Auringonlasku. Shutterstock / Delcroix Romain
Talvi pohjoisella pallonpuoliskolla ja kesä eteläisellä pallonpuoliskolla ovat molemmat loppumassa. Tämä tarkoittaa, että päivät ja yöt ovat suunnilleen yhtä pituisia, ja polku, jonka aurinko seuraa taivaan yli, muuttuu.
Talvipäivänä aurinko on matalalla taivaalla, kun taas kesäpäivänä aurinko on huomattavasti korkeampi. Mutta tiettynä kevään tai syksyn päivänä aurinko näkyy suoraan päiväntasaajan yläpuolella, jonnekin keskellä kahta kaarta, jotka aurinko jäljittää kesällä ja talvella.
Tätä kutsutaan päiväntasaukseksi, ja niitä on kaksi vuodessa. Noin 20. maaliskuuta meillä on kevätpäiväntasaus tai maaliskuun päiväntasaus, joka tunnetaan myös nimellä pohjoisen pallonpuoliskon kevättasaus. Sitten 22. tai 23. syyskuuta on syksyinen tai syyskuun päiväntasaus.
Sana "päiväntasaus" tulee latinankielisistä sanoista aequus mikä tarkoittaa yhtä ja nox mikä tarkoittaa yötä. Mutta päivä ja yö eivät ole täsmälleen yhtä pitkiä päiväntasauksessa. Ymmärtääksemme miksi, meidän on tiedettävä, mikä aiheuttaa tasa-arvon ensinnäkin.
Maan kallistus
Syy siihen, että meillä maapallolla on lainkaan päiväntasauksia, johtuu siitä, että maapallon akseli on kallistunut. Maa pyörii sen läpi kulkevan kuvitteellisen linjan ympäri, jota kutsutaan akselilleen. Jos akseli osoittaa suoraan ylhäältä alas, suorassa kulmassa maapallon kiertoradan suuntaan auringon ympäri, maapallon pallonpuoliskoilla loistavan valon voimakkuus olisi sama ympäri vuoden, eikä meillä olisi vuodenaikoja.
Jotkut aurinkokuntamme planeetat ovat tällaisia - esimerkiksi Venuksen akseli osoittaa melkein suoraan ylhäältä alas.
Aurinko ympäri vuoden. Shutterstock / Artreef
Maa ei ole kuin Venus. Sen sijaan maapallon akseli on kolhiutunut jonnekin kyljelleen - tekninen nimi tälle on "aksiaalinen kallistus", ja tämä kallistus on vastuussa sekä vuodenajoista että päiväntasauksesta. Kun maa pyörii akselillaan ja kiertää aurinkoa, muuttuu maapallon eri osiin saapuvan auringonvalon voimakkuus. Siksi meillä on kausia täällä maan päällä.
Maan aksiaalinen kallistuminen tarkoittaa myös sitä, että planeettamme päiväntasaaja on kallistettu suhteessa sen kiertoradan tasoon Auringon ympärillä - mitä tähtitieteilijät kutsuvat "ekliptikan tasoksi". Kun aurinkolevyn keskusta ylittää täydellisesti päiväntasaajan, tähtitieteilijät määrittelevät tämän päiväntasaukseksi. Tämä tapahtuu kahdesti vuodessa, kerran maaliskuun lopulla ja kerran syyskuun lopulla.
Ei aivan yhtä
Saatat ajatella, että päivän ja yön pituudet olisivat yhtä suuret päiväntasauksen aikana. Kuten käy ilmi, tämä on vain suunnilleen totta. Päivän ja yön pituudet eivät ole aivan samat, ja tähän on kaksi syytä.
Ensinnäkin aurinko on kooltaan - se ei ole vain kohta taivaalla. Tämä näyttää ilmeiseltä, mutta se vaikuttaa siihen, miten tutkijat mittaavat auringonnousua ja -laskua. Teknisesti auringonnousu alkaa, kun auringon yläreuna kohtaa itäisen horisontin, ja auringonlasku päättyy, kun auringon yläreuna uppoaa länsimaisen horisontin alle. Koska aurinko ei ole piste ja sillä on ylä- ja alareunat, tämä tarkoittaa, että päiväntasaus on hieman pidempi päivä kuin yö.
Toiseksi maapallon ilmakehä taittaa (taipuu) auringonvaloa. Kun valo kulkee väliaineesta toiseen, sen polku muuttuu. Auringonvalo kulkee avaruuden tyhjiön läpi, ja kun se kulkee maapallon suhteellisen tiheämmän ilmakehän läpi, se taipuu.
Tämä taipuminen tarkoittaa, että voimme nähdä auringon yläreunan useita minuutteja ennen kuin se koskettaa itäistä horisonttia, ja se tarkoittaa myös sitä, että voimme nähdä auringon yläreunan useita minuutteja sen jälkeen, kun aurinko on uponnut länsimaisen horisontin alle. Tämä lisää vielä enemmän aikaa päivänvaloon päiväntasauksen aikana.
Lisäksi taivutus muuttuu ilmakehän lämpötilan ja paineen mukaan, joten yön ja päivän pituudet päiväntasauksessa ovat aina suunnilleen samat missä tahansa maan päällä.
Päiväntasauksen aikana on päiviä, jolloin päivä ja yö ovat yhtä pitkiä. Näitä kutsutaan equiluxiksi, ja milloin ne tapahtuvat, riippuu leveysasteesta. Isossa-Britanniassa vuonna 2021 tämä tapahtui 17. maaliskuuta.
Author
Osnat Katz, avaruushistorian tohtorikoulutettava, UCL
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
books_science
