, você experimentará o solstício de verão quando seu hemisfério (norte ou sul) estiver inclinado ao máximo em direção ao Sol, e o solstício de inverno quando seu hemisfério estiver inclinado ao máximo para longe do Sol. Os solstícios são coloquialmente conhecidos como o dia mais longo ou mais curto do ano. Embora isso seja verdade, eles representam muito mais do que isso. Aqui estão os fatos que todos deveriam saber.

O caminho observado que o Sol percorre no céu pode ser rastreado, de solstício a solstício, usando uma câmera pinhole. Esse caminho mais baixo é o solstício de inverno, onde o Sol inverte o curso de cair mais baixo para subir mais alto em relação ao horizonte, enquanto o caminho mais alto corresponde ao solstício de verão. (REGINA VALKENBORGH / REGINAVALKENBORGH.COM )



1.) Solstício significa literalmente Sol parado em latim . Se você traçar o caminho do Sol no céu ao longo do ano, como com uma câmera pinhole (como mostrado acima), descobriria que o Sol segue um conjunto de caminhos que correspondem a ele nascendo em algum lugar a leste/nordeste/sudeste, atingindo uma altura máxima acima da cabeça e definindo em algum lugar no oeste/noroeste/sudoeste.

Mas ao longo de um ano, um caminho será o mais longo e atingirá o ponto mais alto, enquanto outro caminho será o mais curto e atingirá a altura máxima mais baixa acima do horizonte. Estes correspondem aos solstícios: solstício de inverno e solstício de verão, para ser mais preciso. A razão pela qual é chamado de solstício é porque – por aproximadamente uma semana em ambos os lados dos solstícios – a aparente mudança no movimento do Sol é praticamente imperceptível. O Sol parece estar parado, e a palavra solstício vem do latim sol (para Sol) e do verbo olhar (estar fixo/rígido/imóvel).

À medida que a Terra gira em seu eixo e orbita o Sol em uma elipse, a posição aparente do Sol parece mudar de dia para dia nesta forma particular: o analema da Terra. A inclinação do analema corresponderá à hora do dia em que a imagem é tirada, mas essa forma é sempre reproduzida da Terra se você tirar uma fotografia no mesmo horário todos os dias. (GIUSEPPE DONATIELLO/FLICKR)



2.) As pontas de qualquer analema que você pode construir ocorrem nos solstícios . Se você fotografasse o Sol no mesmo horário, todos os dias, durante 365 dias, descobriria que traça uma forma particular conhecida como analema , que se parece com uma figura 8 em nosso mundo. Definido tanto pelo nosso planeta girando em seu eixo inclinado quanto pelo nosso movimento elíptico ao redor do Sol, o analema girará ao longo do dia.

Mas a ponta mais alta do analema, se você desenhar uma linha imaginária ao longo do eixo dele, sempre ocorre no solstício de verão, enquanto a ponta mais baixa ocorre no solstício de inverno. Isso está altamente relacionado à imagem da câmera pinhole que você viu anteriormente, mas é um fato divertido que isso permaneça verdadeiro, independentemente do momento em que você olha para o Sol. Desde que você seja consistente dia a dia ao longo do ano, as pontas extremas do analema indicarão os solstícios.

Com uma grande quantidade de atmosfera para passar, a luz do Sol (ou da Lua) avermelha tremendamente quando está perto do horizonte. Nem o último pôr do sol do ano nem o primeiro nascer do sol do ano correspondem ao solstício de verão. (MAX PIXEL / FREEGREATPICTURE.COM )



3.) Os solstícios, apesar de serem os dias mais longos e mais curtos do ano, não correspondem aos primeiros ou últimos nasceres e pores do sol . Como o solstício de inverno corresponde ao dia mais curto do ano, com a menor quantidade de luz solar, você pode esperar ver o último nascer do sol e o primeiro pôr do sol do ano naquele dia. Da mesma forma, como o solstício de verão é o dia mais longo do ano, seria razoável esperar o nascer do sol mais cedo e o pôr do sol mais tarde do ano.

Mas este não é o caso de nenhuma dessas expectativas. Enquanto a inclinação axial da Terra determina o solstício e o equinócio, a elipticidade de nossa órbita ajuda a determinar a hora do nascer do sol mais cedo e do pôr do sol mais tarde. A expectativa ingênua só seria verdadeira se nossa órbita fosse um círculo perfeito. Tal como está, o primeiro nascer do sol ocorre antes do solstício de junho e o último pôr do sol ocorre após o solstício de junho. Quanto mais longe do equador você estiver, mais próximas essas datas estarão do solstício, enquanto quanto mais perto dos trópicos, poderá estar a até duas semanas de distância.



Apenas 800 anos atrás, o periélio e o solstício de inverno se alinharam. Devido à precessão da órbita da Terra, eles estão se afastando lentamente, completando um ciclo completo a cada 21.000 anos. Daqui a 5.000 anos, o equinócio da primavera e a maior aproximação da Terra ao Sol irão coincidir. (GREG BENSON NO WIKIMEDIA COMMONS)

4.) Os solstícios não estão relacionados com a aproximação ou a maior distância do planeta ao Sol . Você pode notar que o solstício de dezembro está muito próximo no tempo do periélio da Terra, onde se aproxima mais do Sol, ocorrendo no início de janeiro. Da mesma forma, o solstício de junho está muito próximo no tempo do afélio da Terra, ou sua maior distância do Sol, ocorrendo em 4 de julho deste ano.

