Slunovrat je astronomická událost, která nastane, když zdánlivá poloha slunce jak viděný od Země dosahuje jižní nebo severní extrémní závislosti na rovině nebeské nebo pozemní rovníku . Postavuje se tedy proti rovnodennosti , ke které dochází, když se zjevná poloha Slunce nachází na nebeském rovníku. Zatímco rovnodennosti se vyznačují stejnou dobou trvání mezi dnem a nocí po celé planetě, slunovraty odpovídají maximálnímu trvání dne a noci, střídavě a opačně mezi severní a jižní polokoulí .
V širším smyslu se slunovraty vztahují na dny v roce, během nichž k těmto astronomickým událostem dochází. Dny kolem letního slunovratu jsou nejdelší v roce, zatímco dny kolem zimního slunovratu jsou nejkratší v roce. Datum slunovratů odpovídá začátku léta nebo astronomické zimy. V mírných oblastech se slunovraty - jako rovnodennosti - často používají k definování ročních období kalendáře: lze je použít k označení začátku léta a zimy nebo k označení středu těchto dvou ročních období. Stejně jako roční období je u severní a jižní polokoule obráceno datum zimního a letního slunovratu .
Rok má dva slunovraty: v gregoriánském kalendáři , první se nachází v blízkosti 21. června , druhá se nachází v blízkosti 21. prosince . Tato data se v průběhu let mírně mění; také se vyvíjejí po dlouhou dobu jako funkce mírných pohybů zemské osy otáčení .
Jméno mužský „slunovrat“ je úvěr od latinského solstitium (od sol , „slunce“ a statum před pohledem , „postavit, zůstal bez hnutí“), s odkazem na dvě období v roce, kdy Slunce dosáhne svého vrcholu - nejsilnější deklinace (boreální nebo jižní) a zdá se, že několik dní stojí.
Termín Latin solstitium se používá na konci římské republiky v I prvním století před naším letopočtem. AD Pliny starší to ve své přirozené historii několikrát používá ve stejném smyslu jako v současnosti. Stejně tak z moderního astronomického hlediska je to období, kdy se zdá, že deklinace Slunce je konstantní a zdá se, že se jeho pohyb na sever nebo na jih po nebeské sféře zastaví před změnou směru.
Zimní a letní slunovraty jsou zdrojem mnoha oslav, pohanských festivalů nebo náboženských svátků v různých kulturách v celé historii.
Ve starověkém Egyptě letní slunovrat zhruba odpovídá bobtnání vod Nilu a znamená začátek nového roku.
Několik Native amerických kmenů oslavu letního slunovratu se Slunce tance .
Starověcí Římané oslavovali Summana (sabinského boha nočních bouřek)20. června.
Křesťanství slaví různé festivaly spojené s slunovraty, vztahující se k svátku svatého Jana na24. červnaNa Vánoce je25. prosince.
U Basků pochází název Vánoc od slunovratu (Olentzero, Onentzaro) a odkazuje přímo na období, od kterého se dny budou prodlužovat.
Na Stonehenge se shromažďují tisíce lidí, aby oslavili přechod na léto.
V hinduistickém kalendáři jsou dva hvězdné slunovraty pojmenovány Uttarayana a Dakshinayana. První se vyskytuje kolem14. ledna, druhý směrem k 14. června. Označují pohyb slunce podél pevného zvěrokruhu ve vztahu ke hvězdám (tj. Fenomény precese jsou ignorovány) a jeho vstup do Meshy (znamení zvěrokruhu, které odpovídalo Beranovi kolem roku 285 ) a do Tuly (což odpovídalo současně Váhám) ). Indické slunovraty se tradičně počítají na základě obratníku Kozoroha , a proto je významný rozdíl mezi indickými a skutečnými daty.
V Indii a jihovýchodní Asii je zimní slunovrat původem mnoha místních slavností, jako je Makar Sankranti (lépe známý pod regionálními variantami Uttarayan v Gudžarátu , Pongal v Tamil Nadu , Maghi v Haryana , Magha Saaji v Himachal Pradesh , Lohri v Paňdžábu , Makara Sankramana v Karnataka , Bhogali Bihu v Assamu , Ghughuti v Uttarakhandu , Makara Chaula v Orisse , Maghe Sankranti v Nepálu a Shishur Saenkraat v Kašmíru ), Songkran (nový thajský rok ) a Thingyan (nový thajský ) barmský ).
