Meteorologo/Scrittore di Scienza
È estate e abbiamo appena visto ” il giorno più lungo del 2020.
Sabato 20 giugno è stato il solstizio d’estate per il 2020 – il primo giorno ufficiale dell’estate nell’emisfero settentrionale e il giorno più lungo dell’anno per questa metà del pianeta.
Perché questo giorno è così speciale, però?
GIORNO OPPOSTO
Va notato che, se ci si trova nell’emisfero australe, il 20 giugno è il solstizio d’inverno, il primo giorno dell’inverno e il giorno più corto dell’anno.
Ciò è dovuto al fatto che gli emisferi settentrionale e meridionale sperimentano stagioni opposte, indipendentemente dal periodo dell’anno.
Una ‘PAUSA’SOLARE
La parola ‘solstizio’ deriva dalla parola latina solstitium, che significa fondamentalmente “Sole (sol) arresto (stizio)”. Si riferisce a come il Sole sembra ‘fermarsi’ o ‘mettere in pausa’ nel cielo in questo giorno.
Ogni giorno successivo tra il solstizio d’inverno e il solstizio d’estate, il Sole sembra essere salito un po ‘ più in alto nel cielo. Il giorno del solstizio d’estate, il sole “si ferma”, prima di affondare un po ‘più in basso nel cielo in ogni giorno successivo tra il solstizio d’estate e il solstizio d’inverno. A quel punto, si “ferma” di nuovo, prima che inizi a salire di nuovo più in alto nel cielo.
Il Sole si fa strada attraverso il cielo, sempre più in alto, tra il 28 febbraio e il 20 giugno 2016. Credito: Bret Culp – Usato con il permesso.
L’immagine qui sopra è un esempio di solargrafia, in cui il fotografo Bret Culp ha posizionato una piccola fotocamera a foro stenopeico in una zona appartata, con vista sul centro di Toronto, e l’ha lasciata lì per quasi quattro mesi in inverno e primavera 2016.
Mentre il Sole tracciava da un orizzonte all’altro, diventando sempre più alto nel cielo ogni giorno, la proiezione del foro stenopeico del Sole sulla pellicola sul retro della telecamera tracciava lo stesso percorso. Quindi, con un’immagine, possiamo vedere il movimento del Sole nel cielo dalla fine dell’inverno meteorologico fino al solstizio d’estate.
Secondo Culp, le interruzioni nelle curve sono causate da periodi nuvolosi durante quel particolare giorno. I colori sono il risultato di reazioni chimiche nella carta da film, dovute a sovraesposizione estrema, condizioni atmosferiche (umidità, pioggia), sporcizia, funghi, ecc.
La “pausa” ufficiale del Sole, nel 2020, è stata il 20 giugno, alle 17:43 p.m. EDT.
COSA C’È DIETRO QUESTO MODELLO?
Nel corso della storia umana, quelle persone che hanno seguito i moti del Sole, della Luna, dei pianeti e delle stelle, hanno notato che, anno dopo anno, quegli oggetti avrebbero tracciato percorsi molto specifici e ripetuti.
Monumenti antichi come Stonehenge, il tempio di Karnak in Egitto e Chichen Itza in Messico sono solo alcuni che sono stati costruiti per formare allineamenti specifici con questo modello nel cielo. Questi luoghi attirano ancora folle significative mentre passiamo tra le stagioni – agli equinozi di primavera e d’autunno, e ai solstizi invernali ed estivi.
Il modo migliore per vedere la ragione di questo modello è guardare come il nostro pianeta si orienta rispetto al sistema solare e al Sole. Non è necessario volare lontano nello spazio per questo, fortunatamente. Basta guardare un globo.
Credito: princessdlaf / Getty Images
Globi sono quasi sempre inclinati su un lato, ed è per più di motivi estetici. Riflette l’inclinazione di 23,5° della Terra rispetto al percorso che il pianeta traccia attorno al Sole (il ‘piano dell’eclittica’).
È questa inclinazione che è responsabile delle nostre stagioni.
