Афелий: почему Земля находится дальше всего от Солнца летом, а не зимой

3 июля Земля в очередной раз проходит афелий — точку своей орбиты, в которой она удаляется от Солнца на наибольшее расстояние. В этот день их будет разделять 152,087 млн км. Но почему, несмотря на то, что Земля находится дальше всего от Солнца именно летом, мы практически не замечаем этого?

Что такое афелий и перигелий

На большинстве схем Солнечной системы орбиты планет обычно изображают в виде кругов. Это упрощение. На самом деле все планеты движутся по эллиптическим орбитам. Ближайшая к Солнцу точка орбиты называется перигелием, самая дальняя — афелием. Афелий, или апогелий (от греч. ἀπό — «вдали от» и греч. ἤλιος — «Солнце») — самая удаленная от центра Солнца точка орбиты небесного тела, которое движется вокруг Солнца. Перигелий (περί — «возле»), соответственно, — самая близкая.

Для того чтобы определить, насколько круговой является орбита, ученые используют показатель под названием эксцентриситет. В случае с Землей эксцентриситет ее орбиты составляет 0,0167, что является почти идеальным кругом. И это очень хорошо. Ведь если бы наша планета находилась на вытянутой орбите, то это приводило бы к экстремальным температурным колебаниям в течение года.

Когда наступает афелий

Исторически сложилось так, что в Северном полушарии афелий приходится на лето, а перигелий — на зиму. Афелий Земля проходит в начале июля (в пределах 3–7 июля), то есть примерно через 2 недели после летнего солнцестояния. Перигелий наступает в начале января, обычно между 2 и 5 января. Колебания дат обусловлены гравитационными возмущениями со стороны других планет и Луны, которые незначительно влияют на орбиту Земли.

Однако если мы будем рассматривать большую временную шкалу, то заметим, что из-за прецессии перигелия (медленного вращения линии апсид орбиты Земли в ее плоскости) даты афелия и перигелия сдвигаются на один день вперед каждые 58 лет. Например, в 1246 году Земля прошла афелий в день летнего солнцестояния в Северном полушарии. По расчетам астрономов, к 6430 году дата афелия сместится настолько, что он совпадет с осенним равноденствием.

Как афелий влияет на смену времен года?

Хотя орбита нашей планеты и близка к круговой, разница между перигелием и афелием все же есть, и она не ничтожна. В начале января Земля удалена от Солнца примерно на 147,1 млн км, в начале июля — на 152,1 млн км. Из-за изменения расстояния, в афелии наша планета получает лишь 93,55 % солнечного излучения от того, которое она получает в перигелии. Казалось бы, это должно оказывать существенное влияние на земной климат и влиять на смену пор года. Но в реальности все сложнее. Говоря про перигелий и афелий, мы часто забываем, что у нашей планеты два полушария. Когда в Северном полушарии зима, то в Южном — лето, и наоборот. Так что с точки зрения жителей Южного полушария никакого кажущегося противоречия вообще нет: Земля проходит афелий зимой, а перигелий — летом. Но при этом, летом в Северном полушарии в среднем на 2,3 °C жарче, чем летом в Южном полушарии. А ведь Северному полушарию достается меньше света.

Этот парадокс на самом деле объясняется довольно просто. В Северном полушарии находится основная часть земной суши. Она поглощает больше солнечного света, чем океаны, что приводит к ее к большему нагреву и нивелирует эффект афелия. Ключевым же фактором, влияющим на смену времен году, является наклон земной оси, составляющий 23,4°. Если бы его не было, наша Земля была бы совсем другой планетой. Все участки ее поверхности получали бы одинаковое количество света в течение всего года. Это означает, что на Земле не было бы весны, лета, осени и зимы. Дни и ночи всегда длились бы по 12 часов. В высоких широтах царила бы вечная зима, в то время как на экваторе были бы влажные тропики с обильными ливнями. Некоторые ученые даже считают, что жизнь в современном виде не смогла бы возникнуть на Земле, если бы ее ось не была наклонена. Так что, хотя афелий и перигелий оказывают определенное влияние на земной климат, оно теряется на фоне той решающей роли, которую играет наклон земной оси. А вот с некоторыми другими планетами Солнечной системы ситуация иная. В качестве примера можно рассмотреть Марс. Его ось имеет схожий наклон (25°), но при этом эксцентриситет орбиты намного выше и составляет 0,092. И вот это уже существенно сказывается на климате Красной планеты, делая смену сезонов куда более резкой. Марс проходит перигелий, когда в Южном полушарии лето. Поэтому, летние температуры на юге Красной планеты могут быть на целых 30°C выше, чем летние температуры на севере. И это обстоятельство приходится учитывать при планировании космических миссий.

Афелий 2025–2026: точное расписание

Итак, мы выяснили, что для климата Земли решающим является наклон оси, а не изменение расстояния до Солнца, так драматично влияющее на Марс. Это позволяет нам взглянуть на афелий с другой стороны: не как на климатический фактор, а как на знаковое событие в ежегодном космическом путешествии нашей планеты. И чтобы вы не пропустили этот важный этап нашего космического путешествия, вот его точное расписание. Ближайшая дата прохождения Землей афелия — 3 июля 2025 года. Стоит дождаться позднего вечера, 22:54 по Киеву, чтобы представить, как между нами и Солнцем пролегли непостижимые 152 087 738 км. А вот в 2026-м эту точку орбиты мы пройдем 6 июля. Момент наступит чуть раньше, в 20:30, а расстояние немного увеличится — до 152 087 775 км. Конечно, на июльской жаре это никак не скажется. Но сама мысль, что в этот момент мы находимся на самом краешке нашей орбиты, добавляет вечеру немного космической магии.