21η Ιουνίου: Η μεγαλύτερη μέρα του χρόνου

του Διονύση Π. Σιμόπουλου, επίτιμου διευθυντή Ευγενιδείου Πλανηταρίου

Η 21η Ιουνίου 2018 είναι η μεγαλύτερη ημέρα του έτους και η επίσημη αρχή του καλοκαιριού, γιατί το μεσημέρι της ημέρας αυτής, στις 13:07, ο Ήλιος θα φτάσει στο σημείο εκείνο της τροχιάς της που ονομάζεται “θερινό τροπικό σημείο” ή απλά “θερινή τροπή”, επειδή ο Ήλιος τρέπεται και πάλι προς τον ισημερινό και από την ημέρα αυτή αρχίζει το καλοκαίρι. Επειδή μάλιστα για μερικές ημέρες πριν και μετά τη θερινή τροπή ο ήλιος φαίνεται να αργοστέκεται πάνω στην εκλειπτική σαν να είναι έτοιμος να σταματήσει, το θερινό τροπικό σημείο ονομάζεται επίσης και “Θερινό Ηλιοστάσιο”. Την ημέρα αυτή έχουμε την μεγαλύτερη διάρκεια ημέρας του έτους και την μικρότερη διάρκεια της νύχτας. Ο Ήλιος, δηλαδή βρίσκεται πάνω από τον ορίζοντα επί 14 ώρες, 48 λεπτά και 13 δευτερόλεπτα.

Όπως ξέρετε, η ετήσια τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο ονομάζεται “εκλειπτική”. Η εκλειπτική δηλαδή δεν είναι τίποτε άλλο παρά η απεικόνιση ή η προέκταση πάνω στην ουράνια σφαίρα της γήινης τροχιάς γύρω από τον Ήλιο. Συγχρόνως υπάρχει κι ένας άλλος μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα ο “ουράνιος ισημερινός”, η προέκταση δηλαδή του γήινου ισημερινού στην ουράνια σφαίρα. Αν παρατηρήσουμε την εκλειπτική και τη συγκρίνουμε με τον ουράνιο ισημερινό θα δούμε ότι οι δύο αυτοί κύκλοι δεν συμπίπτουν, αλλά αντίθετα τέμνονται, σχηματίζοντας γωνία ίση με περίπου 23,5 μοίρες, λόγω της κλίσης που έχει ο άξονας της Γης σε σχέση με το επίπεδο που σχηματίζει η εκλειπτική. Η γωνία αυτή ονομάζεται “λόξωση της εκλειπτικής” και τα δύο σημεία, στα οποία τέμνονται οι δύο κύκλοι, ονομάζονται “ισημερινά σημεία”.

Στο πρώτο σημείο ο ουράνιος ισημερινός τέμνει την εκλειπτική εκεί όπου ο Ήλιος βρίσκεται στις 20-21 Μαρτίου. Το σημείο αυτό ονομάζεται “Εαρινό Ισημερινό Σημείο” και από την ημέρα αυτή αρχίζει η Άνοιξη. Από το εαρινό ισημερινό σημείο και μετά, ο Ήλιος φαίνεται να σκαρφαλώνει όλο και πιο πάνω στο βόρειο ημισφαίριο του ουρανού. Οι μέρες μεγαλώνουν, οι νύχτες μικραίνουν και ο καιρός γίνεται όλο και πιο θερμός. Περίπου τρεις μήνες αργότερα, γύρω στις 21-22 Ιουνίου, ο Ήλιος φτάνει στο βορειότερο σημείο της εκλειπτικής από το οποίο θα αρχίσει πλέον να κατέρχεται, “τρεπόμενος” και πάλι προς τον ισημερινό.

Μετά τη θερινή τροπή, ο Ήλιος συνεχίζει να κατεβαίνει προς το Νότο και στις 22-23 Σεπτεμβρίου φτάνει στο φθινοπωρινό ισημερινό σημείο, οπότε, όπως και στο εαρινό ισημερινό σημείο, έχουμε ισημερία. Αλλά η κάθοδος του Ήλιου συνεχίζεται, μέχρις ότου, στις 21-22 Δεκεμβρίου, φτάσει στο νοτιότερο σημείο της τροχιάς του που ονομάζεται “χειμερινό τροπικό σημείο” ή απλά “χειμερινή τροπή” ή “Χειμερινό Ηλιοστάσιο”. Από την ημέρα αυτή αρχίζει ο Χειμώνας. Από εκεί κι έπειτα ο Ήλιος σταματάει να κατέρχεται και ξαναρχίζει και πάλι να σκαρφαλώνει, κάθε μέρα όλο και πιο ψηλά.

Σήμερα, λοιπόν, γνωρίζουμε ότι αιτία των εποχών του έτους είναι η κλίση των περίπου 23 1/2 μοιρών που έχει ο άξονας της Γης σε σχέση με το επίπεδο της τροχιάς της γύρω από τον Ήλιο, η οποία απεικονίζεται όπως είπαμε στην ουράνια σφαίρα, με αποτέλεσμα η εκλειπτική να τέμνει τον ουράνιο ισημερινό με την ίδια γωνία. Έτσι, καθώς η Γη κινείται στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο, κάθε της ημισφαίριο προσανατολίζεται λιγότερο ή περισσότερο προς την κατεύθυνση του Ηλίου.

Όταν για παράδειγμα το βόρειο ημισφαίριο της Γης στρέφεται μακριά από τον Ήλιο, οι ακτίνες του Ηλίου πέφτουν με πλάγιο τρόπο, ο Ήλιος δεν ανεβαίνει ψηλά στον ουρανό, οι μέρες διαρκούν λίγο και έτσι έχουμε Χειμώνα. Το ακριβώς αντίθετο συμβαίνει στο νότιο ημισφαίριο οπότε εκεί έχουν Καλοκαίρι. Στη διάρκεια της Άνοιξης ο Ήλιος βρίσκεται ακριβώς πάνω από τον ισημερινό της Γης, οπότε και τα δύο ημισφαίρια μοιράζονται ισόποσα τις ζωογόνες ακτίνες του.

Όταν, αντίθετα, η περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο στρέφει το βόρειο ημισφαίριό της περισσότερο προς την κατεύθυνση του Ηλίου, οι ακτίνες του πέφτουν σ’ αυτό περισσότερο κάθετα, ο Ήλιος ανεβαίνει όλο και ψηλότερα στον ουρανό, οι μέρες μεγαλώνουν και έτσι έχουμε Καλοκαίρι. Αντίθετα, στο νότιο ημισφαίριο έχουν Χειμώνα. Τέλος, το Φθινόπωρο, ο Ήλιος βρίσκεται και πάλι πάνω από το γήινο ισημερινό, με ισομερή κατανομή της θερμότητας και στα δύο ημισφαίρια.