Зимнее солнцестояние сейчас имеет для нас скорее символическое значение. Наши древние предки уделяли ему гораздо больше внимания: в их верованиях оно занимало очень важное место, постепенно «перекочевав» из древних языческих культов в более современные монотеистические религии. В христианстве оно сохранилось как Рождество, хотя даже с «коррекцией» после введения григорианского календаря этот праздник (или его аналоги) отмечают не в день солнцестояния, а на 3-4 дня позже.
Еще в древности люди заметили, что наибольшая высота Солнца над горизонтом, достигаемая в течение дня (в кульминации), меняется в зависимости от времени года. Летом она самая большая, ближе к осени наше светило кульминирует все ниже, а потом начинаются холодные времена, перестает расти трава, деревья сбрасывают листву и наступает зима. Суточный путь Солнца над горизонтом становится все короче и соответственно уменьшается продолжительность светлой части суток. Наконец, скорость этого уменьшения тоже начинает снижаться, после чего в определенный момент солнечный диск «останавливается» и начинает обратное движение. День, когда это происходит, назвали «солнцеворотом».
Как ни странно, определять этот день (как и его летнюю «противоположность») наши предки научились достаточно точно — в отличие от, скажем, дней осеннего и весеннего равноденствия. Для этого они строили огромные земляные «ландшафтные обсерватории» и впечатляющие мегалитические сооружения, определенные детали которых образовывали «визирь», указывавший на точку захода Солнца в день солнцестояния. Почему именно «захода»? Потому что при его опускании под горизонт гораздо легче «засечь» точку, где исчезает последний краешек солнечного диска, чем увидеть, как он появляется утром, когда весь диск еще остается невидимым.
Единственный недостаток таких наблюдений — некоторое время вблизи «точного» момента солнцестояния угловое расстояние Солнца от небесного экватора (в астрономических терминах оно называется склонением) меняется очень медленно. Поэтому древние жрецы, по совместительству исполнявшие обязанности астрономов, пытались «поймать» момент, когда точка исчезновения солнечного диска, начав двигаться в обратную сторону, уже наверняка отойдет от «крайнего» положения. Обычно это удавалось надежно зарегистрировать только на третий-четвертый день после зимнего солнцестояния.
Кстати, похожие проблемы есть и у современных астрономов. Измерить точный момент солнцестояния как «наибольшего удаления центра солнечного диска от небесного экватора» оказывается невозможным, так как в течение нескольких часов эта величина почти не меняется. К счастью, вторая координата Солнца (прямое восхождение) стабильно увеличивается с почти постоянной скоростью. Поэтому в современной науке используется другое определение: зимнее солнцестояние наступает тогда, когда прямое восхождение центра нашего светила с точки зрения условного наблюдателя в центре Земли становится равным 18 часам. Также этот момент считается началом астрономической зимы.
До сих пор можно встретить ошибочное убеждение, будто смена сезонов связана с изменением расстояния между Землей и Солнцем. Их взаимная удаленность действительно меняется, но разница между наименьшей и наибольшей дистанцией немного превышает 3%, чего недостаточно для создания ощутимой температурной разницы между зимой и летом. Более того, в Северном полушарии все происходит с точностью до наоборот: именно в начале января планета проходит перигелий — ближайшую к нашему светилу точку своей орбиты. Поэтому разная степень нагрева земной поверхности (и приземного слоя воздуха) определяется главным образом углом падения на нее солнечных лучей и продолжительностью светового дня, которые, в свою очередь, связаны с положением Солнца на небе.
Интересно, что геоцентрическая система, которой астрономы руководствовались почти два тысячелетия, не давала никакого объяснения временам года — она просто констатировала, что Солнце движется по небу именно таким образом. Только коперниканская гелиоцентрическая модель разделила процессы обращения Земли вокруг Солнца и вращения вокруг собственной оси, причем последняя благодаря гироскопическому эффекту почти не меняет своего положения в пространстве, поэтому угол между ней и направлением на центральное светило должен постоянно меняться в течение года. 21-22 июня этот угол минимален для северного «конца» земной оси, 21-22 декабря — для южного.
Почему солнцестояние не имеет фиксированной даты? Хотя бы потому, что один оборот Земли вокруг Солнца не занимает целое число суток, а длится 365 дней и почти 6 часов, то есть того же орбитального положения наша планета ежегодно достигает на четверть суток позже. Соответственно «перескакивают» и все моменты прохождения ею важных точек орбиты. Каждые четыре года этот шестичасовой «избыток» приходится компенсировать с помощью високосного дня, добавляемого в конце февраля. В такие годы моменты солнцестояний всегда приходятся на 21-е число. 2021-й — следующий год после високосного, поэтому зимнее солнцестояние в этом году наступит ближе к финалу 21 декабря, в 16 часов по всемирному времени или 18 по киевскому.
Однако, хоть Солнце и начнет свой путь «к лету», а для астрономов наступает время все более коротких ночей, зима на самом деле только начинается. Впереди нас ждут и праздники, и — по прогнозам синоптиков — настоящие зимние морозы.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