Keltské víry také nazývají slunovrat „ litha “, což odkazuje na den, kdy mágové shromažďují takzvané magické byliny, doprovázené poctou přírodě.
V neopohanství oslavy slunovratu odpovídají důležitým náboženským svátkům v druidských a wiccanských hnutích: kolo roku , včetně Krampus , Yule , Wren Day , Mummer's Day , Alban Arthan .
Zimní slunovrat je spojován s dovolenou v několika kulturách, jako je římská Saturnalia , Kwanzaa pro některé Afroameričany , Sol invictus , Inti Raymi v incké říši , We Tripantü (znovuzrození slunce) mezi Mapuche atd.
Od roku 1982 odpovídá Fête de la musique slavnostem, které se obvykle konají v den letního slunovratu.
| Rok |
Březnová rovnodennost |
Červnový slunovrat |
Rovnodennost sedmi. |
Slunovrat z prosince |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| den | hodina | den | hodina | den | hodina | den | hodina | |
| 2001 | 20 | 13:30:44 | 21 | 07:37:45 | 22 | 23:04:30 | 21 | 19:21:31 |
| 2002 | 20 | 19:16:10 | 21 | 13:24:26 | 23 | 04:55:25 | 22 | 01:14:23 |
| 2003 | 21 | 00:59:47 | 21 | 19:10:29 | 23 | 10:46:50 | 22 | 07:03:50 |
| 2004 | 20 | 06:48:39 | 21 | 00:56:54 | 22 | 16:29:51 | 21 | 12:41:38 |
| 2005 | 20 | 12:33:26 | 21 | 06:46:09 | 22 | 22:23:11 | 21 | 18:34:58 |
| 2006 | 20 | 18:25:35 | 21 | 12:25:52 | 23 | 04:03:23 | 22 | 00:22:07 |
| 2007 | 21 | 00:07:26 | 21 | 18:06:27 | 23 | 09:51:15 | 22 | 06:07:50 |
| 2008 | 20 | 05:48:19 | 20 | 23:59:23 | 22 | 15:44:30 | 21 | 12:03:47 |
| 2009 | 20 | 11:43:39 | 21 | 05:45:32 | 22 | 21:18:36 | 21 | 17:46:48 |
| 2010 | 20 | 17:32:13 | 21 | 11:28:25 | 23 | 03:09:02 | 21 | 23:38:28 |
| 2011 | 20 | 23:20:44 | 21 | 17:16:30 | 23 | 09:04:38 | 22 | 05:30:03 |
| 2012 | 20 | 05:14:25 | 20 | 23:08:49 | 22 | 14:48:59 | 21 | 11:11:37 |
| 2013 | 20 | 11:01:55 | 21 | 05:03:57 | 22 | 20:44:08 | 21 | 17:11:00 |
| 2014 | 20 | 16:57:05 | 21 | 10:51:14 | 23 | 02:29:05 | 21 | 23:03:01 |
| 2015 | 20 | 22:45:09 | 21 | 16:37:55 | 23 | 08:20:33 | 22 | 04:47:57 |
| 2016 | 20 | 04:30:11 | 20 | 22:34:11 | 22 | 14:21:07 | 21 | 10:44:10 |
| 2017 | 20 | 10:28:38 | 21 | 04:24:09 | 22 | 20:01:48 | 21 | 16:27:57 |
| 2018 | 20 | 16:15:27 | 21 | 10:07:18 | 23 | 01:54:05 | 21 | 22:22:44 |
| 2019 | 20 | 21:58:25 | 21 | 15:54:14 | 23 | 07:50:10 | 22 | 04:19:25 |
| 2020 | 20 | 03:49:36 | 20 | 21:43:40 | 22 | 13:30:38 | 21 | 10:02:19 |
| 2021 | 20 | 09:37:27 | 21 | 03:32:08 | 22 | 19:21:03 | 21 | 15:59:16 |
| 2022 | 20 | 15:33:23 | 21 | 09:13:49 | 23 | 01:03:40 | 21 | 21:48:10 |
| 2023 | 20 | 21:24:24 | 21 | 14:57:47 | 23 | 06:49:56 | 22 | 03:27:19 |
| 2024 | 20 | 03:06:21 | 20 | 20:50:56 | 22 | 12:43:36 | 21 | 09:20:30 |
| 2025 | 20 | 09:01:25 | 21 | 02:42:11 | 22 | 18:19:16 | 21 | 15:03:01 |
| Reference : | ||||||||