Invece di “oscillare” avanti e indietro di 23,5 gradi, tuttavia, l’inclinazione della Terra è relativamente costante, con il Polo Nord puntato verso la stella Polaris. Mentre l’angolo è variato di circa 1°-1.5° nel corso di decine di migliaia di anni, l’influenza della gravità della Luna mantiene l’inclinazione ragionevolmente stabile.
Mentre la Terra attraversa un’orbita completa del Sole (come si vede nel video qui sopra), l’inclinazione del pianeta fa sì che l’emisfero settentrionale sia puntato più verso il Sole durante una metà dell’anno. L’emisfero australe è puntato più verso il Sole per l’altra metà dell’anno.
Prendi una posizione nell’emisfero settentrionale della Terra – Winnipeg, per esempio. Durante l’estate, la luce del sole splende sul terreno lì con un angolo ripido. Quindi, ogni raggio di luce solare trasporta la sua energia e calore in un’area relativamente piccola. Nei mesi invernali, i raggi del Sole colpiscono la superficie terrestre con un angolo più superficiale. Con la stessa quantità di energia distribuita su un’area più ampia, significa meno riscaldamento complessivo del terreno. È questa differenza di calore che rende i mesi estivi più caldi e i mesi invernali più freddi.
Gli equinozi – primavera e autunno – segnano le transizioni tra queste due metà dell’anno, quando il Sole è direttamente sopra l’equatore inclinato della Terra. I solstizi segnano i punti in cui gli emisferi raggiungono il loro angolo massimo – uno verso il Sole e uno lontano dal Sole – e l’asse terrestre si allinea esattamente con l’asse del Sole.
QUASI PIÙ LONTANO DAL SOLE ORA
Contrariamente a quanto alcuni potrebbero pensare, la Terra non è alla sua distanza più vicina al Sole durante il solstizio di giugno.
La distanza della Terra dal Sole cambia durante tutto l’anno. Mentre il pianeta viaggia intorno al Sole, traccia un’ellisse piuttosto che un cerchio. In questo momento, il pianeta si sta avvicinando al suo punto più lontano dal Sole nella sua orbita per l’anno. Questo punto è noto come “aphelion”.
Nel 2020, l’afelio si verifica il 4 luglio, alle 7:34 del mattino EDT.
Il punto più vicino Terra è al Sole nella sua orbita è chiamato ‘perielio’. Si è verificato il 5 gennaio 2020, alle 2:47 del mattino EST, e accadrà il prossimo 2 gennaio 2021, alle 8:50 del mattino EST.
L’orbita ellittica della Terra e l’inclinazione del pianeta, e come si combinano per formare le nostre stagioni. Si notano anche il punto più vicino della Terra al Sole (perielio) e il più lontano dal Sole (afelio). Credit: NASA / Scott Sutherland
Le scale dell’immagine sopra sono esagerate, ovviamente, per rendere tutto più facile da vedere. La Terra sarebbe più piccola di un pixel se il diagramma fosse scalato correttamente alla dimensione del Sole. Inoltre, l’ellisse orbitale del pianeta non è allungata come mostrato nell’immagine. È quasi (ma non esattamente) circolare.
Con la distanza della Terra dal Sole che cambia, giorno dopo giorno, ciò si traduce in una piccola differenza nella quantità di energia che il pianeta riceve dal Sole (nota come “insolazione solare”). Infatti, poiché la Terra è più vicina al Sole durante l’inverno settentrionale e più lontana dal Sole nell’estate settentrionale, le nostre stagioni nell’emisfero settentrionale sono leggermente più belle di quelle che sarebbero su un’ipotetica Terra con un’orbita perfettamente circolare. Le nostre estati sono sempre-così-leggermente più fresco, ei nostri inverni sono sempre-così-leggermente più caldo.
IL GIORNO PIÙ LUNGO DELL’ANNO
Il 20 giugno è il “giorno” più lungo del 2020 qui in Canada se, per “giorno”, intendi le ore esatte di luce solare che vedi.
Quante ore di luce si ottiene dipende esattamente dove si vive, però.
Come mostra la mappa, più a nord si va, più a lungo la giornata diventa! Perche ‘ mai?
Con l’inclinazione di 23,4° della Terra, la “cima” del mondo, rispetto al Sole, si trova a circa 66 gradi di latitudine, meglio conosciuto come Circolo Polare artico. Chiunque a nord di quella linea immaginaria sul pianeta, in estate, è rivolto quasi direttamente al Sole a mezzogiorno, e ha ancora una linea di vista diretta verso il Sole a mezzanotte, con esso in bilico sopra l’orizzonte.
Il sole di mezzanotte dalla Norvegia. Credito: Pedal Power Photos / Getty Images
In inverno, è il contrario. A mezzogiorno, avrebbero visto solo il più piccolo accenno di luce solare, con il Sole stesso appena oltre l’orizzonte, mentre il resto del giorno, sarebbero stati nell’oscurità.
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SOLSTIZIO ERRANTE
Poiché la rotazione della Terra non si allinea esattamente con la lunghezza dell’orbita del pianeta, l’ora e il giorno dei solstizi cambiano ogni volta che giriamo intorno al Sole.
Il solstizio di giugno vagava avanti e indietro tra il 21 e il 22 giugno dal 1900 al 1955, ma poi era solo il 21 giugno dal 1956 al 1987. Da allora, il solstizio di giugno è variato tra il 20 e il 21 giugno e continuerà a farlo fino al 2075, quando si verificherà solo il 20 giugno per almeno alcuni decenni. Dopo di che, oscillerà di nuovo verso giugno 22.
GIORNO DELLE CELEBRAZIONI
Ogni anno nel solstizio d’estate, migliaia di persone si riuniscono a Stonehenge, l’antico monumento nel Wiltshire, in Inghilterra, per guardare il sorgere del sole.
Che si tratti di veri praticanti di Druidità o semplicemente lì per lo spettacolo, i partecipanti sono trattati per un’alba che si allineerà esattamente sopra la “Pietra del tallone”, vista dal centro del monumento.
Questa immagine, schermata da Google Maps, mostra il sito Stonehenge, con una freccia che indica l’allineamento del Sole la mattina del solstizio di giugno. Credit: Google / Scott Sutherland
Alle 10:44 p.m. British Summer Time (BST) (5:44 p. m. EDT), il Sole si è allineato perfettamente con il monumento, segnando l’inizio dell’estate settentrionale.
Secondo Frank Somers, dei druidi di Amesbury e Stonehenge, celebrare il solstizio d’estate a Stonehenge significa osservare i cicli della natura.
“Se ti presenti ai cambiamenti tra le stagioni e osservi quel cambiamento”, ha detto all’International Business Times UK nel 2014, ” puoi diventare più in sintonia con quei cicli in te stesso, e tu sei una parte di loro.”
In Svezia, la celebrazione di Mezza estate, che si verifica il 24 giugno di quest’anno, è una delle feste più importanti dell’anno, alla pari con il Natale.
Secondo il sito web visitsweden.com: “La formula di successo midsummer never-ending lunch party prevede fiori tra i capelli, ballare intorno a un palo, cantare canzoni mentre si beve senza zucchero, grappa aromatizzata. E downing un intero carico di aringhe in salamoia servito con deliziose patate novelle, erba cipollina e panna acida. Tutto sommato, una grande giornata fuori.”
A Fairbanks, Alaska, i residenti di solito segnano il giorno più lungo dell’anno con il gioco del sole di Mezzanotte.
Mentre alcuni giochi di baseball sono giocati come “giochi notturni”, il gioco del Sole di Mezzanotte lo porta all’estremo. Il primo tiro di questo gioco è gettato a 10 p. m., ed il gioco dura tipicamente fino a 1 a. m. il giorno seguente. La differenza è che il gioco del Sole di mezzanotte non ha bisogno di uno stadio con luci per le squadre da giocare!
La partita dello scorso anno è stata la 114a partita di Midnight Sun, con gli Alaska Goldpanners che si sono piazzati contro i Seattle Studs (i Studs hanno vinto, 5-4 in inning extra). Per il 2020, tuttavia, a causa delle preoccupazioni sulla potenziale diffusione del Covid-19, il 115 ° gioco del Sole di mezzanotte non ha avuto luogo.