Solstice

Sebuah titik balik matahari merupakan peristiwa astronomi yang terjadi dua kali setiap tahun sebagai Matahari mencapai pesiar relatif tertinggi atau terendah pada ekuator langit pada falak. Soltis, bersama-sama dengan ekuinoks, terhubung dengan musim. Dalam banyak budaya solstices menandai baik awal atau titik tengah musim dingin dan musim panas.

Kata solstice berasal dari sol Latin (sun) dan sistere (diam), karena saat soltis, Matahari masih berdiri di deklinasi; yaitu, gerakan musiman jalan Matahari (seperti yang terlihat dari Bumi) datang untuk berhenti sebelum berbalik arah.

Di lintang di zona beriklim sedang, titik balik matahari musim panas menandai hari ketika matahari muncul di langit tertinggi. Namun, di daerah tropis, matahari muncul tepat di atas kepala (disebut titik subsolar) beberapa hari (atau bahkan bulan) sebelum titik balik matahari dan lagi setelah titik balik matahari, yang berarti titik subsolar terjadi dua kali setiap tahun.

Solstice Istilah ini juga dapat digunakan dalam arti yang lebih luas, sebagai tanggal (hari) ketika hal ini terjadi. Hari titik balik matahari adalah baik hari terpanjang tahun (di musim panas) atau hari terpendek tahun (di musim dingin) untuk setiap tempat di luar daerah tropis.

Definisi dan kerangka acuan Untuk seorang pengamat di Kutub Utara, matahari mencapai posisi tertinggi di langit sekali setahun pada bulan Juni. Hari ini terjadi disebut titik balik matahari Juni hari. Demikian pula, untuk seorang pengamat di Kutub Selatan, matahari mencapai posisi tertinggi pada tanggal hari solstice. Ketika itu adalah titik balik matahari musim panas di salah satu kutub, itu adalah titik balik matahari musim dingin di sisi lain. Gerak barat matahari tidak pernah berhenti sebagai Bumi terus-menerus dalam rotasi. Namun, gerak matahari deklinasi datang untuk berhenti pada saat titik balik matahari. Dalam hal ini, titik balik matahari berarti "matahari berdiri". Kata modern ilmiah ini turun dari kata ilmiah Latin digunakan di republik Romawi akhir dari abad ke-1 SM: solstitium. Pliny menggunakannya beberapa kali di Natural History dengan arti yang sama bahwa ia memiliki hari ini. Ini berisi dua morfem Latin-bahasa, sol, "matahari", dan -stitium, "penghentian". Orang-orang Romawi digunakan "berdiri" untuk merujuk kepada komponen kecepatan relatif Matahari seperti yang diamati di langit . Kecepatan relatif adalah gerak suatu benda dari sudut pandang pengamat dalam kerangka acuan. Dari posisi tetap di tanah, matahari muncul untuk mengorbit mengelilingi bumi.

Untuk seorang pengamat dalam kerangka acuan inersia, planet Bumi terlihat berputar pada sumbunya dan berputar mengelilingi Matahari dalam lintasan elips dengan Matahari pada satu fokus. Poros bumi yang miring terhadap bidang orbit bumi dan sumbu ini mempertahankan posisi yang berubah sedikit sehubungan dengan latar belakang bintang. Seorang pengamat di Bumi karena itu melihat jalan surya yang merupakan hasil dari kedua rotasi dan revolusi.

Sebuah solargraph diambil dari Percobaan Atacama Pathfinder di Llano de Chajnantor Observatory di belahan bumi selatan. Ini adalah foto-eksposur panjang, dengan gambar terkena selama enam bulan dalam arah menghadap ke timur dari utara, dari pertengahan Desember 2009 hingga musim dingin solstice selatan pada bulan Juni 2010. jalan matahari setiap hari dapat dilihat dari kanan ke kiri di gambar ini di langit; jalan hari berikutnya berjalan sedikit lebih rendah, sampai hari titik balik matahari musim dingin, yang jalan adalah salah satu yang terendah di gambar.

