Днес в 2020 в 00.44 ч. часа българско време настъпи лятното слънцестоене, а с него настъпи и астрономическото лято.

21 юни ще бъде най-дългият ден и съответно най-късата нощ за 2020 година за всеки, който живее на север от екватора.

Това е и ключово културно събитие в много древни и съвременни общества. Но ето и някои известни и не толкова известни научни факта за него..

1. Защо имаме лятно слънцестоене?
Оста на въртене на Земята - въображаемата линия през центъра на нашата планета и географския Северен и Южен полюс - не е точно под прав ъгъл спрямо равнината на траекторията на орбитата си около Слънцето. Тя се отклонява под ъгъл около 23,5 градуса от вертикалата - вероятно в резултат на сблъсък с друг обект с размери на планетата преди милиарди години, когато се е образувала Слънчевата система.

Така че между март и септември Северното полукълбо на Земята получава повече пряка слънчева светлина през деня. През останалата част от годината Южното полукълбо получава повече. Ето защо имаме сезони.

В Северното полукълбо най-дългият ден за годината обикновено се случва на 20, 21 или 22 юни. Това е лятното слънцестоене. Южното полукълбо получава най-дълго слънчева светлина на 21, 22 или 23 декември, а северното - най-малко - това е нашето зимно слънцестоене.

2. Колко време ще бъде светло в неделя?
Това зависи от мястото, където живеете. Колкото сте по на север, толкова по-дълго ще е светло по време на слънцестоенето. За България светлата част от денонощието ще продължи 15 часа 19 минути и 29 секунди, според TimeAndDate.com.

За тези, които имат изключителния шанс да живеят в близост до Арктическия кръг, Слънцето няма да залезе по време на Слънцестоене.

Лятното слънцестоене ни дава и най-дългия полумрак от годината, обикновено около 1 до 1.5 допълнителни часове след залез слънце.

3. Защо се нарича "слънцестоене"?
Думата "слънцестоене" (Solstice) идва от латинската solstitium, което означава "точката, когато Слънцето е спряло". В рамките на няколко дни преди и след слънцестоенето, Слънцето почти не променя деклинацията си, височината му по обяд в небето почти не се променя (височината се променя съгласно графика, която е близка до формата на горната камбанообразна част на синусоида).

Regina Valkenborgh, via NASA’s Astronomy Picture of the Day: Преди Николай Коперник, който за първи път обяви пред света хелиоцентричната система, хората са вярвали, че Земята е неподвижна, а Слънцето се върти около нея. Използването на думата "слънцестоене" е спомен от онези времена.

4. Какво общо има това със Стоунхендж?
Никой не знае защо е построен преди 5000 години Стоунхендж. Но една от хипотезите е, че е бил използвана за отбелязване на слънцестоенето и равноденствието.

Ето графиката на НАСА, която представя как може да изглежда лятното слънцестоене, когато Стоунхендж е бил непокътнат:

Днес хората все още се събират, за да отдадат почит на лятното слънцестоене в Стоунхендж или просто да се повеселят.

5. Дали това е най-дългия ден в цялата история на Земята?
Вероятно не, но приблизително е така. И причината е доста интересна.

Въртенето на Земята постепенно се забавя с около 0.002 секунди на денонощие, поради един вид спирачна сила, причинена от гравитационното притегляне между Земята, Луната и Слънцето. За около 4.5 милиарда години денонощието се е увеличило само със шест часа. Преди около 350 милиона години един оборот на Земята е ставал за 23 часа. Днес разбира се са нужни около 24 часа. И дните постепенно ще стават по-дълги.

И Слънцето, и Луната оказват гравитационно въздействие върху Земята. Ако Земята беше само една точка в пространството, това не би имало значение. Земята ще се движи по своята елиптична орбита около Слънцето, системата Земя - Луна ще обикаля около масовия си център и нищо няма да се промени. Но тъй като Земята е сфера, а Слънцето и Луната оказват по-голямо гравитационно привличане на тази страна на Земята, която е по-близо до тях, отколкото върху страната, която е по-далеч. Добавено към въртенето на Земята, се получават не само приливи, но също и приливно забавяне на земното въртене!

Като се има предвид това, бихте си помислили, че през 2020 ще бъде най-дългия ден от цялата история на Земята.

Всъщност нещата не се случват точно така. Въпреки това леко забавяне на Земята продължителността на всеки ден варира по непредсказуем начин. През 2017 година например най-дългият ден на 21 юни е бил с 3 секунди по-дълъг.

Ако се вгледаме в най-древните пластове, които познаваме на Земята, от преди 620 милиона години, ще открием, че едно денонощие тогава е било малко по-дълго от 22 часа. Ако екстраполираме това приливно забавяне от времето към момента, когато е била създадена Земята, преди 4,5 милиарда години, ще открием, че един ден първоначално е бил само около 23 000 секунди или шест и половина часа.

Освен триенето има няколко изравнителни фактора. Топенето на ледниците, което се случва от края на последната ледникова епоха преди 12 000 години (и сега се засилва поради глобалното затопляне ), всъщност ускорява леко въртенето на Земята, съкращавайки дните с няколко части от милисекундата. По подобен начин геоложката активност в ядрото на планетата, земетресенията, океанските течения и сезонните промени на вятъра също могат да ускорят или забавят въртенето на Земята.

Когато комбинират всички тези фактори, учените установяват, че най-дългият ден в историята на Земята (досега) вероятно е бил през 1912 г. Тогавашното лятно слънцестоене е било най-дълго продължила дневна светлина, която Северното полукълбо някога е виждало (и обратно, зимното слънцестоене през 1912 г. е било с най-дългата нощ, която някога сме виждали).

В крайна сметка ефектите от приливното триене ще преодолее всички останали фактори, а дните на Земята ще станат по-дълги и по-дълги, тъй като въртенето й ще продължи да се забавя (принуждавайки часовниците периодично да добавят допълнителн секунди. Което означава, че в бъдеще ще има много летни слънцестоения, които чупят рекорда всяка година за "най-дългия ден в историята на Земята".

6. Има ли слънцестоене на други планети?
Всички планети в нашата слънчева система се въртят по наклонена ос и затова имат сезони, слънцестоене и равноденствия. Някои от тези наклони са незначителни (като на Меркурий, който е наклонен само с 2.11 градуса). Други са с наклон, близък до този на Земята (23,5 градуса) или са още по-екстремно наклонени като Уран е наклонен на 98 градуса!).

По-долу вижте красиво композитно изображение на Сатурн по време на неговото равноденствие, уловена от космическия кораб "Касини" през 2009 г. Газовият гигант е наклонен 27 градуса спрямо Слънцето, а равноденствията на планетата са по-редки, отколкото на Земята. На Сатурн се случва равноденствие веднъж на всеки 15 години, защото на Сатурн са необходими 29 години, за да направи една орбита около Слънцето.

7. Лятното слънцестоене съвпада със слънчевото затъмнение с „огнен пръстен“ в Рак.

Честито лятно слънцестоене!

Източник: Flickr/Kevin Gill/CCA-SA-2.0.