Вийдіть на вулицю опівдні і подивіться на небо. Ймовірно, Сонце не знаходиться прямо над головою. Насправді, залежно від пори року, воно може бути несподівано зміщеним від центру. Це не ваша уява, це справжня, передбачувана особливість нашої орбіти. Сонце рухається за фігурою вісім протягом року. Цю форму навіть називають: аналемма.
Що таке аналема, саме?
Уявіть, що ви робите фотографію Сонця з однієї й тієї ж точки в один і той же час кожного дня протягом року. Якщо з'єднати ці знімки, Сонце не йтиме прямою лінією. Воно простежить петлю у вигляді вісімки по небу. Ця форма і є аналемою.
Ця дивна траєкторія показує, як положення Сонця змінюється з часом, навіть коли його дивитися в один і той самий час. І це не випадково. Форма і нахил орбіти Землі роблять це закономірністю.
Дві причини, чому Сонце не вирівнюється ідеально
Зовнішній рух Сонця має дві основні причини. Вони закладені у те, як Земля рухається у космосі:
- Нахил Землі: Наша планета нахилена приблизно на 23,5 градуси щодо своєї осі. Цей нахил дає нам пори року і також спричиняє зміну висоти Сонця в небі щодня.
- Еліптична орбіта: Земля не обертається навколо Сонця у ідеальній круговій орбіті. Вона трохи витягнута. Це означає, що ми рухаємося швидше в деяких частинах року і повільніше в інших.
Ці дві особливості разом створюють плутанину з нашими очікуваннями. Саме тому сонячний полудень (коли Сонце найвище в небі) не завжди збігається з полуднем за годинником. Деякі дні він приходить раніше, інші — пізніше. З часом це формує асиметричні петлі аналеми.
Боротьба часу: сонячний час проти часів за годинником
Ви можете очікувати, що Сонце досягне своєї найвищої точки о 12:00. Але це трапляється лише кілька днів у році. Більшість часу існує різниця між «сонячним полуднем» і «середнім полуднем» (тим, що показує ваш телефон).
Цю різницю називають «рівнянням часу». Вона може коливатися до 16 хвилин швидше або 14 хвилин повільніше, залежно від сезону. Ось чому сонячний годинник і настінні годинники не завжди збігаються.
Загалом, наші годинники працюють за середнім часом. Сонце рухається за своїм власним ритмом.
Чому аналема має вигляд вісімки
Форма аналеми — це не просто гарна крива. Вона відображає, як ці дві особливості орбіти взаємодіють між собою. Ось чому вона утворює цю характерну фігуру вісімки:
- Непропорційні петлі: Нижня петля (навколо початку січня) зазвичай більша, оскільки Земля рухається найшвидше, коли вона найближча до Сонця.
- Вузький пояс: Близько квітня і серпня Сонце краще вирівнюється з часом за годинником, звужуючи середину вісімки.
- Нахилена орієнтація: Вся форма нахилена через нахил осі Землі, що змінює висоту Сонця протягом року.
Якщо ви живете у Північній півкулі і спрямовуєте камеру на південь, аналема трохи нахилена праворуч. У Південній півкулі вона нахилена ліворуч.
Місце розташування змінює все
Ваше місце розташування також впливає на те, як ви бачите аналему. Біля екватора петлі будуть більш вертикальними. Далі на північ або південь форма виглядає сплющеною і нижчою в небі. Саме тому опівдні у Нью-Йорку не таке ж, як у Найробі.
Навіть у межах однієї країни сонячний полудень може бути о 12:07 у одному місті і о 11:52 у іншому. Довгота також грає свою роль.
Небесний танець, що зберігає час по-своєму
Аналема — це більше ніж просто астрономічна цікавинка. Це тихе нагадування, що наші годинники — людські винаходи. У Сонця свій графік, сформований космічною геометрією. Коли ви дивитеся в небо опівдні і Сонце не там, де очікуєте, це не запізнення. Воно просто слідує своїй власній петлі.
Тому наступного разу, коли хтось скаже, що зараз пік дня, не будьте так впевнені. Небо може мати інші плани.