Komponen gerak Matahari dilihat oleh pengamat membumi yang disebabkan oleh revolusi sumbu miring - yang, menjaga sudut yang sama di ruang angkasa, berorientasi menuju atau jauh dari Matahari - adalah kenaikan harian yang diamati (dan lateral Anda offset) dari ketinggian Matahari di siang hari selama kurang lebih enam bulan dan mengamati penurunan harian untuk enam bulan yang tersisa. Maksimum atau ketinggian minimum, gerakan tahunan relatif Matahari tegak lurus terhadap cakrawala berhenti dan berbalik arah.

Di luar daerah tropis, ketinggian maksimum terjadi pada titik balik matahari musim panas dan minimum pada titik balik matahari musim dingin. Jalan Matahari, atau ekliptika, menyapu utara dan selatan antara belahan utara dan selatan. Hari-hari yang panjang di sekitar titik balik matahari musim panas dan lebih pendek sekitar titik balik matahari musim dingin. Ketika jalan Matahari melintasi khatulistiwa, panjang malam di lintang + L ° ° dan L adalah panjang yang sama. Hal ini dikenal sebagai equinox. Ada dua solstices dan dua ekuinoks dalam satu tahun tropis.

Hubungan dengan musim

Musim terjadi karena poros bumi rotasi tidak tegak lurus terhadap bidang orbitnya ("pesawat dari ekliptika") tapi saat ini membuat sudut sekitar 23,44 ° (disebut "miring dari ekliptika"), dan karena sumbu terus orientasi terhadap kerangka acuan inersia. Akibatnya, selama setengah tahun belahan bumi utara cenderung ke arah Matahari sedangkan untuk setengah tahun lainnya belahan bumi selatan memiliki perbedaan ini. Dua momen ketika kemiringan sumbu rotasi bumi memiliki efek maksimum adalah solstices.

Pada titik balik matahari Juni titik subsolar lebih jauh ke utara dari waktu lain: pada lintang 23,44 ° utara, yang dikenal sebagai Tropic of Cancer. Demikian pula pada titik balik matahari Desember titik subsolar ini lebih jauh ke selatan daripada waktu lain: pada lintang 23,44 ° selatan, yang dikenal sebagai Tropic of Capricorn. Titik subsolar akan menyeberang setiap lintang antara dua ekstrem tepat dua kali per tahun.

Juga selama titik balik matahari Juni, tempat di Lingkaran Arktik (lintang 66,56 ° utara) akan melihat Matahari hanya di cakrawala saat tengah malam, dan semua tempat utara itu akan melihat Matahari di atas cakrawala selama 24 jam. Itulah matahari matahari tengah malam atau tengah musim panas-malam atau hari polar. Di sisi lain, tempat di Antartika Circle (lintang 66,56 ° selatan) akan melihat Matahari hanya di cakrawala selama siang hari, dan semua tempat selatan itu tidak akan melihat Matahari di atas cakrawala pada setiap saat sepanjang hari. Itu adalah malam kutub. Selama Solstice Desember, efek pada kedua belahan otak yang justru sebaliknya. Hal ini juga memungkinkan lautan es kutub untuk meningkatkan pertumbuhan tahunan dan tingkat sementara pada tingkat yang lebih besar karena kurangnya sinar matahari langsung.

Aspek budaya

Nama Yunani Kuno dan konsep

Konsep solstices tertanam dalam navigasi langit Yunani kuno. Begitu mereka menemukan bahwa bumi adalah bulat mereka merancang konsep falak, permukaan bola imajiner berputar dengan benda-benda langit (ouranioi) tetap di dalamnya (yang modern tidak memutar, tapi bintang di dalamnya melakukan). Selama tidak ada asumsi yang dibuat mengenai jarak badan-badan dari Bumi atau dari satu sama lain, bola dapat diterima sebagai nyata dan pada kenyataannya masih digunakan.

