Какво е научното обяснение за равноденствията и как са били почитани през вековете?

Зимата официално идва. Северното полукълбо вече премина най-дългия ден в годината с лятното слънцестоене през юни и есенното равноденствие на 22 септември — денят, в който слънцето преминава точно над екватора на Земята. 

За другата половина на планетата 22 септември е пролетното равноденствие, което сигнализира началото на пролетта. Въпреки че равноденствията се случват два пъти годишно, всяка година, има много погрешни разбирания относно този сезонен преход. 

Ето го слънцето

Във видео няколко наскоро завършили студенти от Харвард са попитани защо имаме сезони. Изглежда като доста прост въпрос. С различна степен на увереност студентите обясняват, че Земята се затопля или охлажда в зависимост от разстоянието ѝ до слънцето. Все пак, орбитата на Земята не е перфектен кръг.

Харвардските възпитаници — запечатани завинаги с прическите от 80-те и академичните си одежди — грешат.

„Орбитата на Земята е само около 3% извън кръг“, обяснява Джей Холбърг, старши изследовател в Лунната и планетарна лаборатория в Университета на Аризона. „Така че през северната зима — през декември — слънцето всъщност е най-близо до Земята с малка разлика, а през лятото е по-далече“.

Ако не е променящата се близост на Земята до слънцето, какво тогава ни дава сезоните? Всичко е в наклона: оста на Земята не е изправена вертикално спрямо слънцето, а е наклонена под лек ъгъл от около 23,5 градуса.

Докато Земята обикаля около слънцето, тя запазва този наклон, и слънчевата светлина не удря цялата повърхност директно. Когато Северното полукълбо е наклонено към слънцето, слънчевите лъчи го ударят фронтално, носейки топлината на лятото и по-дългите дни. В същото време южната половина на Земята е наклонена далече от слънцето и лъчите го достигат под ъгъл, причинявайки по-хладни и по-къси зимни дни.

Земята е равномерно обляна в слънчева светлина само два пъти годишно — по време на равноденствията. „Въпросът е колко светлина на квадратен сантиметър пада върху вас“, казва Дан Милисавлевич, професор по астрономия в Университета на Пърдю. „Ако светлината е под ъгъл, няма да е толкова горещо“.

Така че, ако хладният въздух и хрупкавите листа ви карат радостно да посягате към всичко с подобен аромат, благодарете на наклона на Земята — не на разстоянието ѝ от слънцето. А ако сте раздразнени от края на лятото, обмислете да се преместите по-близо до екватора.

Ден и нощ

По време на слънцестоенето през юни и декември празнуваме най-дългия и най-краткия ден в годината. А по време на равноденствието, чийто произход е от латинската дума за „равна нощ“, денят и нощта са приблизително с еднаква продължителност.

„Доста е близко, но не точно. Всъщност разликата е няколко минути в някои случаи“, казва Милисавлевич. Вместо това денят ще изглежда малко по-дълъг от нощта. Това несъответствие се дължи частично на оптическа илюзия: атмосферата на Земята пречупва светлината, правейки слънцето да изглежда над хоризонта, когато всъщност е под него.

Освен това продължителността на светлата част на деня не е еднаква навсякъде по Земята. Тя се променя с разстоянието от екватора — затова полюсите имат безкрайни дни през лятото и месеци на нощ през зимата.

„Равноденствието се определя като момент от време. Всъщност не е когато денят и нощта са с равна продължителност, въпреки че така си мислим — това е моментът, когато слънцето е над екватора в местния обед“, казва Матю Холман, астрофизик от Харвард.

Празнуване на равноденствието

Хората през вековете са отбелязвали равноденствието и слънцестоенето. Никой обаче не го е правил по-пищно от маите, които са построили стъпаловидната пирамида Ел Кастийо в Чичен Ица, Мексико, така че светлината да образува змия, която се спуска по стъпалата на пирамидата през есенното и пролетното равноденствие.

„Стоейки в ъгъла на сградата с залеза отдясно, гледайки вляво, виждаш голямото стълбище по страничната стена на сградата и ще видиш, че светлината на незасенчената част изглежда като змия по стълбите“, казва антропологът от Стандфорд Джеймс Фокс, който е работил в Чичен Ица. Светлината на змията свързва изсечената глава на змията в долната част на сградата с опашката ѝ в горната част. „Ако това не остави впечатление“, казва Фокс, „нищо няма да го направи.“

Антъни Авени, професор в Колгейт и автор на „Книгата на годината: Кратка история на нашите сезонни празници“, казва, че съществува легенда, според която древният божествен змей с пера слиза от небето по време на равноденствието. Днес това привлича тълпи, които се надяват да видят светлинната змия, спускаща се по стъпалата.

Въпреки че е ясно, че маите са строили паметници за улавяне на променящите се сезони, археологическите доказателства са нееднозначни дали са съществували ритуали около тази сграда.

„Понякога е много трудно да се отдели истината от романтиката на камъните — това е нещо, което трябва да се разглежда чрез археологическите хроники и легендите“, казва Авени.

Извън този свят

Дали равноденствията имат голям културен смисъл на Земята, тези небесни подредби ни свързват с останалите планети в нашата Слънчева система — с изключение на Меркурий, който е наклонен почти перпендикулярно спрямо слънцето.

„Меркурий винаги е в равноденствие“, казва Холман. „Равноденствието е когато слънцето преминава екватора, но всъщност то винаги е на екватора.“ Така че, ако се заселвахме на друга планета, кое равноденствие би се чувствало най-близко до дома?

„Зависи дали харесвате сезоните или не“, казва Холман. „Ако обичате сезоните, вероятно искате умерен наклон, за да има някакво разнообразие“.

Марс изглежда доста привлекателен. Наклонът му превишава нашия само с градус и половина, а полярните му ледени шапки (направени от сух лед, а не от замръзнала вода) замръзват и се размразяват със сезоните, точно както нашите. Може би най-лошият случай: Уран. С наклон над 90 градуса, той се търкаля настрани спрямо слънцето по време на 84-годишната си орбита. Това означава, че лятото и зимата на Уран продължават по 42 години.