Na rozdíl od rovnodenností je obtížné určit přesný čas slunovratů přímo pozorováním. Odchylky ve sluneční deklinaci se zmenšují, jak se blíží minimu nebo maximu. Ve dnech před a po slunovratech je rychlost variace deklinace menší než 30 obloukových sekund za den, méně než šedesátina úhlového průměru Slunce. Tyto odchylky v deklinaci jsou na hranici možností měření sextantu vybaveného noniem a mimo dosah více rustikálních nástrojů ( gnomon nebo astroláb ). Změny v azimutu východu a západu slunce je také obtížné měřit kvůli změnám atmosférického lomu . Bez pomoci sofistikovanějších nástrojů a metod je datování slunovratu nepřesné tři až pět dní.
Ptolemaios použil metodu založenou na interpolaci . Spočívalo to v měření deklinace Slunce v poledne několik dní před a po slunovratu, aby se zjistily dva nenasledující dny se stejnou deklinací. Slunovrat se pak nachází na půli cesty mezi těmito dvěma daty. Předpokládá se, že interval 45 dnů dosahuje přesnosti šesti hodin.
Slunovrat lze přesně určit pomocí kvalitního astrolábu . Aby bylo možné umístit nástroj na nebeskou sféru, je nutné mít v noci viditelný mezilehlý bod , Měsíc . Je zapotřebí další dostatečně jasný, aby byl viditelný ve dne, aby bylo možné upravit časovou polohu nebeské sféry a umístit na ni Slunce. S tímto dvojím cílem, který se rovná určení hvězdného času , je možné s přesností měření (v podstatě jeden) určit okamžik, kdy slunce prochází 90 ° od jarního bodu (průsečík ekliptiky a rovníku ). den na stupeň).
V gregoriánském kalendáři se data slunovratů liší podle roku (tabulka vpravo je shrnuje za blízké roky). Je třeba vzít v úvahu následující fakta:
V čase UTC se červnový slunovrat obvykle vyskytuje 21. června .
Stalo se to 20. června v roce 2008 (což se nestalo od roku 1896 ) a znovu v letech 2012 , 2016 a 2020 ; stane se to znovu v roce 2024 , 2028 ... Došlo na 22. června v roce 1975 a bude opět klesat k tomuto datu počátkem XXIII -tého století v 2203, 2207, 2211 a 2215, pak na počátku XXIV th století . To bude klesat s výjimečně 19.června , pozdě v XXV -tého století , a poprvé v 2488 od vytvoření gregoriánského kalendáře.
Zimního slunovratu se obvykle koná v prosinci 21 nebo 22 .
Padl neobvykle 23.prosince v roce 1903 , to poprvé od vzniku gregoriánského kalendáře a bude to začátek XXIV tého století, vidět se to stalo znovu k tomuto datu. Padl během 20. prosince 10krát na konci XVII th století a ustoupit k tomuto datu do konce XXI tého století a na konci XXV th století .
Slunovrat je jedním z doby, kdy deklinace ze Slunce na nebeské sféře se zdá konstantní: v těchto časech, jeho zdánlivá dráha dosahuje nejvyšší nebo nejnižší bod vzhledem ke hvězdám. Avšak vzhledem k eliptické povaze oběžné dráhy Země, která zejména způsobuje kolísání rychlosti revoluce Země , den slunovratu neodpovídá dni, kdy vychází a zapadá Slunce poslední nebo starší.
Jinými slovy, časový úsek dne, během kterého je slunce viditelné, se mírně posouvá, mezi polovinou prosince a začátkem ledna a také mezi polovinou června a začátkem července; takže během těchto období se zkrácení a poté prodloužení (nebo naopak) doby viditelnosti slunce neprovádí symetrickými změnami časů východu a zapadání sluneční hvězdy.