Bintang-bintang bergerak melintasi permukaan bagian dalam falak sepanjang keliling lingkaran dalam pesawat paralel tegak lurus sumbu bumi diperpanjang tanpa batas ke langit dan memotong falak di tiang langit Matahari dan planet-planet. tidak bergerak ini jalur paralel tapi sepanjang lingkaran lain, ekliptika, yang merupakan pesawat pada sudut, arah miring dari ekliptika, dengan sumbu, membawa Matahari dan planet-planet di jalan dari dan di antara bintang-bintang. *

Cleomedes menyatakan:

Band dari Zodiac (zōdiakos kuklos, "lingkaran zodiak") adalah pada sudut miring (loksos) karena diposisikan antara lingkaran tropis dan lingkaran ekuinoksnya menyentuh setiap kalangan tropis pada satu titik ... Zodiac ini memiliki ditentukan lebar (ditetapkan pada 8 ° hari ini) ... itulah sebabnya digambarkan oleh tiga lingkaran: satu pusat disebut "matahari" (hēliakos, "matahari").

Istilah lingkaran matahari digunakan untuk ekliptika, yang berada di tengah lingkaran zodiak, dipahami sebagai sebuah band termasuk konstelasi mencatat nama pada tema mitos. Penulis lain menggunakan Zodiac berarti ekliptika, yang pertama kali muncul dalam gloss penulis yang tidak diketahui dalam sebuah bagian dari Cleomedes mana ia menjelaskan bahwa Bulan adalah dalam lingkaran zodiak juga dan berkala melintasi jalan Matahari Seperti beberapa penyeberangan ini merupakan gerhana Bulan, jalan Matahari diberikan sinonim, para ekleiptikos (kuklos) dari ekleipsis, "gerhana".

Nama Inggris

Kedua solstices dapat dibedakan dengan pasangan yang berbeda dari nama, tergantung pada fitur yang ingin stres.

Musim panas solstice dan balik matahari musim dingin adalah nama-nama yang paling umum. Namun, ini bisa menjadi ambigu karena musim di belahan bumi utara dan belahan bumi selatan yang berlawanan, dan titik balik matahari musim panas satu belahan adalah titik balik matahari musim dingin yang lain. Nama-nama Latinate estival solstice (musim panas) dan solstice berkenaan dgn musim dingin (winter) kadang-kadang digunakan untuk efek yang sama, seperti pertengahan musim panas dan pertengahan musim dingin.

Solstice Juni dan solstice Desember adalah alternatif yang lebih umum "panas" dan "dingin" istilah, tapi tanpa ambiguitas untuk yang belahan adalah konteks. Mereka masih tidak universal, namun, karena tidak semua orang menggunakan kalender surya berbasis di mana solstices terjadi setiap tahun di bulan yang sama (seperti mereka tidak dalam kalender Islam dan kalender Ibrani, misalnya), dan nama-nama yang tidak berguna untuk planet lain (Mars, misalnya), meskipun planet ini memiliki musim.

Solstice utara dan solstice selatan menunjukkan belahan lokasi Matahari. Solstice utara adalah pada bulan Juni, ketika matahari berada langsung di atas Tropic of Cancer di belahan bumi utara, dan titik balik matahari selatan adalah pada bulan Desember, ketika matahari berada langsung di atas Tropic of Capricorn di belahan bumi selatan.

Titik pertama Kanker dan titik pertama Capricorn. Salah satu kelemahan dari nama-nama ini adalah bahwa, karena presesi dari, tanda-tanda astrologi mana solstices ini terletak tidak lagi sesuai dengan konstelasi yang sebenarnya. Solstices saat ini dalam konstelasi Taurus dan Sagitarius.

Istilah Solstice di Asia Timur

Xiazhi dan Dongzhi (istilah surya)

Kalender tradisional Asia Timur membagi tahun menjadi 24 istilah surya (節氣). Xiàzhì (pinyin) atau Geshi (rōmaji) (Cina dan Jepang: 夏至; Korea: 하지 (Haji); Vietnam: Hạ Chí; harfiah: "musim panas yang ekstrim") adalah istilah matahari ke-10, dan menandai titik balik matahari musim panas. Ini dimulai ketika matahari mencapai bujur langit dari 90 ° (sekitar 21 Juni) dan berakhir ketika matahari mencapai garis bujur 105 ° (sekitar 7 Juli). Xiàzhì lebih sering merujuk secara khusus untuk hari ketika matahari berada tepat di bujur langit dari 90 °.

