Astronomija

31.12.2010.

Zagonetna analema

Dobro je poznato da Sunce na nebu nije uvijek na istom mjestu, čak i ako ga gledamo u isto doba dana, primjerice u podne. Ljeti se ono izdigne visoko nad naše glave, dok se koncem godine drži puno bliže obzoru. Tako je zbog nagnutosti osi Zemljine vrtnje u odnosu na ravninu ekliptike, kojom se naš planet giba oko Sunca. Manje upada u oči to da se ni azimut Sunca (njegova udaljenost od pravca sjevera ili juga) u podne razlikuje od dana do dana. Drugim riječima, tijekom godine Sunce obično ili malo žuri ili malo kasni u odnosu na sat! Za tu je nesikroniziranost odgovorna eliptičnost Zemljine staze i neujednačenost brzine kojom se ona giba po njoj. Da je Zemljina staza savršena kružnica i da je os njene vrtnje posve okomita na ravninu ekliptike, Sunce bi u određeni sat u danu uvijek bilo na istom mjestu na nebu. No, kako to nije slučaj, Sunce tijekom godine na podnevnom nebu opisuje jednu osebujnu i asimetričnu krivulju nalik broju 8. Tu nebesku osmicu nazivamo analemom, a mogli bismo je “konstruirati” tako što bismo tijekom jedne cijele godine što je češće moguće fotografirali Sunce, uvijek s istog mjesta i u isti sat. Pokus je to kojega je puno lakše zamisliti, negoli provesti u djelo! Da se Zemlja giba po kružnoj stazi, ali da posjeduje stvarnu nagnutost osi, njena bi analema bila također osmica, ali bi dvije petlje te krivulje u tom slučaju bile jednake veličine. Da je, pak, Zemljina os uspravna, ali da je staza planeta eliptična kao i u stvarnosti, onda bi analema bila tek ravna crta položena duž nebeskog ekvatora. Pratimo li Sunce s naše sjeverne polukugle Zemlje, sjeverna petlja analeme bit će manja od južne. Slika prikazuje analemu za čuveni Kraljevski opservatorij u Greenwichu i na njoj je krivulja namjerno razvučena u smjeru istok-zapad. Na taj način je naglašena njena asimetrija: ona je posljedica približno dva tjedna razlike između solsticijâ i prolazaka Zemlje kroz apside. Primjerice, ljetni solsticij se za sjevernu polukuglu obično dogodi 21. lipnja, a Zemlja kroz afel – točku najvećeg udaljavanja od Sunca – najčešće prolazi 4. ili 5. srpnja. Analema je, dakle, posljedica nekoliko neovisnih svojstava našeg planeta, koja udružena stvaraju taj zakučasti Sunčev uzorak na nebu.