To najbliższy nam zachód w tym roku. Teraz Słońce będzie się oddalać

Jeśli po głowie chodzi wam jeszcze myśl, że odległość Słońca od Ziemi ma wpływ na temperaturę i pory roku w skali naszego życia, to szybko ją porzućcie. Oczywiście nie jest to myśl, którą należy od razu wyśmiać, bo w przypadku bardzo rozciągniętej orbity planety, gdy odległość minimalna od gwiazdy i maksymalna różnią się znacząco, ma ona znaczenie każdego roku, a nie tylko w bardzo długiej skali (dziesiątki tysięcy lat i dłużej), gdy inne zmiany się kumulują. Tymczasem orbita Ziemi jest praktycznie kołowa. Nie jest idealnym okręgiem, ale jest rozciągnięta w nieznacznym stopniu, mówiąc naukowym językiem - ekscentryczność orbity Ziemi jest niewielka, bliska zeru.

To rozciągnięcie oznacza, że najbliższe Słońcu miejsce orbity, zwane peryhelium, to miejsce położone około 147,1 miliona kilometrów od Słońca, a najdalsze, zwane aphelium, znajduje się 152,1 miliona kilometrów. Stąd przyjmuje się, że średnio z Ziemi do Słońca jest 150 milionów kilometrów. Różnica, choć mała, istnieje i warto o niej pamiętać. Jednakże pory, gdy Ziemia znajduje się „blisko” i „daleko” od Słońca nie zgadzają się z naszą intuicją.

Moment największego zbliżenia się Ziemi do Słońca ma miejsce zimą, natomiast największa odległość tych ciał niebieskich przypada w lecie. Oczywiście można powiedzieć, że na południowej półkuli teraz mamy lato, a zimę, gdy u nas jest ciepła pora roku, ale to żadne wyjaśnienie.

Peryhelium orbity Ziemia osiągnie w tym roku 4 stycznia o godzinie 14:28, czyli niedługo przed zachodem Słońca, które nastąpi w Polsce około godziny 15:30. Słońce o tej porze będzie już bardzo nisko nad horyzontem, jak zresztą w każdy zimowy dzień, dlatego możemy powiedzieć, że 4 stycznia będziemy mieli najbliższy nam zachód Słońca w roku. Pozostaje jeszcze kwestia, dla kogo ten zachód będzie naprawdę najbliższy. Uwzględniając odległość od środka Ziemi, najbliżej Słońca w ciągu 4 stycznia znaleźliby się ludzie na szczycie góry Chimborazo w Andach w Ameryce Południowej. Jednak trzeba jeszcze wziąć poprawkę na obecność człowieka na orbicie, a w takim razie najbliżej będą osoby na stacjach kosmicznych.

Minimalna odległość Ziemi od Słońca w tym roku wyniesie 147 103 686 km. Prawie sześć miesięcy potem, 3 lipca, oddalająca się od Słońca Ziemia osiągnie aphelium i będzie w odległości ponad 152 milionów kilometrów. Potem ponownie zacznie się zbliżać, aż do 3 stycznia 2026 r. i tak dalej. Tych różnic w praktyce nie odczujemy na własnej skórze, bardziej dotkliwy będzie zimny wiatr, ale dobrze wiedzieć, że Ziemia i Słońce to dynamiczny układ.

Ziemia ma szczęście mieć Księżyc, który jest nam przydatny do wielu rzeczy. Pozwolił rozwinąć się życiu, ludzkość postrzega go jako źródło surowców, które w przyszłości da się eksploatować. Księżyc ma jeszcze jedną własność, choć jest 81 razy mniej masywny od Ziemi, to ma na tyle dużą masę, by układ Ziemia-Księżyc i jego ruch wokół Słońca czasem należało rozpatrywać wspólnie. Środek masy tego układu nie znajduje się blisko środka masy samej Ziemi, a około 4700 km w kierunku Księżyca. Wciąż pod powierzchnią Ziemi, ale ta różnica ma wpływ na moment peryhelium i aphelium każdego roku.

Księżyc bowiem nie znajduje się w tym samym położeniu względem Ziemi tego samego dnia w kolejnym roku, czasem już osiągnął taką pozycję, czasem dopiero osiągnie. W efekcie dokładny moment peryhelium zmienia się z roku na rok - środek masy już jest w peryhelium, ale sama Ziemia jeszcze nie musi. W 2026 r. peryhelium będzie miało miejsce 3 stycznia, podobnie jak w 2027 r., ale już w 2028 r. będzie to 5 stycznia. Z kolei w 2029 r. Ziemia znajdzie się najbliżej Słońca już 2 stycznia. Taka zmienność dat ma miejsce cały czas i dotyczy także momentu aphelium w lecie.

Moment peryhelium ulega zmianie także z innego powodu. Oprócz wahań na przestrzeni lat, dochodzi do stałego przesuwania się momentu największego zbliżenia w skali stuleci. Mniej więcej co pół wieku data peryhelium przesuwa się o jeden dzień. To mniej niż krótkookresowe wahania, ale po kilkuset latach zmiany się kumulują.

Według obliczeń astronomów pod koniec średniowiecza (rok 1246), uwzględniając zmiany kalendarza, peryhelium zbiegało się dokładnie z momentem przesilenia zimowego. Przełom XVIII i XIX wieku był wyjątkowy - zdarzało się, że peryhelium Ziemia osiągała dwa razy w roku - w 1800 r. było to 1 stycznia oraz 31 grudnia. Teraz peryhelium wypada z roku na rok troszeczkę później a kiedyś, za kilka tysięcy lat będzie miało miejsce na początku wiosny. W końcu zrówna się z początkiem lata, a potem cały cykl się powtórzy.

Te długoterminowe zmiany daty peryhelium mają związek z faktem, że orbita Ziemi nie znajduje się w jednej na stałe określonej pozycji względem Słońca. Zmiany w jej orientacji w efekcie przesuwają datę peryhelium i aphelium, a w długiej skali czasowej mogą mieć wpływ na klimat. Nie jest to jednak zjawisko zsynchronizowane z powolną precesją osi obrotu Ziemi, która ma związek z momentami występowania pór roku.

Źródło: inf. własna, timeanddate