Dongzhi (pinyin) atau Toji (rōmaji) (Cina dan Jepang: 冬至; Korea: 동지 (Dongji); Vietnam: Đông Chí; harfiah: "musim dingin ekstrim") adalah istilah surya 22, dan menandai titik balik matahari musim dingin. Ini dimulai ketika matahari mencapai bujur langit dari 270 ° (sekitar 22 Desember) dan berakhir ketika matahari mencapai garis bujur 285 ° (sekitar 5 Januari). Dongzhi lebih sering merujuk secara khusus untuk hari ketika matahari berada tepat di bujur langit dari 270 °.

Solstices (serta ekuinoks) menandai tengah musim di kalender Asia Timur. Di sini, 至 karakter Cina berarti "ekstrim", sehingga istilah untuk solstices langsung menandakan puncak musim panas dan musim dingin.

Perayaan solstice

Solstice Musim Panas Matahari Terbit di atas Stonehenge

Solstice Istilah ini juga dapat digunakan dalam arti yang lebih luas, sebagai tanggal (hari) yang bagian itu terjadi. Soltis, bersama-sama dengan ekuinoks, terhubung dengan musim. Dalam beberapa bahasa mereka dianggap untuk memulai atau memisahkan musim; di lain mereka dianggap menjadi titik pusat (di Inggris, di belahan bumi utara, misalnya, periode sekitar titik balik matahari utara dikenal sebagai pertengahan musim panas, dan Hari Midsummer adalah 24 Juni, sekitar tiga hari setelah titik balik matahari itu sendiri). Demikian pula 25 Desember adalah awal dari perayaan Natal, dan hari Matahari mulai kembali ke belahan bumi utara.

Banyak budaya merayakan berbagai kombinasi musim dingin dan musim panas solstis, ekuinoks, dan titik tengah antara mereka, yang mengarah ke berbagai liburan yang timbul di sekitar peristiwa ini. Untuk titik balik matahari selatan, Natal adalah hari libur paling populer untuk muncul. Selain itu, Yalda, Saturnalia, Karachun, Hanukkah, Kwanzaa dan Yule (lihat titik balik matahari musim dingin untuk lebih) juga dirayakan sekitar waktu ini. Untuk titik balik matahari utara, budaya Kristen merayakan pesta St. John dari 23-24 Juni (lihat St. Eve, Ivan Kupala Day, Midsummer), sedangkan neopagan mengamati Midsummer, yang juga dikenal sebagai Litha. Untuk vernal (musim semi) equinox, beberapa festival musim semi-waktu dirayakan, seperti Persia Nowruz, ketaatan dalam Yudaisme Paskah dan di gereja-gereja yang paling Kristen Paskah. Equinox musim gugur juga telah melahirkan berbagai libur, seperti hari libur Sukkot Yahudi. Pada titik-titik tengah antara empat peristiwa surya ini, hari lintas kuartal dirayakan.

Di ujung selatan Amerika Selatan, orang-orang Mapuche merayakan Kami Tripantu (Tahun Baru) beberapa hari setelah titik balik matahari utara, pada 24 Juni Lebih jauh ke utara, orang-orang Atacama sebelumnya merayakan tanggal ini dengan festival kebisingan, untuk memanggil Sun bagian belakang. Selanjutnya timur, orang-orang Aymara merayakan Tahun Baru mereka pada 21 Juni perayaan A terjadi saat matahari terbit, ketika matahari bersinar langsung melalui Gerbang Matahari di Tiwanaku. Lain pesta Aymara Tahun Baru terjadi di seluruh Bolivia, termasuk di lokasi El Fuerte de Samaipata.

Dalam banyak budaya, solstices dan ekuinoks tradisional menentukan titik tengah musim, yang dapat dilihat pada perayaan pertengahan musim panas dan pertengahan musim dingin disebut. Dalam hal ini, orang Jepang merayakan awal setiap musim dengan kejadian yang dikenal sebagai Setsubun. Pendinginan kumulatif dan pemanasan yang dihasilkan dari kemiringan planet menjadi paling menonjol setelah solstis, yang mengarah ke kebiasaan yang lebih baru dari menggunakan mereka untuk menandai awal musim panas dan musim dingin di sebagian besar negara Eropa Tengah dan Utara, serta di Kanada, Amerika Serikat dan Selandia Baru.

