Fra den nordlige halvkugle markerer vintersolverv den laveste, korteste sti, som Solen tager gennem himlen. Billedkredit: Danilo Pivato på http://www.danilopivato.com/.

5 fakta, som alle skal vide nu, at solstice er forbi

Alt dette er sket før ... men ikke sådan!

Når året nærmer sig, nærmer vi os en meget speciel tid på året, i det mindste fra et astronomisk perspektiv. Denne sidste torsdag, den 21. december, markerede Vintersolverv på den nordlige halvkugle, eller datoen, hvor Jordens akse vippes sit maksimale beløb væk fra Solen, set fra en observatør nord for ækvator. Sikker på, det er temmelig almindelig viden, at Jordens revolution omkring Solen sammen med dens aksiale hældning er årsagen til årstiderne. Men december-solstice - en af ​​de to dage, hvor Jordens hældning maksimalt hældes med hensyn til Solen - bringer en række specielle ting sammen med det, der er unikt for denne tid af året. Her er top 5.

Ingen har nogensinde taget et 360-graders stjernesporfoto fra Jorden før. Dette foto var faktisk en 12-timers eksponering på et monteret planlagt til at rotere med en hastighed på 15-grader per time for at skabe den næsten 360-graders effekt. Billedkredit: Earl Moser, via http://www.astro-tom.com/.

1.) En dedikeret astrophotograf, der bor nord for polarsirklen, kunne tage det første 360-graders stjernesporbillede!

Lewin's Challenge, der aldrig er gennemført, kræver 24 timers sammenhængende mørke, noget, der sker i seks sammenhængende måneder, centreret om solstice ved hver af polerne. Når vi cykler gennem vores bane, markerer jævndøgnene et tidspunkt, hvor hvert sted på Jorden får 12 timers dagslys og 12 timer om natten. Derefter dykker en af ​​polerne ned i mørke, med gradvist lavere og nedre (nummererede) breddegrader, der omgiver den pol, der slutter sig til partiet. Dette når sit højdepunkt på Solstice, hvor alle breddegrader inden for 23,5 grader fra pol-i-mørket (så alle nord for 66,5 grader på lørdagens Solstice) får 24 timers solfri himmel. Hvis du er langt nok nord, tilbringer du hele tiden med synlige stjerner og i mørke.

Hvis du kan komme ind i polarcirklen, have klare himmel og lade din skodde være åben, korrekt centreret på Nordpolen, kan du være den første! Er nogen i (eller nord for) Cornwallis Island, Canada, Longyearbyen, Norge eller Qaanaaq, Grønland, villige til at give det et skud?

I løbet af vintersolverv, jo længere nord du er, jo lavere vises solen på hvert øjeblik, inklusive på det højeste, over horisonten. Fra Fairbanks, AK, som vist her, kommer det aldrig mere end et par grader over horisonten. Billedkredit: Ken Tape.

2.) Enhver, der bor nord for den 43. parallel, vil på Vintersolværk aldrig have Solen til at stige højere på himlen, end den ser ud hele dagen på Sydpolen!

Det er rigtigt, Sydpolen - en af ​​vores yndlingsmetaforer til et koldt, mørkt, afsides sted - vil have solen højere over horisonten hele dagen end steder som Madison, WI, Portland, OR, hele Tyskland, Polen, England og næsten hele Rusland vil se når som helst i løbet af dagen! Faktisk vil det for en beskeden placering som Portland, OR med en bredde på 45,6 grader N tage omkring en uge, før Solen når en vinkel over horisonten, der overstiger det, du ville se på Sydpolen, mens en observatør i Anchorage, AK, det vil ikke ske i yderligere seks uger!

For bare 800 år siden var perihelion og vintersolverv i overensstemmelse. På grund af præcessionen af ​​Jordens bane, kører de langsomt fra hinanden og afslutter en fuld cyklus hvert 21.000 år. Billedkredit: Greg Benson på Wikimedia Commons.

3.) Vintersolskabet forekommer nu meget tæt på perihelion, eller jordens nærmeste position til Solen, men det ændrer sig langsomt over tid!

Jordens kredsløb omkring solen udgør en næsten perfekt ellipse og udgør en komplet revolution hvert år. Nå, slags. Du kan se, der er to årstyper: det tropiske år, som vi definerer som 365 (eller nogle gange 366) dage, og er den tid, det tager Solen at vende tilbage til den samme position, som det var på himlen omtrent en revolution siden, og det siderale år, som er den tid, det tager Jorden at vende tilbage til det samme sted i rummet, i forhold til stjernenes baggrund, at det var nøjagtigt en revolution siden.

Disse to målinger af år er lidt forskellige fra hinanden, med en del i ca. 26.000; kombineret med den mindre iboende præcession af Jordens bane med hensyn til stjernerne (for det meste på grund af de andre planeter), får vi, at Vintersolvandet cykler gennem en hel bane hvert 21.000 år. Vintersolverv faldt sammen med perihelion - som nu forekommer et par uger senere - for bare 800 år siden, og er gradvist vandret væk fra den; om cirka 10.000 år vil det være sammenfald med aphelion eller punktet med den fjerneste afstand fra solen! Denne sidste torsdags Vintersolværk var den tætteste sollys til solen, du nogensinde vil opleve resten af ​​dit liv!

Når jordens nordpol maksimalt vippes væk fra solen, vippes den maksimalt mod fuldmånen, på den modsatte side af Jorden. Billedkredit: National Astronomical Observatory ROZHEN.

