Răsăritul și apusul Soarelui (și stelelor)

Am descris mișcarea stelelor pe cerul nopții, dar cum rămâne în timpul zilei? Stelele continuă să se rotească în timpul zilei, dar strălucirea Soarelui le face dificil de văzut. (Totuși, Luna poate fi văzută adesea la lumina zilei.) În orice zi, ne putem gândi la Soare ca fiind situat într-o anumită poziție pe ipotetica sferă cerească. Când Soarele răsare – adică atunci când rotația Pământului îl face să apară deasupra orizontului – lumina soarelui este împrăștiată de moleculele atmosferei noastre, umplându-ne cerul cu lumină și ascunzând stelele deasupra orizontului.

De mii de ani, astronomii au fost conștienți de faptul că Soarele face mai mult decât doar răsare și apune. Își schimbă treptat poziția pe sfera cerească, mișcându-se în fiecare zi cu aproximativ 1° spre est în raport cu stelele. Foarte rezonabil, anticii au crezut că asta înseamnă că Soarele se mișcă încet în jurul Pământului, necesitând o perioadă de timp pe care o numim 1 an pentru a face un cerc complet. Astăzi, desigur, știm că Pământul este cel care se învârte în jurul Soarelui, dar efectul este același: poziția Soarelui pe cerul nostru se schimbă de la o zi la alta. Avem o experiență similară când ne plimbăm noaptea în jurul unui foc de tabără; vedem că flăcările apar în fața fiecărei persoane așezate pe rând în jurul focului.

Calea pe care Soarele pare să o urmeze în jurul sferei cerești în fiecare an se numește ecliptică (Figura 2.6). Datorită mișcării sale pe ecliptică, Soarele răsare cu aproximativ 4 minute mai târziu în fiecare zi în raport cu stelele. Pământul trebuie să facă doar puțin mai mult de o rotație completă (în raport cu stele) pentru a aduce Soarele din nou.

Figura 2.5 Cercuri de stele la diferite latitudini. Rotirea cerului arată diferit în funcție de latitudinea ta pe Pământ. Cercul roșu în fiecare caz este orizontul tău. Zenitul tău este punctul de deasupra capului tău. (a) La Polul Nord, stelele înconjoară zenitul și nu răsar și nu apun. (b) La ecuator, polii cerești se află la orizont, iar stelele răsar drept în sus și apun drept în jos. (c) La latitudini intermediare, polul nord ceresc se află într-o anumită poziție între deasupra capului și orizont. Unghiul său deasupra orizontului se dovedește a fi egal cu latitudinea observatorului. Stelele răsar și apun la un unghi față de orizont.

Pe măsură ce lunile trec și ne uităm la Soare din diferite locuri de pe orbita noastră, îl vedem proiectat față de diferite locuri de pe orbita noastră și, prin urmare, față de diferite stele din fundal (Figura 2.6 și Tabelul 2.1) – sau am putea, cel puțin, dacă am putea vedea stelele în timpul zilei. În practică, trebuie să deducem ce stele se află în spatele și dincolo de Soare, observând stelele vizibile în direcția opusă noaptea. După un an, când Pământul a finalizat o călătorie în jurul Soarelui, Soarele va părea că a finalizat un circuit al cerului de-a lungul eclipticii.

Figura 2.6 Constelații pe ecliptică. Pe măsură ce Pământul se învârte în jurul Soarelui, stăm pe „platforma Pământului” și vedem Soarele mișcându-se în jurul cerului. Cercul de pe cer pe care Soarele pare să-l facă în jurul nostru în decursul unui an se numește ecliptică. Acest cerc (ca toate cercurile de pe cer) trece printr-un set de constelații. Anticii credeau că aceste constelații, pe care Soarele (și Luna și planetele) le-a vizitat, trebuie să fie speciale și le-au încorporat în sistemul lor de astrologie. Rețineți că în orice moment al anului, unele dintre constelațiile străbătute de ecliptică sunt vizibile pe cerul nopții; altele sunt pe cerul zilei și sunt astfel ascunse de strălucirea Soarelui. (Termenul constelație va fi definit mai precis în următoarea subsecțiune.)

Constelația pe ecliptică	Date când Soarele le intersectează
Capricorn	21 ianuarie – 16 februarie
Vărsător	16 februarie – 11 martie
Pești	11 martie-18 aprilie
Berbec	18 aprilie–13 mai
Taur	13 mai–22 iunie
Gemeni	22 iunie–21 iulie
Rac	21 iulie – 10 august
Leu	10 august–16 septembrie
Fecioara	16 septembrie – 31 octombrie
Balanța	31 octombrie – 23 noiembrie
Scorpion	23 noiembrie–29 noiembrie
Ofiucus	29 noiembrie–18 decembrie
Săgetător	18 decembrie–21 ianuarie

Tabelul 2.1 Constelații pe ecliptică

Ecliptica nu se află de-a lungul ecuatorului ceresc, ci este înclinată spre acesta la un unghi de aproximativ 23,5°. Cu alte cuvinte, calea anuală a Soarelui pe cer nu este legată de ecuatorul Pământului. Acest lucru se datorează faptului că axa de rotație a planetei noastre este înclinată cu aproximativ 23,5° față de o linie verticală care iese din planul eclipticii (Figura 2.7). A fi înclinat de la „drept în sus” nu este deloc neobișnuit între corpurile cerești; Uranus și Pluto sunt de fapt înclinate atât de mult încât orbitează în jurul Soarelui „pe partea lor”.

Figura 2.7 Înclinarea cerească. Ecuatorul ceresc este înclinat cu 23,5° față de ecliptică. Drept urmare, nord-americanii și europenii văd Soarele la nord de ecuatorul ceresc și sus pe cerul nostru în iunie, și la sud de ecuatorul ceresc și jos pe cer în decembrie.

Înclinarea eclipticii este motivul pentru care Soarele se mișcă spre nord și sud pe cer pe măsură ce anotimpurile se schimbă. În Pământ, Lună și Cer, discutăm despre progresia anotimpurilor mai detaliat.