Gamtos ritmas: kodėl dienos ilgėja nevienodu tempu?

Kodėl vasarą dienos ilgos, o žiemą anksti temsta ir ateina naktis – turbūt galėtų paaiškinti ir mokyklinukas. Tačiau, kokiu rimtu dienos trumpėja ir ilgėja? Nuo ko tai priklauso?

Tokį klausimą iškėlė skaitytoja Ugnė, pastebėjusi, kad kalendoriuose, kuriuose žymima kada Saulė kyla, kada leidžiasi bei kokios trukmės būna diena, skaičiukai keičiasi nevienodu rimtu. Pavyzdžiui, dienoms pradėjus ilgėti, jos ilgėja ne kasdien po lyginį minučių skaičių, o vis savaip. Vieną dieną rašoma, kad diena pailgėjo 3 minutėmis, kitą – 5, o trečią – tik 1 minutę ir panašiai.

Lemia žemės sukimosi ašies pasvirimas

Etnokosmologas Jonas Vaiškūnas paaiškino, kad dienos trukmės kaita Žemėje vyksta dėl to, kad Žemės sukimosi ašis yra pasvirusi į jos skriejimo apie Saulę orbitos plokštumą 23,5 laipsnių kampu. Jeigu Žemės ašis būtų statmena jos skriejimo apie Saulę orbitos plokštumai, tai dienos ir nakties trukmė visoje planetoje būtų iš esmės nekintama. Minėtas Žemės sukimosi ašies posvyris nesikeičia.

Astronomas A. Kučinskas

Netolygią dienos trukmės kaitą turime dėl to, kad esame ant apskritimo, trukmė nakties ir dienos keičiasi netolygiai. Greičiausiai keičiasi aplink pavasario ir rudens lygiadienius.

Dėl to įvairių Žemė sričių apšvietimo trukmė Žemei skriejant apie Saulę įvairiais metų laikais ir skiriasi. Birželio mėnesį Žemės šiaurinis pusrutulis būna palinkęs į Saulės pusę (birželyje), gruodžio mėnesį būna palinkęs į priešingą pusę nei yra Saulė. Tuo metu Žemės ašies padėtis Saulės atžvilgiu keičiasi labai lėtai, dėl to ir dienos trukmė kinta lėtai.

„Kovo ir rugsėjo mėnesiais Žemės ašies padėtis Saulės atžvilgiu kinta greičiausiai, tad ir dienos trukmė kinta greičiausiai. Tuo nesunku įsitikinti ir neturint tikslaus kalendoriaus, kuriame dabar sekundžių tikslumu yra nurodomas dienos trukmės laikas. Tereikia stebėti kaip keičiasi Saulės tekėjimo ir laidos kryptis įvairiais metų laikais“, - pasakojo etnokosmologas.

Trukmei skaičiuoti – stulpai ir akmenys

Jo teigimu, kai dar nebuvo šiuolaikiškų laiko skaičiavimo priemonių - nei laikrodžių nei tikslių kalendorių - kalendorinis laikas buvo skaičiuojamas būtent pagal Saulės tekėjimo ir laidos krypčių kaitą horizonto atžvilgiu. Pastebėję, kad Saulė įvairiais metų laikais teka ir leidžiasi vis kitoje vietoje, mūsų protėviai įvairiais metų laikais pasižymėdavo jos patekėjimo ir nusileidimo vietą horizonte stulpais arba akmenimis, ir pagal tai ant kurio stulpo ar akmens Saulė teka arba leidžiasi, žinodavo, kada ateina ta ar kita diena.

Žinomiausiu tokiu senoviniu laiko skaičiavimo įrengimu yra laikomas garsusis akmenų ratas pietų Anglijoje – Stounhendžas. Lietuvoje panašiai veikiantį įrengimą - tik sudarytą ne iš akmenų o stulpų - manoma buvus Palangoje ant Birutės kalno.

„Teigiama, kad stulpų arba akmenų ratų konstrukcijos kalendoriniams stebėjimams buvo naudojamos jau senajame akmens amžiuje. Mūsų planetos vidutinių platumų gyventojai jau tuomet pastebėjo, kad Saulės tekėjimo ir laidos vietos padėtis horizonto atžvilgiu, o vadinasi ir dienos trukmės, pavasarį ir rudenį kinta daug sparčiau nei vasarą ir žiemą.

Buvo pastebėta, kad vasarą ir žiemą Saulė kažkuriuo metu tartum sustoja ir kurį laiką jos tekėjimo ir laidos kryptis iš viso nekinta. Tas laikas buvo įvardintas kaip „Saulės stovėjimo laikas“ – lotyniškai solstitio, rusiškai, pvz., solncestojanije. O dienos ilgėjimas arba trumpėjimas po žiemos arba vasaros solsticijos prasideda tuomet, kai pastebima, jog Saulės tekėjimo ir laidos kryptys vėl pradeda pastebimai slinkti horizontu, bet jau į priešingą pusę nei iki tol – iš čia ir kilo terminai vasaros bei žiemos saulėgrįža“, – aiškino etnokosmologas J.Vaiškūnas.

Siūlo dienos trukmę įsivaizduoti kaip bangą

Teorinės fizikos ir astronomijos instituto vyresnysis mokslo darbuotojas Arūnas Kučinskas teigė, jeigu sudarytume dienos trukmės grafiką, pamatytume, kad dienos trukmė juda sinusoide. Kreivė yra netolygi, nes tai yra vieno apskritimo kartu su skridimu aplink saulę projekcija.

„Sinusoidė iš esmės yra banga. Jeigu nusibraižome x ir y ašį, nuo sankirtos pradedame piešti bangą, ji pakyla į viršų, kažkuriame taške išsilygina, tada leidžiamės žemyn, kertame x ašį. Lygiai tokią pačią bangą simetriškai nubrėžiame apačioje x ašies – ji leidžiasi žemyn, išsilygina, ir vėl pakyla aukštyn. Banga faktiškai tris kartus kerta x ašį. Pirmas ir trečias prisilietimas prie x ašies praktiškai simbolizuoja metus“, – aiškino A. Kučinskas.

Jis sako, kad jeigu pirmąjį ašies kirtimo tašką laikysime rudeniu, antrasis – bus pavasaris: „Pavasarį ir rudenį sinusoidė stačiau krenta žemyn. Jeigu ant y ašies atidėsime dienos trukmę, ji iš pradžių keičiasi gana greitai, o paskui lėtėja lėtėja ir sustoja. Ten, kur pasiekiame maksimumą, yra vasara – birželio 22 diena. Nuo jos diena pradeda trumpėti, kreivė leidžiasi žemyn ir ten kur kerta x ašį yra rudens lygiadienis.

Tada diena dar trumpėja, bet jos trumpėjimas lėtėja, nes jis turi kažkada sustoti. Sustojimas įvyksta gruodžio mėnesį – 22 dieną. Jeigu x ašį susidalinsime vienodais tarpais, skirtingais momentais, diena skirtingai ir ilgės“, - pasakojo teorinės fizikos ir astronomijos specialistas.

Kadangi žemė juda aplink saulę ne apskritimu, o elipse tada, kai ji būna arčiausiai saulės, ji juda greičiausiai, o kada toliau nuo saulės – lėčiau.

„Netolygią dienos trukmės kaitą turime dėl to, kad esame ant apskritimo, trukmė nakties ir dienos keičiasi netolygiai. Greičiausiai keičiasi aplink pavasario ir rudens lygiadienius“, - sakė A. Kučinskas.

Apie Žemės sukimąsi apie Saulę: