Gwiaździarnia Pana Jana 21–27.06.2020
A więc stało się: nocą z soboty na niedzielę, 20/21 czerwca 16 minut przed północą, nadeszło letnie przesilenie – moment osiągnięcia przez Słońce najwyżej położonego punktu jego pozornej rocznej wędrówki na tle gwiazd.
Jako najdłuższa pora roku, tegoroczne astronomiczne lato potrwa 93 dni 15 h 47 min. W poszczególnych latach, odmienne są momenty początków każdej z pór roku. Powodem jest niewielka, ale istotna różnica w długości pomiędzy rokiem kalendarzowym i astronomicznym rokiem zwrotnikowym, równym średniemu ostępowi czasu pomiędzy kolejnymi przejściami Słońca przez dany punkt przesilenia lub równonocy – okres ten wynosi 365 dni 5 h i niecałe 49 min. Pierwszym kalendarzem, w którym długość roku próbowano dopasować do długości roku zwrotnikowego, był wprowadzony w 45 roku p.n.e. kalendarz juliański. W kalendarzu tym po każdych 3 latach o 365 dniach, do czwartego dodawano 1 dzień. Taki, przestępny rok miał 366 dni, i tym samym średnia długość roku juliańskiego wynosiła 365 dni i 6 h. Niewielka, 11-minutowa w ciągu roku niedokładność tego kalendarza w stosunku do roku zwrotnikowego, po niespełna 400 latach spowodowała przesunięcie początków pór roku o 3 doby, z czym pogodzono się przenosząc początek wiosny z 24 na 21 marca.
Jednak rozbieżności nadal narastały i po kolejnych 12,5 stuleciach osiągnęły nawet 10 dni. To stało się powodem kolejnej reformy kalendarza. W 1582 roku, po usunięciu tej narosłej 10-dniowej różnicy, zaczął obowiązywać kalendarz gregoriański, o mniejszej liczbie lat przestępnych. Według nowej zasady, w każdych 400 latach zmniejszono liczbę lat przestępnych, pozostawiając jako zwykłe lata o numerach podzielnych przez 100, jednak z wyjątkiem tych podzielnych przez 400. Tak więc odtąd lata 1700, 1800 i 1900 były zwykłymi, ale 1600 i 2000 przestępnymi. Tym sposobem średnia długość roku kalendarzowego wynosi obecnie 365 dni 5 h i nieco ponad 49 min, różniąc się zaledwie o 26 s od roku zwrotnikowego. W tak skonstruowanym kalendarzu różnica 1 doby nastąpi dopiero po 3323 latach. Przed rokiem witaliśmy astronomiczne lato 21 czerwca o godz. 17.55, w przestępnym 2020 około 18 h wcześniej, ale w kolejnych 4 latach, z roku na rok o niecałe 6 h później: znów 21 czerwca, o godz. 5.33, 11.14, 16.58, zaś w przestępnym roku 2024 – o 22.51, a więc około 1 h wcześniej niż obecnie. Ta narastająca różnica, po 100 latach sięga doby, co w znacznym stopniu będzie niwelowane w nieprzestępnych latach 2100, 2200 i 2300.
Po tej dość obfitej porcji wiadomości kalendarzowych, przyjrzyjmy się niebu pierwszego letniego tygodnia. Z racji osiągnięcia przez Słońce punktu Raka na przełomie 20 i 21 czerwca, skutki tegorocznego letniego przesilenia rozkładają się niemal po równo na obie te daty. W Katowicach, zarówno w sobotę, jak i niedzielę, od wschodu Słońca o godz. 4.33 do zachodu o 20.58 te najdłuższe w roku dnie trwają po 16 h i 25 min, a w przypadające o 12.46 prawdziwe południe Słońce wznosi na 63,2° ponad horyzont. Niewiele zmieni się do soboty 27 czerwca, kiedy dzień będzie zaledwie o 3 min krótszy, a podczas górowania Słońce wzniesie się tylko o 0,2° niżej. W tym samym czasie na północnych krańcach Polski, o 50 min dłuższy niż u nas dzień ulegnie skróceniu również o 3 min, z 17 h 15 min do 17 h 12 min. Im dalej na północ, tym niższy jest łuk dziennej drogi Słońca po niebie i przykładowo w Gdyni, Słońce w tym tygodniu zmniejsza wysokość górowania z 59,0° do 58,8°.
