Kommende torsdag (19. mars), vil vi ha en endring av årstidene: forekomsten av vernal equinox, som markerer den offisielle starten på våren på den nordlige halvkule og høsten på den sørlige halvkule. Faktisk vil det være en ganske lykkebringende forekomst: de tidligste at jevndøgn har skjedd landsdekkende på 124 år. Mer om det om et øyeblikk.
Det eksakte øyeblikket av jevnalden vil skje torsdag kveld klokka 11:49. EDT (0349 GMT 20. mars), i følge astronomiens referansebok "Astronomical Table of the Sun, Moon and Planets" (Willmann-Bell, 2016). På det tidspunktet vil jorden nå punktet i sin bane der aksen ikke vippes mot eller bort fra solen. Dermed vil solen da være direkte over et bestemt punkt på jordens ekvator som beveger seg nordover. På himmelen er det der ekliptikken og himmelekvator krysser hverandre.
En ikke-så-likestilt equinox
På equinox-dagen vil solen se ut til å stige nøyaktig øst og sette seg nøyaktig vest. Døgn og natt sies ofte å være like lang med jevndøgn, men dette er en vanlig misforståelse - dagen kan være opptil 8 minutter lenger, avhengig av breddegrad.
Solen er over horisonten halve dagen og under halvparten - men det utsagnet neglisjerer effekten av jordas atmosfære, som bøyer solstrålene (kalt brytning) rundt jordens krumning når solen ligger nær horisonten. Men på grunn av denne bøyningen av solstrålene, blir solskiven alltid sett litt høyere over horisonten enn den egentlig er.
Når du ser solen ser ut til å sitte i horisonten, er det du faktisk ser på en optisk illusjon; solen i det øyeblikket er faktisk under horisonten. Så vi får flere ekstra minutter med dagslys på starten av dagen og flere ekstra minutter mer på slutten.
Den antatte likheten mellom dag og natt gir oss det latinske navnet "ekvivalent", som betyr "lik natt." Men i virkeligheten, takket være atmosfæren vår, er dagen lengre enn natten ved jevndøgn. På New Yorks breddegrad, for eksempel, er dag og natt omtrent like noen få dager før utjevningen, på St. Patrick's Day (17. mars).
Solen overhead fra Emerald of the Equator
Astronomer kan beregne øyeblikket til den vernal jevndøgn helt ned til nærmeste sekund. I år vil det skje på torsdag (19. mars), klokka 11:49:28 kl. EDT (0349 GMT 20. mars). I det øyeblikket vil solen vises direkte over 80 kilometer sør for Gorontalo, en provins i Indonesia - ofte referert til som "Smaragden av ekvator" - på øya Sulawesi, på ekvator i Gulf av Tomini. I dagene som følger, vandrer de direkte solstrålene nord for ekvator, og dagslyset på den nordlige halvkule vil tilsvarende se ut til å øke.
Hvorfor så tidlig?
Som det ble bemerket, vil dette være det tidligste at vernaljevndøgn vil forekomme over hele det sammenhengende USA på 124 år. Det er to spesifikke årsaker til denne variasjonen av datoen: skuddår og sommertid.
Når et skuddår satte oss tilbake en dag
For det første at 2020 er et sprangår (noe som betyr at februar måned hadde en ekstra dag) ikke årsaken til den tidlige ankomst av årets jevndøgn. Snarere er det skuddåret vi observerte i år 2000.
La oss se på datoene og klokkeslettet for vernaljevndøgnene frem til 2000. Merk at hvert år forekomsten av jevnalden skjer omtrent 6 timer (eller en fjerdedel av en dag) senere i kalenderen:
- 1996: 20. mars kl 03:03 EST (0803 GMT)
- 1997: 20. mars klokken 20:54 EST (1354 GMT)
- 1998: 20. mars kl 14:54 EST (1954 GMT)
- 1999: 20. mars klokka 20.46. EST (0146 GMT 21. mars)
- 2000: 20. mars klokken 02.35 EST * (0735 GMT)
I 46 f.Kr. visste Julius Cæsars rådgivende astronom, Sosigenes, fra egyptisk erfaring at solåret var omtrent 365,25 dager lang. Så for å redegjøre for det gjenværende kvartalet, ble en ekstra dag - sprangdag - lagt til i kalenderen hvert fjerde år. Dessverre var den nye julianske kalenderen 11 minutter og 14 sekunder lenger enn selve solåret. I løpet av året 1582 - takket være overkompensasjonen av å observere for mange skuddår - hadde kalenderen falt ut av trinn med solåret med 10 dager.
