Možná jste někdy ve svém životě slyšeli úsloví: „Slunce zítra ještě vyjde na východě a zapadne na západě. Chápete to, znamená to, že to není konec světa. Ale napadlo vás někdy, proč se Slunce chová takto? Proč – a ostatně vždy bylo – Slunce vychází na východě a zapadá na západě? Jaká mechanika za tím stojí?
Starověcí lidé přirozeně brali průchod Slunce oblohou jako znamení, že se točí kolem nás. Se zrodem moderní astronomie jsme zjistili, že je to vlastně naopak. Zdá se, že Slunce kolem nás obíhá jen proto, že ho naše planeta nejen obíhá, ale také se při tom otáčí kolem své osy. Z toho získáme známý průchod Slunce oblohou a základ pro naše měření času.
Rotace Země:
Jak již bylo uvedeno, Země se při obíhání Slunce otáčí kolem své osy. Při pohledu z nebeského severu by se Země zdála rotující proti směru hodinových ručiček. Z tohoto důvodu se těm, kteří stojí na zemském povrchu, zdá, že Slunce se kolem nás pohybuje západním směrem rychlostí 15° za hodinu (nebo 15′ za minutu). To platí pro všechny nebeské objekty pozorované na obloze se „zdánlivým pohybem“, který je vede z východu na západ.
Axiální sklon (nebo šikmost) Země a jeho vztah k rotační ose a rovině oběžné dráhy. Kredit: Wikipedia Commons
To platí také pro většinu planet ve sluneční soustavě. Výjimkou je Venuše, která se ve srovnání se svou oběžnou dráhou kolem Slunce otáčí zpět (jev známý jako retrográdní pohyb). Uran je další, který se nejen otáčí na západ, ale je nakloněn natolik, že se zdá, že sedí na své straně vzhledem ke Slunci.
Pluto má také retrográdní pohyb, takže pro ty, kdo stojí na jeho povrchu, by Slunce vycházelo na západě a zapadalo na východě. Ve všech případech se má za to, že příčinou je velký dopad. V podstatě se Pluto a Venuše velkým nárazem otočily opačným směrem, zatímco další zasáhl Uran a převrátil ho na bok!
S rotační rychlostí 1 674,4 km/h (1 040,4 mph) trvá Zemi 23 hodin, 56 minut a 4,1 sekundy, než se jednou otočí kolem své osy. To v podstatě znamená, že hvězdný den je kratší než 24 hodin. Ale v kombinaci s oběžnou dobou (viz níže) vychází sluneční den – tedy doba, za kterou se Slunce vrátí na stejné místo na obloze – na přesně 24 hodin.
Dráha Země kolem Slunce:
S průměrnou oběžnou rychlostí 107 200 km/h (66 600 mph) Zemi trvá přibližně 365 256 dní – neboli známější. hvězdný rok – k dokončení jediného oběhu Slunce. To znamená, že každé čtyři roky (v tom, co je známé jako přestupný rok), musí pozemský kalendář obsahovat jeden den navíc.
Při pohledu z nebeského severu se zdá, že pohyb Země obíhá kolem Slunce proti směru hodinových ručiček. V kombinaci s jejím axiálním sklonem – tedy zemská osa je nakloněna o 23,439° směrem k ekliptice – to má za následek sezónní změny. Kromě produkování teplotních změn to také vede ke změnám v množství slunečního záření, které polokoule dostává v průběhu roku.
V podstatě, když severní pól míří ke Slunci, severní polokoule zažívá léto a jižní polokoule zimu. Během léta se klima otepluje a slunce se na ranní obloze objevuje dříve a zapadá v pozdější hodinu večer. V zimě se klima obecně ochladí a dny se zkrátí, přičemž východ slunce přichází později a západ slunce dříve.
Nad polárním kruhem dochází k extrémnímu případu, kdy po část roku není vůbec žádné denní světlo – až šest měsíců na samotném severním pólu, což je známé jako „polární noc“. Na jižní polokouli je situace přesně obrácená, jižní pól zažívá „půlnoční slunce“ – tedy den o 24 hodinách.
A v neposlední řadě mají sezónní změny za následek také změny ve zdánlivém pohybu Slunce po obloze. Během léta na severní polokouli se zdá, že se Slunce pohybuje z východu na západ přímo nad hlavou, zatímco v zimě se přibližuje k jižnímu obzoru. Během léta na jižní polokouli se zdá, že se Slunce pohybuje nad hlavou; zatímco v zimě se zdá být blíže severnímu obzoru.
Stručně řečeno, Slunce vychází na východě a zapadá na západě kvůli rotaci naší planety. V průběhu roku je množství denního světla, které zažíváme, zmírněno nakloněnou osou naší planety. Pokud by nás stejně jako Venuše, Uran a Pluto správně zasáhl dostatečně velký asteroid nebo nebeský objekt, situace by se mohla změnit. I my jsme si mohli vyzkoušet, jaké to je sledovat Slunce, jak vychází na západě a zapadá na východě.
Napsali jsme mnoho zajímavých článků o planeta Země zde na Universe Today. Zde je Proč se Země točí ?, Rotace Země , Jak rychle se Země otáčí? , a Proč existují roční období?
Zde je článek od Cornell's Ask an Astronomer právě o této otázce. A tady je článek od Jak věci fungují to vysvětluje celou sluneční soustavu.
Astronomy Cast má také epizody na toto téma, např Epizoda 30: Slunce, skvrny a vše , a 181. díl: Rotace .
