Моментът на зимното слънцестоене през 2020 г., когато Слънцето достига най-отдалечената си южна точка за годината на нашия небосвод, се случва днес, понеделник, 21 декември.

Точно в 12:02 ч. българско време, настъпва астрономическата зима.

Зимното слънцестоене тази година ще дойде в едно рядко астромоническо явление - необикновеното рандеву в небето на газовите гинани на Слънчевата система - „Великото съединение“ или „Великата конюнкция“ на Юпитер и Сатурн.

За нас в Северното полукълбо декемврийското слънцестоене бележи най-дългите нощи и най-късите дни в годината. Междувременно в Южното полукълбо се радват на кратки нощи и дълги дни. Но независимо къде живеем на земното кълбо, без значение по кое време се случва слънцестоенето за нас, това е повод за празнуване. 

Все повече слънчева светлина ще идва за нас от днес! 

Древните хора са забелязали, че пътят на слънцето по небето, продължителността на дневната светлина и местоположението на изгрева и залеза се изместват циклично всяка година. Те са изградили паметници като Стоунхендж в Англия и Мачу Пикчу в Перу - за да следят годишното движение на слънцето.

Но днес виждаме слънцестоенето по различен начин. Можем да си го представим от погледнато от космоса. Днес знаем, че слънцестоенето е астрономическо събитие, причинено от наклона на Земята по оста и движението й в орбита около Слънцето, което се случва, когато наклона на оста на въртене на Земята спрямо Слънцето има най-голяма стойност.

Ето няколко любопитни факта за това астрономическо явление:

Слънцестоенето се случва в един и същи миг за всички хора, навсякъде по Земята. През 2020 г. декемврийското слънцестоене идва на 21 декември в 10:02 по Гринуич или Universal Time (UTC). За да разберете в колко часа ще се случи, трябва само да прибавите или извадите часовете според местоположението си във вашата часова зона. За България това са плюс два часа, тоест, за нас зимното слънцестоене през 2019 г. ще настъпи в 12:02 ч., а в Сидни, Австралия, ще бъде в 20:02, а в Аляска - в 01:02 ч.

Всяка година зимно слънцестоене се случват два пъти, тъй като орбитата на планетата е наклонена спрямо оста си. Земните полукълба получават преки слънчеви лъчи едно по едно.

По време на слънцестоенето през декември слънчевите лъчи падат в най-южната си точка - на ширина 23.44° на юг, географска ширина, известна като Тропика на Козирога. По същия начин по време на слънцестоенето през юни се определя северната ширина 23,44 °, известна като Тропика на Рака.

Слънцето преминава над тези крайни ширини точно два пъти годишно.

В Северното полукълбо зимното слънцестоене случва на 21 декември, а южното - на 21 юни, което в нашето полукълбо се нарича лятно слънцестоене.

Зимното слънцестоене се случва мигновенно. Макар че в календара за събитието се отделя цял ден, всъщност Слънцето е над Тропика на Козирога за много кратко.  

Денят на зимното слънцестоене е най-краткият ден (и най-дългата нощ) на годината в съответното полукълбо, но с изключение на полюсите, където единствената нощ на годината продължава шест месеца, а зимното слънцестоене е в средата на полярната нощ.

Денят на зимното слънцестоене във Феърбанкс, Аляска. Тук зимното слънцестоене днес ще бъде само три часа, 41 минути и 39 секунди слънчева светлина.

Слънчевата светлина на Земята по време на зимното слънцестоене. Северният полюс е в денонощна тъмнина, Южният полюс е осветен денонощно. Кредит: Wikimedia Commons.

Зимното слънцестоене може да настъпи различните страни в различни дни.  

Въпреки че повечето хора смятат 21 декември за дата на декемврийското слънцестоене, това може да се случи по всяко време между 20 и 22 декември. На 22 декември слънцестоенето не е рядко - последното слънцестоене на 22 декември бе през 2019 г., а също и 2018, 2015, 2014 г... 

Тъй като тази година декемврийското слънцестоене ще се случи на 21 декември в 10:02 по Гринуич или Universal Time (UTC, за България е UTC+2), всяко място на планетата, чието време изостава с повече от 10 часа от стандартното, събитието ще настъпи на 20 декември. А ако времето е напред с повече от 14 часа - има и такива места - тихоокеанските атоли на Република Кирибати зимното слънцестоене настъпи на 22 декември в 00:02 часа. 

Защо най-ранният залез не идва в най-краткия ден?

Декемврийското слънцестоене бележи най-краткия ден в годината в Северното полукълбо и най-дългият ден в Южното полукълбо. Но най-ранният залез - или най-ранният изгрев, ако сте на юг от екватора - се случват преди декемврийското слънцестоене. 

В случая не трябва се фокусираме върху времето на залеза или изгрева. Ключът е да се съсредоточим върху това, което се нарича пладне, времето, когато слънцето достига най-високата си точка в своето пътуване през небосвода.

В началото на декември "пладне" идва с близо 10 минути по-рано, отколкото при слънцестоенето около 21 декември. На тази дата слънцето изгрява в 07:53 и залязва в 16:56 ч.

Разминаването възниква предимно поради наклона на земната ос. А вторичен, но друг фактор, допринасящ за това несъответствие идва от земната елиптична - продълговата - орбита около Слънцето. Земната орбита не е перфектен кръг и когато сме най-близо до Слънцето, нашата планета се движи най-бързо по своята орбита. Най-близката ни точка до Слънцето - или перихелият - идва в началото на януари. Така че сега се движим по-бързо по своята орбита, малко по-бързо от средната ни скорост от около 30 километра в секунда. Разминаването между слънчевото и часовото време е по-голямо около декемврийското слънцестоене, отколкото при юнското слънцестоене, защото сме по-близо до Слънцето по това време на годината.

Великото съединение на 21 декември 2020

Сатурн и Юпитер сякаш постепенно се приближават един към друг, докато не се съединят на 21 декември на Великата конюнкция 2020 (видимото разстояние е дадено в градуси и дъгови минути). Кредит: Pete Lawrence

Процесът на видимото сближаване на Юпитер и Сатурн започна от лятото и ще постигне своя максимумна 21 декември 2020 г. В най-голямата си близост те ще бъдат разделени само на 0,1 градуса. Това е само 1/5 от диаметъра на пълнолуние. 

Астрономите използват думата съединение (конюнкция), за да опишат сближаванията на планети и други обекти на земния небесен свод. Те използват термина велико съединение, за да опишат срещите на двете най-големи планети в нашата Слънчева система, могъщия Юпитер и опръстенената планета Сатурн.

Колко близо ще бъдат Юпитер и Сатурн на 21 декември, деня на тяхното великото съединение? Астрономът Алесандро Марчини (Alessandro Marchini) и неговият екип от астрономическата обсерватория на Университета на Сиена създава тази графика, за да го обясни. Алесандро пише: „Тук поставихме действителна снимка от снощи, 17 декември 2020 г. Отдолу я репликирахме, като добавихме червен кръг, съответстващ на видимата обиколка на Луната. След това копирахме същия кръг вдясно, за да ви покажем, че вчера 2-те планети са били вътре в кръг с размерите на Луната. В долните полета поставяме симулация на позицията на Юпитер и Сатурн от 17 декември до 21 декември, деня на съвпада, вътре в червения кръг, за да сравним разстоянието им с диаметъра на Луната. Двете планети ще бъдат все по-близки и по-близки през следващите няколко нощи, а на 21 декември разстоянието им ще бъде минимално: Юпитер и Сатурн следователно ще бъдат много близо, на разстояние, равно на една пета от лунния диаметър! " 

Това ще бъде първото съединение Юпитер-Сатурн от 2000 г. насам и най-близкият съвпад Юпитер-Сатурн от 1623 г., само 14 години след като Галилей конструира първия си телескоп.

Юпитер и Сатурн се сближават всеки 20 години, но изключително близкото им съединение през 2020 г. ще бъде без конкуренция до съединението Юпитер-Сатурн на 15 март 2080 г.

Пълнолуние в деня на зимното слънцестоене се случва много рядко. От 1793 г. пълнолуние по време на зимното слънцестоене се е случвало само 10 пъти. За последен път такова събитие се състоя през 2010 г., и съвпадна с лунното затъмнение. Следващото пълнолуние в зимното слънцестоене се очаква едва през 2094 гопдина.

Отговорът на въпроса дали това е първият ден на зимата или не, зависи от това кого попитате. Има два начина за разглеждане на този въпрос - като метеорологичен или астрономичен сезон. Метеорологичните сезони се определят от годишния температурен цикъл, а астрономичните - от позицията на Земята спрямо Слънцето. За астрономите зимата започна на 21/22 декември.

Зимното слънцестоене е времето на най-дългите сенки. Точно сега Слънцето е най-ниската си позиция в небето и сенките на неговите лъчи са най-дълги.

Преди Николай Коперник, който за първи път обяви пред света хелиоцентричната система, хората са вярвали, че Земята е неподвижна, а Слънцето се върти около нея. Използването на думата "слънцестоене" е спомен от онези времена.