Z końcem zmierzchu cywilnego, u nas zapadającego 3 kwadranse po zachodzie Słońca, na zachodzie obserwujemy z każdym dniem później znikający pod horyzontem Księżyc, od niedzielnego nowiu rosnący do 44% w sobotę. Na południowym wschodzie, krótko po zmierzchu, w odstępie nieco ponad kwadransa wschodzą Jowisz w letniej konstelacji Strzelca i Saturn w Koziorożcu, 3 kwadranse po północy Mars, na pograniczu jesiennych Wodnika i Ryb, a 0,5 h przed cywilnym świtem Wenus. w centrum gwiazdozbioru Byka. Krótkie noce początku lata nie są więc pozbawione jasnych planet. W drugiej połowie nocy możemy również odnaleźć Urana w Baranie, natomiast z braku nocy astronomicznych znacznie utrudnione będzie dostrzeżenie, nawet przez teleskop, wschodzącego krótko przed Marsem Neptuna.
Nieco więcej czasu poświęcić musimy na zagadkową część naszego spotkania, a zwłaszcza niełatwemu, jak się okazało, pytaniu sprzed tygodnia. Prosiliśmy o odpowiedź, dlaczego w naszych czasach astronomiczne lato trwa najdłużej, a zima najkrócej? W wielu nietrafnych odpowiedziach, jako przyczynę tej sytuacji wymieniano nachylenie osi ziemskiej do płaszczyzny orbity, precesję osi ziemskiej, czy liczbę dni w letnich i zimowych miesiącach. Jedyną przyczyną przez setki, a nawet tysiące lat trwającej takiej sytuacji, jest natomiast eliptyczność orbity ziemskiej. W pierwszych dniach lipca Ziemia przechodzi przez aphelium, najdalszy punkt swej okołosłonecznej orbity, gdzie porusza się najwolniej, przez co 90° odcinek pozornej wędrówki po ekliptyce Słońce pokonuje najdłużej. Z początkiem stycznia, a więc zimą – odwrotnie, przechodząc najbliżej Słońca Ziemia porusza się najszybciej, więc zima trwa krócej. Różnica ta nie jest jednak stała. W tym roku wynosi około 5 dni 16 h, To o blisko 2 h dłużej niż przed 100 laty i o tyleż dłużej lato trwać będzie za kolejne 100 lat, ponieważ czas trwania lata wydłuża się, średnio o 36 s/rok, a zimy skraca, średnio o 33 s/rok. Bardziej złożony mechanizm tych zmian polega głównie na powolnym obrocie ziemskiej orbity, o zaledwie 1° w ciągu 310 lat.
A oto dzisiejsza, łatwiejsza chyba zagadka. Zmienna prędkość ruchu Ziemi na jej okołosłonecznej orbicie wynika ze sformułowanego z górą 400 lat temu II prawa ruchu planet, mówiącego, że w równych odstępach czasu promień wodzący planety (czyli linia poprowadzone od Słońca do planety) zakreśla jednakowe pola. Kto jest autorem tego prawa?
Odpowiedzi prosimy przesyłać na adres: gwiazdziarnia@radio.katowice.pl do czwartku 25 czerwca. Zapraszam do odpowiedzi i na kolejne wydanie Gwiaździarni za tydzień.
Cotygodniowy krótki opis aktualnego wyglądu nieba nad Śląskiem. Omówienie dostępności obserwacji oraz zmian położeń Księzyca i planet w ciągu najbliższego tygodnia, wraz z szerszym omówieniem ciekawszych okresowych wydarzeń astronomicznych, dostępnych do obserwacji dla każdego – gołym okiem lub za pomocą lornetki.
Proponujemy również zagadkę astronomiczną. Spośród najaktywniejszych uczestników zagadek, każdego miesiąca typowany jest honorowy Gwiaździarz Miesiąca.
Istniejącą od 1990 roku audycję prowadzi doświadczony popularyzator astronomii Jan Desselberger.
Nowe odcinki gwiezdnej gawędy Pana Jana ukazują się w każdą sobotę wieczorem na www.radio.katowice.pl/gwiazdziarnia
Kontakt z autorem: gwiazdziarnia@radio.katowice.pl
