Solen står stilla

Förutom alla de roliga vinterhelgerna som många ser fram emot varje år finns det ett annat datum att tänka på. Runt den 21:a december når solen sin lägsta punkt på himlen, vilket innebär att det är den kortaste dagen och den längsta natten på året. Varför är det så viktigt? Jo, för att från och med nu börjar dagarna bli längre igen och vi kan se fram emot ljusare tider.

Vintersolståndet i december orsakas av att jorden kretsar kring solen.

I denna vy, som är tagen från huset på ön där jag bor, ser man solens uppgångspunkt denna dag. Det enklaste sättet att förklara vad detta innebär är att det är den dag på året då norra halvklotet lutar mest bort från solens strålar, vilket leder till att antalet dag- och nattimmar skiljer sig mycket.

Det är vid denna tidpunkt som solen, efter att ha verkat stå stilla längs horisonten i några dagar, vänder och rör sig i motsatt riktning. Ordet ”solstånd” betyder faktiskt ”stå stilla” när det översätts från det ursprungliga latinska ordet.

En jordglob, som den man ofta använder i undervisning, tippar över från den vertikala linjen av en anledning: den efterliknar jordaxelns permanenta lutning på 23½°. Det är ett vanligt missförstånd att vår planets pol pekar i olika riktningar när vi kretsar kring vår stjärna. Så är inte fallet. Den pekar istället mot en fast punkt på himlen, vilket är logiskt om man tänker efter. För det första, om så inte vore fallet, skulle Polaris, även känd som Polstjärnan, inte betraktas som sådan. Och alla andra stjärnor på norra halvklotets natthimmel skulle inte se ut att kretsa runt den i cirklar, som koncentriska ringar på en måltavla.

Titta på detta enkla diagram som visar jordens och solens relativa position för vart och ett av de fyra årstiderna.

Det är viktigt att notera att det som bilden visar: 1) inte är i skala, 2) vår planets bana är mycket större och inte cirkulär, och 3) solen inte befinner sig i banans centrum.

Som redan nämnts, och som framgår av diagrammet, pekar jordens axel i samma riktning under alla årstider. Den pekar mot den fasta punkten på himlen som ligger mycket nära Polstjärnan på norra halvklotet. Vid vintersolståndet i december (jorden till vänster) kan man se hur norra halvklotet lutar bort från solen, vilket gör att vi får mindre ljus och energi från den under denna tid på året. Man kan också se att södra halvklotet, under ekvatorn, är riktat mot solen, vilket gör att det är sommar där – tvärtom mot hos oss. Kan du tänka dig att fira decemberhelgerna i sommarvärme och med soliga dagar?

Finns det några konkreta bevis för att detta sker, förutom att vi upplever årstiderna?

Det är lika enkelt som att använda våra egna ögon. I denna montage har jag kombinerat soluppgången vid vintersolståndet den 21:a december (över ön till höger) med positionen till vänster som visar både vårdagjämningen (21:a mars) och höstdagjämningen (23:e september) i samma punkt. Båda ligger rakt österut och ungefär sex månader från varandra. Pilarna åt vänster och höger visar i vilken riktning solen rör sig i förhållande till horisonten på dessa datum. Från december till mars rör den sig norrut, medan den från september till december rör sig söderut.

Precis som ”solstice” har även ordet ”equinox” en betydelse när det översätts från latin: ”lika lång natt”, vilket syftar på att dagarna och nätterna är ungefär 12 timmar långa under denna tid på året under en kort period.

Människor undrar ofta varför det inte är den kallaste tiden på året om det är den kortaste dagen på året och vi får minst energi från vår stjärna. Det är en logisk slutsats, men den tar inte hänsyn till vår planets atmosfär. Det tar ungefär två månader innan denna minskning av solens energi märks på grund av den atmosfäriska blandningen. Det innebär att de kallaste dagarna för oss i norr infaller efter vintersolståndet, i februari.

En annan missuppfattning är att vintern skulle infalla när jorden befinner sig längst bort från solen i sin bana, men det stämmer inte. Denna årstid och de tre andra beror på vår planets lutande axel. Faktum är att vi befinner oss i perihelium, närmast stjärnan vi kretsar kring, i början av 2026. Den 3:e januari klockan 18:00 kommer jorden att befinna sig på ett avstånd av 147 099 894 km.

Som jämförelse och något att se fram emot, kommer vi att befinna oss längst bort, i aphelium, klockan 18:00 den 6:e juli, på 152 087 774 km; en skillnad på 4 987 880 km. Men återigen är det inte avståndet till solen som gör att sommardagarna blir längre och varmare, utan att jordens axel här på norra halvklotet lutar mot vår stjärna.

_{Text: Tom Callen}