Det var da pave Gregor XIII trådte inn og produserte vår nåværende "gregorianske" kalender med råd fra sin egen astronom, Christopher Clavius (1538-1612). For det første, for å få tak i ting, ble 10 dager utelatt etter 4. oktober 1582, noe som gjorde dagen etter 15. oktober. For å bedre tilpasse det nye kalenderformatet slik at det samsvarer lengre med solåret, de fleste århundre år ( slik som 1700, 1800, 1900) - som i den gamle julianske kalenderen ville blitt observert som skuddår - ikke var det. Unntakene var de hundreår like like delbare med 400. Derfor var 1700, 1800 og 1900 ikke skuddår.
Men 2000 var et århundreår, jevnt delbart med 400, så det ble observert som et skuddår. Hadde vi hoppet over skuddåret i 2000 (som i 1900), ville vernaljevndøgn i 2000 ha skjedd et døgn senere, den 21. mars klokka 02:35 EST (0735 GMT).
Derfor grunnen til at vi har en stjerne ved siden av datoen.
Så takket være at februar hadde en ekstra dag i 2000, glatt datoen for jevndøgn en dag tilbake til 20. mars.
Sommertid forsinket jevnaldrende i øst
Fordi solåret ikke er nøyaktig en fjerdedel av dagen lengre enn det 365-dagers kalenderåret, men litt mindre enn en fjerdedel (24,22%) av en dag, kommer forekomsten av equinox omtrent 47 minutter tidligere ( i gjennomsnitt) hvert fjerde år:
- 2000: 20. mars klokken 02.35 EST (0735 GMT)
- 2004: 20. mars klokken 01.48 EST (0648 GMT)
- 2008: 20. mars kl. 1:48 EDT (0548 GMT) *
- 2012: 20. mars kl. 1:14 EDT (0514 GMT)
- 2016: 20. mars kl 12:30 EDT (0430 GMT)
- 2020: 19. mars klokka 11:49 kl. EDT (0349 GMT 20. mars)
Stjernen (*) indikerer at USA og Canada hadde begynt å observere sommertid den andre søndagen i mars i stedet for den første søndagen i april, en praksis som begynte i 2007. I 2000 var det bare de som var i stillehavets tidssone ( så vel som i Alaska og Hawaii) observerte jevndøgn den 19. mars. I 2004, 2008 og 2012, så disse tidssonene igjen våren ankom 19. mars, sammen med folk på fjelltiden.
I 2016 feiret de i sentral tidssone en ankomst 19. mars. Hadde vi fortsatt med det gamle systemet (når sommertid ikke begynte før i begynnelsen av april), ville vi vært på standardtid i 2016, og de i de østlige delene av Nord-Amerika, også, ville ha observert jevnalden 19. mars (klokka 23:30 EST), men dagslyset drev det av i ytterligere fire år. Endelig i år, fra kyst til kyst, kommer våren 19. mars - det tidligste på 124 år.
Og som et poeng av rekorden: I 1896 ankom vernaljevndøgn 19. mars klokka 21.29. EST (0229 GMT 20. mars).
Astronomisk vs. meteorologisk vår
Sannheten skal sies, det er virkelig to kilder: astronomisk vår og meteorologisk vår.
astronomisk våren måles ved vernal equinox, men det er bare en markør i den store tidsstrømmen, satt opp av astronomer - en siderisk milepost, nøyaktig som en tikkende klokke, men bare tilnærmet tidspunktet for å endre årstidene.
meteorologisk våren har visstnok allerede startet fra 1. mars, og går gjennom slutten av mai, ifølge Accuweather. I sannhet ignorerer den meteorologiske våren klokken og kalenderen, lager sine egne regler og skaper en festival for sang og blomstre, alt i sin egen tid.
Krokusene, de tidlige robinene og andre verste fenomener legger ikke merke til hårets splittende detaljer som markerer den astronomiske ankomsten til vernal equinox. De har alle sin egen måte å vite når våren virkelig begynner.
- Sesong til sesong: Jordens jevndøgn og solstoffer (infographic)
- Vernal equinox: Første vårdag sett fra verdensrommet (bilde)
- Hvorfor høstjevndøgn ikke faller på samme dag hvert år
Joe Rao fungerer som instruktør og gjesteforeleser ved New YorksHayden Planetarium. Han skriver om astronomi forNatural History magazine, denFarmers Almanac og andre publikasjoner. Følg oss på Twitter@Spacedotcom og påFacebook.