Osa rotace Země je nakloněna vzhledem k vertikále roviny její oběžné dráhy přibližně o 23 ° 26 ′ 13 ″ a její orientace zůstává konstantní během jedné otáčky kolem Slunce. Výsledkem je, že po půl roku je severní polokoule nakloněna více směrem ke Slunci než jižní polokoule , s maximem směrem ke Slunci.21. června. Během druhé poloviny je jižní polokoule více nakloněna než severní polokoule, maximum směrem k22. prosince. Okamžiky, kdy jsou tyto sklony maximální, jsou slunovraty.
Za červnového slunovratu dosáhla deklinace Slunce + 23 ° 26 ′ 13 ″ ; na prosincový slunovrat, −23 ° 26 ′ 13 ″ . Po zbytek roku se pohybuje mezi těmito dvěma extrémy.
Tyto slunovraty nesouvisejí se vzdáleností mezi Zemí a Sluncem, proměnlivou kvůli jeho orbitální excentricitě : Země dosáhne svého aphelionu počátkem července a perihelionu začátkem ledna . V důsledku Milankovićových cyklů se však sklon zemské osy a její orbitální excentricita v průběhu času mění: za 10 000 let dojde k přechodu na perihelion současně s červnovým slunovratem a přechod k aphelionu během prosince slunovrat.
Během červnového slunovratu dosáhne subolární bod zeměpisné šířky 23 ° 26 ′ 13 ″ severní šířky , to znamená obratníku obratníku Raka : jeden z bodů umístěných na této rovnoběžce vnímá střed Slunce přesně v zenitu . Rozpoznáváme letní slunovrat kvůli minimálnímu trvání noci a maximálnímu trvání dne. Je to také den, kdy Slunce vychází nejvíce na severovýchod, protíná poledník s maximální výškou a zapadá nejvíce na severozápad. Během prosincového slunovratu dosáhne subolární bod zeměpisné šířky 23 ° 26 ′ 13 ′ jižní šířky , to znamená obratníku Kozoroha .
Body na povrchu Země na zeměpisné šířce 66 ° 33 ′ 47 ″ severní šířky (tj. Za polárním kruhem ) vnímají střed Slunce těsně na obzoru o půlnoci během červnového slunovratu. Totéž se děje během prosincového slunovratu pro body Antarktického kruhu na 66 ° 33 ′ 47 ″ jižní šířky.
0 ° ( rovník ), Slunce dosáhne svého kulminačního minima a dosáhne pouze 66 563 ° na sever nebo na jih. V rovnodennostech slunce dosáhne vrcholu 90 °. Neexistuje sezóna a den vždy trvá dvanáct hodin.
20 ° : Slunce vrcholí v zimě na 46,563 ° a na druhé straně 86,563 ° (den červnového slunovratu), ale existují dva dny v roce, kdy Slunce kulminuje kolmo na 90 °. Letní dny jsou o dvě až tři hodiny delší než zimní dny. Soumrak trvá asi jednu hodinu po celý rok.
50 ° : Slunce vrcholí na 16 563 ° v zimě a 63,437 ° v létě. Den trvá méně než 8 hodin v zimě a více než 16 hodin v létě. Směr a úhel východu a západu slunce během dvou slunovratů jsou velmi odlišné. V létě Slunce nezmizí dostatečně pod obzorem, aby mohl skončit astronomický soumrak . Nad 60 ° zeměpisné šířkytrvá civilní soumrak celou noc. Nad 66,563 ° Slunce v létě nezapadá.
70 ° : v zimě Slunce vrcholí pod obzorem při -3,437 °: nevystoupá a oblast je ponořena do polární noci (s výrazným soumrakem). V létě vrcholí na 43,437 ° a nenastává.
90 ° ( póly ): u zimních a letních slunovratů je Slunce 23,437 ° pod a nad obzorem, bez ohledu na čas. Letní slunovrat označuje maximální vyvrcholení Slunce na pólu: po tomto datu postupně klesá na nebeskou sféru a během podzimní rovnodennosti dosáhne obzoru .