خورشید به پاییز رسید!

بررسی اعتدال پاییزی از دید علم نجوم

اگر به محیط پیرامون خود با دقت نگاه کنیم، شاهد تغییرات بسیاری از جمله تغییر فصل‌ها، طول روز و شب و محل طلوع و غروب خورشید خواهیم بود. علم ستاره‌شناسی به با کمک می‌کند تا پاسخ سوالات خود را بیابیم و جهان اطراف‌مان را بهتر بشناسیم. در این مطلب از مجله دلتا با اصطلاحاتی همچون دایره‌البروج، استوای سماوی و محور چرخش زمین آشنا خواهد شد و علت پیدایش فصل پاییز را بررسی می‌کنیم.

کره سماوی: کره‌ای است به مرکزیت زمین و شعاع بی نهایت که موقعیت ظاهری اجرام سماوی بر روی آن مشخص می‌شود.

استوای سماوی: اگر شعاع صفحه استوای زمین را تا بینهایت ادامه دهیم کره سماوی را در دایره‌ای قطع خواهد کرد که استوای سماوی  (یا استوا آسمان) نامیده می شود. به عبارتی دیگر فصل مشترک صفحه استوای زمین با کره سماوی، استوای سماوی نامیده می شود.

دایره البروج: دایره البروج مسیر حرکت ظاهری سالانه خورشید نسبت به ناظر زمینی بر روی کره سماوی است. در حقیقت دایره البروج نمایش مدار انتقالی زمین به دور خورشید بر روی کره سماوی است.

در این تصویر دایره قرمز رنگ نشان دهنده دایره‌البروج و دایره سفید نشان دهنده استوای سماوی است.

علت پیدایش فصول

می‌دانیم که زمین در طول یک سال (حدود ۳۶۵ روز و ۶ ساعت)، یک دور کامل به دور خورشید می‌چرخد. البته این چرخش به طور عمودی برمحور نیست و با خط عمود بر مدار زاویه‌ی ۲۳٫۵ درجه می‌سازد.این انحنای محور زمین را میل محوری زمین می نامند. 

هرچند به ظاهر میل محوری زمین پدیده خاصی به نظر نمی‌رسد، اما دلیل به وجود آمدن فصل‌های مختلف همین انحراف محوری است. نیمکره جنوبی و شمالی زمین با توجه به زاویه محور زمین در هر زمان از سال نور خورشید را با زاویه‌ای خاص دریافت می‌کنند. خورشید در اول تیر (برای نیم‌کره شمالی) به مدار راس السرطان (۲۳ درجه شمالی) عمود می تابد و چون شدت تابش نور عمود بیشتر از مایل است در نیمکره ی شمالی فصل تابستان آغاز می می‌شود. در همین زمان خورشید به مدار راس الجدی (۲۳ درجه جنوبی) مایل می تابد و به همین علت در نیمکره ی جنوبی فصل زمستان شروع می‌گردد. همچنین در دو تاریخ اول مهر و اول بهار خورشید به مدار استوا عمود می تابد. این دو روز اعتدال بهاری و اعتدال پاییز ی (اعتدالین) نامیده می‌شوند.

پس از اعتدال بهاری خورشید میل شمالی پیدا می‌کند و هر روز ارتفاع آن در آسمان بیشتر می‌شود. به علاوه در مسیر بهار به تابستان طول روز بیشتر شده و طول شب کمتر می‌گردد تا جایی که به اول تیر، یعنی انقلاب تابستانی می‌رسیم. در این زمان طولانی‌ترین روز سال (و کوتاه‌ترین شب سال) اتفاق می‌افتد. اما در مقابل پس از اعتدال پاییزی، خورشید به سمت میل جنوبی می‌رود و ارتفاع آن در آسمان کم می‌شود. همچنین با نزدیک شدن به فصل زمستان، طول روز کوتاه و طول شب بلند می‌گردد. تا زمانی که به اول دی ماه می‌رسیم. در این روز که به انقلاب زمستانی معروف است، طولانی‌ترین شب سال (شب یلدا) را خواهیم داشت.

نقطه اعتدال پاییزی

از دید نجومی دایره‌البروج که مسیر حرکت ظاهری سالانه خورشید نسبت به زمین است با استوای سماوی که از امتداد استوای زمین بر کره سماوی بدست می آید، ۲۳.۵ درجه زاویه دارند. حاصل تقاطع این دو دایره (استوای آسمان و دایره البروج) دو نقطه است که نقاط اعتدالین نام دارند و یکی اعتدال پاییزی و دیگری اعتدال بهاری است. بنابراین پاییز از منظر علم نجوم به معنای رسیدن خورشید به نقطه‌ی اعتدال پاییزی است.

در اول مهر ۱۳۹۹ خورشید در ساعت ۵ عصر به نقطه اعتدال بهاری می‌رسد.

طلوع و غروب خورشید

با تغییر فصل‌ها محل طلوع و غروب خورشید نیز عوض می‌شود. در اول بهار و پاییز (نقاط اعتدالین) خورشید از شرق طلوع و در غرب غروب می‌کند. اول تابستان خورشید از شمال شرقی طلوع می‌کند و پس از طی طولانی‌ترین مسیر ظاهری در آسمان، در شمال غربی غروب می‌کند. اما اول زمستان خورشید از جنوب شرقی طلوع کرده و در جنوب غربی غروب می‌کند و به این ترتیب کوتاه‌ترین روز سال اتفاق می‌افتد.

بنابراین در اول پاییز طلوع و غروب خورشید را می توان در وسط خیابان های شرق به غرب دید.

غروب خورشید در روز اول پاییز، ادمونتون، کانادا

در دیگر مقاله نجومی مجله دلتا بخوانید: «آیا حیات در سیاره زهره امکان‌پذیر است؟»