Dalam kalender Hindu, dua solstices sidereal diberi nama Makara Sankranti yang menandai dimulainya Uttarayana dan Karka Sankranti yang menandai awal Dakshinayana. Yang pertama terjadi sekitar 14 Januari setiap tahun, sedangkan yang kedua terjadi sekitar 14 Juli setiap tahun. Ini menandai pergerakan Matahari sepanjang zodiak sidereally tetap (presesi diabaikan) ke Makara, tanda zodiak yang sesuai dengan Capricorn, dan ke Karkat, tanda zodiak yang sesuai dengan Kanker, masing-masing.

Solstice penentuan

Tidak seperti ekuinoks, waktu titik balik matahari tidak mudah untuk menentukan. Perubahan Surya deklinasi menjadi lebih kecil saat matahari semakin dekat untuk maksimum / minimum deklinasi. Hari-hari sebelum dan setelah solstice, kecepatan deklinasi kurang dari 30 detik busur per hari yang kurang dari 1/60 dari ukuran sudut matahari, atau setara dengan hanya 2 detik dari kenaikan yang tepat

Perbedaan ini tidak terdeteksi dengan perangkat berbasis melihat langsung seperti sextant dilengkapi dengan vernier, dan mungkin dengan alat yang lebih tradisional seperti gnomon atau astrolabe. Hal ini juga sulit untuk mendeteksi perubahan pada matahari terbit / tenggelam azimuth karena pembiasan atmosfer perubahan. Isu-isu akurasi membuat tidak mungkin untuk menentukan hari solstice berdasarkan pengamatan yang dilakukan dalam 3 (atau bahkan 5) hari sekitar titik balik matahari tanpa menggunakan alat yang lebih kompleks.

Account tidak bertahan hidup, tetapi astronom Yunani harus menggunakan metode pendekatan berdasarkan interpolasi, yang masih digunakan oleh beberapa amatir. Metode ini terdiri dari rekaman sudut deklinasi pada siang hari selama beberapa hari sebelum dan sesudah solstice, mencoba untuk menemukan dua hari terpisah dengan deklinasi yang sama. Ketika dua hari ditemukan, waktu tengah antara kedua noons diperkirakan waktu solstice. Selang waktu 45 hari telah didalilkan sebagai salah satu yang terbaik untuk mencapai hingga presisi seperempat hari, dalam penentuan titik balik matahari. Pada tahun 2012, jurnal DIO menemukan bahwa akurasi dari satu atau dua jam dengan kesalahan yang seimbang dapat dicapai dengan mengamati ketinggian matahari sama tentang S = dua puluh derajat (atau d = 20 hari) sebelum dan sesudah titik balik matahari musim panas karena rata-rata dua kali akan diawali dengan q menit busur di mana q adalah (πe COSA) / 3 kali persegi S derajat (e = eksentrisitas orbit bumi, A = perihelion bumi atau apogee matahari), dan suara dalam hasil akan menjadi sekitar 41 jam dibagi dengan d jika ketajaman mata diambil sebagai salah satu arc menit.

Dalam konstelasi

Menggunakan batas konstelasi IAU resmi saat ini - dan dengan mempertimbangkan kecepatan presesi variabel dan rotasi ekliptika - solstices bergeser melalui rasi bintang sebagai berikut (dinyatakan dalam penomoran tahun astronomi di mana tahun 0 = 1 SM, - 1 = 2 SM, dll):

Solstice utara lulus dari Leo ke Kanker pada tahun -1458, dilewatkan ke Gemini pada tahun -10, masuk ke Taurus pada bulan Desember 1989, dan diharapkan untuk masuk ke Aries pada tahun 4609.

Titik balik matahari selatan lulus dari Capricornus ke Sagitarius di tahun -130, diharapkan untuk masuk ke Ophiuchus pada tahun 2269, dan diperkirakan akan masuk ke Scorpius pada tahun 3597.

Solstices di planet lain

Karena 687 hari orbit Mars mengelilingi Matahari (hampir dua kali lipat dari Bumi), planet ini mengalami musim panas dan musim dingin solstices sekitar interval 23 bulan. Titik balik matahari musim panas utara terbaru di Mars pada 15 Februari 2014, dan berikutnya akan terjadi pada 3 Januari 2016.