Wat is een solstice?

Meteorologen en astronomen bepalen de seizoenen op Aarde op een andere manier en dat heeft te maken met de solstices.

Winter solstice
Tijdens de winter solstice staat de Zon aan de steenbokskeerkring midden op de dag recht boven je hoofd.

Tijdens de draaiing van de Aarde baadt de helft van de planeet in zonlicht en is het op de andere helft donker. Maar omdat de as van de Aarde een helling van 23,5° maakt ten opzicht van het baanvlak om de Zon is er altijd een helft die langer licht ontvangt dan de andere. Tweemaal per jaar, als de ashelling het meest extreem is ten opzichte van de Zon, heeft het ene halfrond de langste dag van het jaar terwijl het andere halfrond dan de langste nacht heeft. Dit wordt de solstice oftewel de zonnewende genoemd.

Wat veroorzaakt het solstice?

Dankzij de kanteling van de as van de Aarde kennen we vier seizoenen. Het naar de Zon toe gerichte halfrond ervaart de zomer: juni tot augustus op het noordelijk halfrond en december tot februari op het zuidelijk halfrond. Het halfrond dat van de Zon is weg gekanteld ontvangt minder straling en is dus kouder. Dit komt dan overeen met de winter en die valt op het noordelijk halfrond van december tot februari en op het zuidelijk halfrond van juni tot augustus.

Als de aardas niet gekanteld zou zijn dan zouden we geen seizoenen kennen want beide halfronden krijgen dan het gehele jaar door evenveel licht en warmte. Rondom de zomerzonnewende op het noordelijk halfrond ervaren delen van de poolcirkel op de top van het noordelijk halfrond 24 uur zonlicht terwijl gebieden op de zuidpool, op het puntje van het zuidelijk halfrond, helemaal geen poollicht krijgen. Het tegenovergestelde is waar tijdens de winterzonnewende op het noordelijk halfrond (24 uur duisternis in de noordelijke poolcirkel en 24 uur licht in de zuidelijke poolcirkel).

Wanneer is de zonnewende?

Zonnewendes markeren het begin van de astronomische zomer en winter en vinden plaats omstreeks 21 juni en 21 december. Een jaar is op basis van astronomische en meteorologische cycli verdeeld in vier seizoenen maar die twee hebben niet altijd dezelfde begin- en einddatum voor elk seizoen.

Mensen hebben duizenden jaren lang waarneembare periodieke natuurverschijnselen gebruikt om de tijd vast te leggen. De natuurlijke rotatie van de Aarde om de Zon vormt een belangrijke basis voor de astronomische kalender waarin we met behulp van twee solstices en twee equinoxen de seizoenen definiëren. De meteorologische kalender verdeelt op basis van jaarlijkse temperatuurcycli het jaar in vier seizoenen.

Omdat het astronomische jaar 365,25 dagen lang is en onze kalender 365 of 366 dagen telt vallen de zonnewendes niet altijd op dezelfde dag. De Aarde draait in een licht elliptische baan om de Zon en dat kan ook dagen toevoegen aan de astronomische seizoenen omdat de afstand van de Aarde tot de Zon niet statisch is. De Aarde beweegt sneller naarmate de planeet dichter bij de Zon staat. Dit is als de planeet zich in zijn perihelium bevindt. Als gevolg hiervan is de winter op het noordelijk halfrond een paar dagen korter dan de zomer en is de zomer op het zuidelijk halfrond een paar dagen korter dan de winter.

zomer solstice
Tijdens de zomer solstice staat de Zon aan de kreeftskeerkring midden op de dag recht boven je hoofd.

Alhoewel we het hebben over een dag van de zonnewende vindt de precieze axiale uitlijning plaats op een specifiek tijdstip en hoeft het exacte moment van de zomerzonnewende, de langste dag op het halfrond, niet overdag plaats te vinden. De zonnewende vindt plaats onafhankelijk van welke kant van de Aarde naar de Zon is gericht. Dit betekent dat dit zelfs ’s nachts plaats kan vinden. De zonnewende vindt plaats als de kanteling van de Aarde de meest extreme positie heeft ten opzichte van de Zon. Dit kan al dan niet het geval zijn als het halfrond dat een zomerzonnewende ervaart naar de Zon kijkt.

Waarom wordt het een solstice genoemd?

Solstice is een samentrekking van de Latijnse woorden “sol”(Zon) en “stare”(stilstaan).

De Zon komt altijd op in het oosten en gaat in het westen weer onder maar afhankelijk van het seizoen komt de Zon wel hoger of lager boven de horizon. Rond de solstices bereikt de zon zijn schijnbaar hoogste en laagste punt boven de horizon. Ze komen overeen met midden zomer en midden winter. Het zijn ook de keerpunten van de reis die de Zon langs de hemel maakt. Als de Zon tijdens de zomerzonnewende eenmaal het zenit heeft bereikt dan kan daarna de weg richting de horizon worden ingezet. Het laagste punt, het nadir, wordt bereikt tijdens de winterzonnewende. In de weken voor deze keerpunten lijkt de Zon zich op zijn uiterste punt slechts langzaam te verplaatsen. Dit heeft tot de benaming “de stilstaande Zon” geleid.

Als je een jaar lang elke dag de middagpositie van de Zon in kaart zou brengen dan zou dat leiden tot een scheve acht. We noemen dit een analemma. Het punt waarop de krommen van de 8 elkaar kruisen heet equinox. Op dit punt zijn dag en nacht even lang.

Wie ontdekte de solstice?

De positie van de Zon aan de hemel wordt al duizenden jaren door mensen waargenomen. Solstices hebben over de hele wereld geleid tot religieuze rituelen en mensen hebben monumenten gebouwd om de gebeurtenis te vieren.

Bij Stonehenge in Engeland komt de Zon op achter de oude ingang van een stenen cirkel en wordt van hieruit naar het midden van het monument geleid. Onderzoekers geloven dat er al duizenden jaren zonnewendes worden gevierd op Stonehenge. De stenen cirkel is vooral belangrijk voor heidenen en druïden.

Stonehenge schema
Deze tekening van Stonehenge laat zien hoe tijdens de zomer solstice de zonnestralen tussen twee stenen door vallen op een speciale steen in het binnenste van de cirkel.

Volgens sommige oude Griekse kalenders luidde de zonnewende het begin van het nieuwe jaar in en markeerde de solstice het aftellen van een maand tot aan de start van de Olympische Spelen.

In de Verenigde Staten voeren sommige Indianenstammen die in de vlaktes en de Rocky Mountains leven een zonnedans uit om de zomerzonnewende te vieren.

Eerste publicatie: 21 december 2020