4.) Solens lave position på himlen betyder, at den fulde måne tættest på Solstice, på sit højeste, vil være den højeste fuldmåne over horisonten hele året!

Tænk over det; når Jordens akse maksimalt vippes mod Solen og Månen er fuld - som i, på den anden side af Jorden fra Solen - betyder det, at Jordens akse maksimalt vippes væk fra Månen. (For inden for en maksimal fejl på kun 5 grader, er den mængde, som Jorden-Månens orbitalplan er tilbøjelig til Jorden-Solplanet.) Det betyder i bred forstand, at ligesom Solen ser ud til at skære sine laveste stier gennem himlen, de fulde måner, der er tættest på din Vintersolværk, skærer deres højeste stier gennem himlen, og vice versa i løbet af sommersolverv!

Dette betyder også, at de nye måner, der er tættest på Vintersolværket, skærer deres laveste stier gennem himlen, og da den nye måne falder tæt på Solstice i år, vil den være lige så lav i horisonten som Solen. Naturligvis finder jer af jer på den sydlige halvkugle ganske høje nye måner og lave, fulde måner som et resultat på denne tid af året: nøjagtigt det modsatte af, hvad de af os i nord vil se!

Så mens australiere nyder solen, der kører på sine højeste stier gennem himlen, her i nord - både for to uger siden og to uger forbi solskin - vil vi nyde fuldmånen, som tilfældigvis er en supermoon, og gør det samme !

Den observerede sti, som Solen tager gennem himlen, kan spores, fra solvandring til solvandring ved hjælp af et pinhole-kamera. Den laveste sti er vintersolverv, hvor solen vender kursen fra at falde lavere til at stige højere med hensyn til horisonten. Billedkredit: Regina Valkenborgh / www.reginavalkenborgh.com.

5.) Det kaldes "solstice", fordi solen bogstaveligt talt "står stille" på himlen.

I cirka en uge i hver retning omkring begge solskinner ændrer Solens vej gennem himlen sig næppe overhovedet for alle observatører i begge halvkugler. Som sådan markerer vores ord for solstice nøjagtigt den forekomst, og forklarer, hvorfor, hvis du sporer Solens sti dagligt i løbet af et år, vil du se næsten identiske spor nær bunden (markering af Vintersolstien) og toppen (markering af sommersolverv) på alle sådanne billeder.

Solens tilsyneladende sti gennem himlen på solskin er meget forskellig nær ækvator, ved 20 graders bredde (til venstre) kontra langt fra ækvator, ved 70 graders bredde (højre). Billedkredit: Wikimedia Commons bruger Tauʻolunga.

Der er en teori om, at hele ideen om at fejre det nye år først begyndte, når mennesker vandrede væk fra ækvator, hvor forskellen mellem Solens vej gennem himlen - og det sæsonbestemte klima - blev utroligt anderledes. Når vintersolskin nærmer sig, dyppes solens sti lavere og lavere hver dag. Måske ville du frygte, hvis du ikke vidste noget bedre, for at den helt falder under horisonten og forsvinder for evigt. Men Solstice markerer sit minimumspunkt, og derefter et par dage efterpå begynder det mærkbart at stige igen. Derfor ville solen vende tilbage til sine blændende forår-og sommerhøjder, og et nyt år ville begynde. Måske er det her ritualer som nytårs-, jul og andre ”genfødelsens” fejring lige efter solstice skylder deres oprindelse!

Og der er en speciel solstice-bonus til dem af jer, der er interesseret i menneskehedens ventures at rejse ud i rummet.

På vintersolverv, 1968, blev Apollo 8-besætningen lanceret, hvilket bragte de første mennesker i bane rundt om Månen. Billedkredit: NASAs Apollo Image Gallery / NASA-billede S68–56050.

6.) Det var på vintersolen i 1968, at mennesker for første gang blev lanceret til Månen!

Apollo 8-missionen, den første bemande mission, der nåede og kredsede om månen, blev lanceret på Vintersolverv i 1968, for nøjagtigt 46 år siden denne søndag. De første mennesker, der nogensinde har set Jorden fra så stor afstand, Frank Borman, Jim Lovell og Bill Anders begyndte deres rejse væk fra Jorden på Vintersolverv, årets mørkeste aften.

Tre dage senere kastede de sig bag Månen, og både Solen og Jorden blev usynlige i et par timer. Da de få timer gik, dukkede først Solen og derefter Jorden op over Månens lem. Dette var hvad de så.

Den første udsigt med menneskelige øjne på Jorden stiger over Månens lem. Dette var måske det største øjeblik i uddannelse / offentlig opsamling for NASA indtil den første månelanding. Billedkredit: NASA / Apollo 8.

Som Bill Anders sagde næsten med det samme,

”Vi kom hele denne vej for at udforske Månen, og det vigtigste er, at vi opdagede Jorden.”

Så nyd solstice, uanset om du finder passende, og prøv som du gør det, og husk dette: Uanset om du har badet i den længste dag eller årets længste nat, er der nogle ting, som vi alle har til fælles og kan bringe os allesammen. Historien om hvor vi er og hvordan vi kom til at være her - på Jorden, i solsystemet og i Universet - er måske den mest allestedsnærværende af dem alle.

Starts With A Bang er nu på Forbes og genudgivet på Medium takket være vores Patreon-tilhængere. Ethan har skrevet to bøger, Beyond The Galaxy, og Treknology: The Science of Star Trek fra Tricorders til Warp Drive.