Mas isso é apenas uma coincidência. A órbita da Terra é uma elipse, e essa elipse sofre precessão ao longo do tempo. Com um período de cerca de 21.000 anos, o solstício de inverno se alinhará com o periélio e depois se afastará, alinhando-se com o afélio 10.500 anos depois, e depois outros 10.500 anos, com o periélio novamente. O alinhamento foi perfeito 800 anos atrás, e não teremos outro alinhamento de solstício/periélio/afélio por aproximadamente 10.000 anos.

Durante o solstício de inverno, quanto mais próximo do polo você estiver, mais baixo o Sol aparece a cada momento, inclusive em seu ponto mais alto, acima do horizonte. De Fairbanks, AK, como mostrado aqui no solstício de inverno, nunca fica mais do que alguns graus acima do horizonte. Para todos em uma latitude superior a 43 graus, em seu solstício de inverno, o Sol nunca chega mais alto acima do horizonte do que um observador no pólo oposto o verá durante todo o dia. (FITA KEN)

5.) Se você vive em uma latitude mais alta que o paralelo 43, o Sol está mais baixo durante o solstício de inverno do que no pólo do hemisfério oposto . Você é fã do Papai Noel e de sua casa apócrifa no Pólo Norte? À medida que o Papai Noel experimenta o solstício de verão, o Sol aparecerá continuamente, hoje, a uma altura de 23,5° acima do horizonte. Isso é mais alto do que a maior altura angular acima do horizonte de qualquer observador ao sul de 43° de latitude no hemisfério sul.

Isso inclui cidades como: Christchurch e Dunedin na Nova Zelândia; Port Arthur, Bruny Island e Cape Raoul na Tasmânia; Comodoro Rivadavia, Ilhas Malvinas e província de Santa Cruz na Argentina; sobre o terço mais meridional do Chile e todo o continente da Antártida.

O caminho aparente do Sol através do céu no solstício é muito diferente perto do equador, a 20 graus de latitude (esquerda) versus longe do equador, a 70 graus de latitude (direita). Se você estiver em uma latitude maior que 66,5°, você terá 0 ou 24 horas de luz solar durante o solstício, dependendo se for o solstício de inverno ou verão. (USUÁRIO WIKIMEDIA COMMONS TAU'OLUNGA)

6.) Observadores dentro do círculo Ártico/Antártico no solstício verão 0 ou 24 horas de luz solar . Como nossa Terra está inclinada em seu eixo em 23,5°, qualquer pessoa que viva em uma latitude superior a 66,5° (porque 90° — 23,5° = 66,5°) nunca terá o Sol se elevando acima do horizonte (durante o solstício de inverno) ou se põe. abaixo do horizonte (durante o solstício de verão).

Isso é menos extremo na fronteira dos próprios círculos Ártico / Antártico, onde o Sol quase parece nascer / se pôr e depois mergulha 23,5 ° acima ou abaixo do horizonte 12 horas depois. Mas nos pólos norte ou sul, você receberá 6 meses consecutivos de noite, seguidos por 6 meses consecutivos de luz solar. As coisas mudam apenas nos equinócios: o ponto médio entre os dois solstícios.

Ninguém nunca tirou uma foto de trilha estelar de 360 ​​graus da Terra antes. Esta foto foi na verdade uma exposição de 12 horas, em uma montagem programada para girar a uma taxa de 15 graus por hora para criar o efeito de quase 360 ​​graus. (EARL MOSER, VIA ASTRO-TOM.COM )

7.) Os solstícios marcam o momento mais favorável para tirar a primeira foto de trilha estelar de 360° . A Terra gira em seu eixo uma vez a cada 24 horas, e o Sol precisa estar cerca de 12° a 18° abaixo do horizonte para que o céu escureça o suficiente para revelar um número substancial de estrelas. Se você estiver perto o suficiente do pólo apropriado (norte ou sul) durante o solstício de inverno e seus céus estiverem claros, você poderá obter uma visão contínua das estrelas por 24 horas.

Isso permitiria que um observador sortudo completasse o que é conhecido como O desafio de Lewin , que é o esforço de fotografar (sem truques) um conjunto completo de rastros de estrelas em 360°. Tecnicamente, um observador no Pólo Sul tem cerca de 5 semanas de cada lado do solstício para tentar realizar isso. Céus limpos nos polos durante o inverno são raros, mas se você já está nos polos, você deve tentar!

