Почему в равноденствие день равен ночи

Солнце на экваторе

Земная ось наклонена к плоскости орбиты. Поэтому полгода к Солнцу больше повёрнуто Северное полушарие, полгода — Южное, а Солнце на нашем небе за год то поднимается выше небесного экватора — проекции земного экватора на небо, — то опускается ниже.

Равноденствие — момент, когда центр Солнца в своём видимом движении по эклиптике пересекает небесный экватор ^[1]. В этот миг земная ось не наклонена ни к Солнцу, ни от него: она перпендикулярна линии Солнце — Земля^[2]. Если посмотреть на Землю из космоса, граница дня и ночи — терминатор — проходит ровно через оба географических полюса^[1]. Освещена ровно половина каждой параллели, а значит, почти везде день равен ночи.

Два раза в год

Равноденствий два^[1]:

• весеннее — около 20 марта по всемирному времени, когда Солнце переходит из южной половины неба в северную;
• осеннее — 22 или 23 сентября, когда оно возвращается в южную.

В других часовых поясах даты могут сдвигаться на сутки. А в Южном полушарии всё наоборот: там мартовское равноденствие — осеннее, а сентябрьское — весеннее^[1]. Равноденствия считаются астрономическим началом весны и осени, а промежуток между двумя весенними равноденствиями — тропический год, около 365,2422 суток^[1]. Из-за дробного хвоста равноденствие каждый год приходится на немного разное время.

Почему «почти»

В равноденствие день на самом деле немного длиннее ночи. Причин две^[1]:

1. Рефракция: атмосфера преломляет лучи и «приподнимает» солнечный диск, так что мы видим Солнце, когда оно геометрически ещё под горизонтом.
2. Край, а не центр: восход и закат отсчитывают по верхнему краю диска, а равноденствие — по центру Солнца.

Вместе эти поправки делают день на экваторе примерно на 14 минут длиннее ночи, а ближе к полюсам разница ещё больше^[2]. Поэтому день, когда светлое и тёмное время действительно равны, наступает на несколько дней раньше весеннего равноденствия и позже осеннего. Для него даже придумали слово equilux^[2].

Точка Овна в созвездии Рыб

Точки, где эклиптика пересекает небесный экватор, называют точками равноденствий. От точки весеннего равноденствия астрономы отсчитывают небесные координаты^[1].

Её обозначают знаком Овна ♈, а точку осеннего — знаком Весов ♎: во времена Гиппарха они находились в этих созвездиях. Но земная ось медленно поворачивается — это прецессия, и точки равноденствий смещаются; явление называют предварением равноденствий. Сегодня точка весеннего равноденствия — в созвездии Рыб, осеннего — в Деве^[1]. Подробнее о знаках — в статье «Знаки зодиака».

Праздник весны

Весеннее равноденствие отмечают многие народы. В Иране, Афганистане, Таджикистане и большей части Центральной Азии в этот день встречают Навруз — Новый год по солнечной хиджре^[2]. А на равноденствие 21 марта по юлианскому календарю опирались церковные пасхалии: когда календарь отстал от неба, папа Григорий XIII ввёл григорианский календарь, чтобы вернуть равноденствие на прежнее место^[2].

О других небесных явлениях — в статьях «Почему Луна меняет форму» и «Как происходит солнечное затмение».