Quando o pólo norte da Terra está inclinado ao máximo para longe do Sol, ele está inclinado ao máximo em direção à Lua cheia, no lado oposto da Terra, enquanto quando seu hemisfério da Terra está inclinado ao máximo em direção ao Sol, é inclinado ao máximo para longe da Lua cheia. Lua. A Lua estabiliza nossa órbita, mas também diminui a rotação da Terra. A inclinação total da órbita da Lua, de 5,1°, representa a variação máxima possível de um alinhamento perfeito Lua-Terra-Sol. (OBSERVATÓRIO NACIONAL ASTRONÔMICO ROZHEN)

8.) A Lua cheia mais próxima do solstício traçará o caminho máximo oposto do Sol . Quando o eixo da Terra está inclinado ao máximo em direção ao Sol e a Lua está cheia – como no outro lado da Terra do Sol – isso significa que o eixo da Terra será inclinado ao máximo para longe da Lua. Com uma variação de apenas 5 graus, a inclinação do plano orbital Terra-Lua, o momento em que o Sol parece esculpir seu caminho mais alto no céu, a Lua cheia está esculpindo seu caminho mais baixo no céu.

O exato oposto é verdadeiro durante o solstício de inverno: o eixo da Terra é inclinado ao máximo em direção à Lua cheia e longe do Sol. Se você pegou a lua cheia de segunda-feira, marcou a lua cheia mais alta do ano para observadores ao sul do equador, enquanto marcou a lua cheia mais baixa do ano para observadores do hemisfério norte. Se você voltar para a Lua Cheia de 12 de dezembro de 2019, verá o mesmo fenômeno, exceto nos hemisférios opostos.

Compostos globais de dois hemisférios de dados do Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), obtidos em 2001 e 2002. Observe que são nossos oceanos, e apenas nossos oceanos, que dão ao nosso planeta sua aparência azul do espaço, e também causam um tremendo deslocamento entre o solstícios e os extremos de temperatura que experimentamos. (NASA / PROJETO DE MÁRMORE AZUL)

9.) Os solstícios não são os dias mais quentes nem os mais frios do ano . Este é realmente muito específico para a Terra: as épocas mais quentes do ano normalmente correspondem a aproximadamente 6 semanas após o solstício de verão, e as mais frias são aproximadamente 6 semanas após o solstício de inverno. Outros planetas não têm esse mesmo fenômeno por um motivo muito importante: eles não têm a maior parte de suas superfícies cobertas de água líquida.

Os próprios oceanos, sendo compostos de grandes quantidades de água e contendo aproximadamente 1.000 vezes a massa das atmosferas da Terra, contêm uma tremenda quantidade de calor e demoram a mudar suas temperaturas. Podemos receber mais (ou menos) energia do Sol nos solstícios de verão (ou inverno), mas os oceanos precisam de tempo para aquecer ou esfriar. Os extremos de temperatura média global, portanto, geralmente ocorrem no início de agosto e fevereiro, e não nos solstícios de junho e dezembro.

Em 21 de junho de 2004, a SpaceShipOne foi lançada, tornando-se o primeiro voo espacial humano com financiamento privado e marcando o início não oficial da era dos astronautas comerciais. (D RAMEY LOGAN / WIKIMEDIA COMMONS / CCA-SA-3.0)

10.) Os solstícios de junho e dezembro marcam dois marcos incríveis na exploração espacial . Em 2004, a SpaceShipOne completou seu primeiro voo espacial suborbital no solstício de verão: 21 de junho. Hoje, portanto, é o 15º aniversário do início não oficial da era dos voos espaciais comerciais. É um forte contraste com o marco da exploração espacial que ocorreu há muito mais tempo no outro solstício.

No solstício de dezembro, a missão Apollo 8, a primeira missão tripulada a alcançar e orbitar a Lua, foi lançada em 1968. Frank Borman, Jim Lovell e Bill Anders se tornaram os primeiros humanos a ver a Terra de uma distância tão grande, iniciando sua jornada longe do nosso planeta na noite mais escura do ano. Três dias depois, eles mergulharam atrás da Lua, tornando o Sol e a Terra invisíveis por algumas horas. Quando o Sol e depois a Terra ressurgiram sobre o limbo da Lua, eles viram essa visão de tirar o fôlego.

A primeira visão com olhos humanos da Terra subindo sobre o membro da Lua. A descoberta da Terra a partir do espaço, com olhos humanos, continua sendo uma das conquistas mais emblemáticas da história de nossa espécie. A Apollo 8, que ocorreu em dezembro de 1968, foi uma das missões precursoras essenciais para um pouso bem-sucedido na Lua, que comemorará seu 50º aniversário em julho deste ano. Observe que a cor azul da Terra se deve aos oceanos, não à atmosfera. (NASA/APOLLO 8)

Como Bill Anders disse quase imediatamente,

Viemos de tão longe para explorar a Lua, e o mais importante é que descobrimos a Terra.

Aproveite o solstício da maneira que achar melhor e, ao fazê-lo, tente se lembrar disso: se você toma banho no dia mais longo ou na noite mais longa do ano, há algumas coisas que todos temos em comum e podem nos trazer a todos junto. A história de onde estamos e como chegamos aqui – na Terra, no Sistema Solar e no Universo – pode ser a mais onipresente de todas.


Começa com um estrondo é agora na Forbes , e republicado no Medium graças aos nossos apoiadores do Patreon . Ethan é autor de dois livros, Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .

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