Wat is een solstice?

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.

Al duizenden jaren lang is astronomie voor ons mensen belangrijk. Zo kennen we bijvoorbeeld Stonehenge in Engeland, een constructie die al duizenden jaren geleden is gebouwd en waarmee de tijdstippen van solstices en equinoxen bepaald konden worden. Solstices en equinoxen zijn de tijden en posities tijdens de reis van de Aarde om de Zon die wij mensen gebruiken om onze seizoenen aan te duiden.

Bovenstaande tekening laat zien hoe Stonehenge er in 2400 voor Christus vermoedelijk uitzag. Tijdens zonsopkomst op het zomer solstice vielen de zonnestralen door wat werd genoemd de “slachtstenen” precies op de altaarsteen in het centrum.

Maar wat is een solstice nu eigenlijk?

Het heeft wat te maken met denkbeeldige lijnen op onze planeet. Deze lijnen zijn belangrijk omdat ze ons helpen bij de navigatie en het bepalen van de tijd. Zoo is de evenaar een denkbeeldige lijn die als een riem over het midden van de Aarde loopt. Deze lijn verdeelt de Aarde in een noordelijk halfrond en een zuidelijk halfrond. Een andere denkbeeldige lijn loopt dwars door de Aarde heen en verbindt de noordpool met de zuidpool; dit is de rotatie-as van de Aarde. Deze lijn maakt een hoek van 23,5° met het baanvlak van de Aarde om de Zon.

De rotatie-as van de Aarde maakt een hoek van 23,5°. Dat maakt de breedtegraden van +23,5° en -23,5° speciaal. Maar hoe? Andere bruikbare maar denkbeeldige lijnen die parallel aan de evenaar om de Aarde lopen noemen we breedtegraden. Ze worden genummerd van 0° tot 90°. De evenaar is dan 0°. Hoe hoger het nummer hoe verder noordelijk; de negatieve nummers worden voor het zuidelijk halfrond gebruikt.

Er lopen twee speciale breedtegraadlijnen over de Aarde heen. Eentje over het noordelijk halfrond op een breedte van +23,5° die we de kreeftskeerkring noemen en eentje over het zuidelijk halfrond op -23,5° en die noemen we de steenbokskeerkring.

Dit zijn de breedtegraden waar de Zon eenmaal per paar om 12 uur recht boven staat. Op het noordelijk halfrond is dat tijdens de zomer solstice die meestal op 21 juni valt (In 2020 vindt de zomerzonnewende plaats op 20 juni 2020 om 22:44 uur). Op het zuidelijk halfrond is daar de winter solstice die meestal op 21 december valt. Deze solstices zijn de dagen met de meeste (voor de zomer) of de minste (voor de winter) uren daglicht van het hele jaar.

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

 

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

Gedurende het jaar staat de Zon midden op de dag twee keer recht boven de evenaar, dit zijn de twee equinoxen. De lente equinox vindt meestal plaats op 20 maart en de herfst equinox vindt meestal plaats op 22 september. Met uitzondering aan de evenaar zijn de twee equinoxen de enige dagen met een gelijke hoeveelheid daglicht en duisternis. Aan de evenaar hebben alle dagen van het jaar een gelijke hoeveelheid daglicht en duisternis. Buiten deze twee keerkringen staat de Zon nooit recht boven je hoofd.

 

De baan van de Aarde om de Zon en de verschillende seizoenen
Tekening van de baan van de Aarde om de Zon die de hoeken van het invallende zonlicht toont tijdens de solstices en de equinoxen.

Er zijn nog twee andere belangrijke breedtegraadlijnen namelijk de twee poolcirkels rond de noordpool en de zuidpool. Deze twee cirkels bevinden zich even ver van de polen als de twee keerkringen van de evenaar. Tijdens de zomer solstice gaat de Zon niet onder op de noordelijke poolcirkel en maakt de Zon tijdens de rotatie van de Aarde een complete cirkel boven de horizon. Op de zuidelijke poolcirkel gaat de Zon tijdens de winter solstice helemaal niet onder.

Hoe dichter je bij de polen komt hoe meer dagen er zijn dat de Zon niet onder gaat of juist helemaal niet opkomt en als je aan de polen bent komt de Zon gedurende zes maanden helemaal niet op of gaat de Zon gedurende zes maanden helemaal niet onder.

Kreeftskeerkring? Steenbokskeerkring? Wie heeft die namen bedacht?

Deze namen zijn dik 2000 jaar oud. In die tijd bevond de Zon zich tijdens de zomer solstice in juni in het sterrenbeeld Steenbok – Capricornus. Momenteel is dat niet meer zo en dat komt doordat de rotatie-as van de Aarde enigszins wiebelt waardoor die in de loop van een lange periode in een andere richting wijst. Deze beweging noemen we de precessie.

Over een periode van ongeveer 26000 jaar beschrijft de beweging van de rotatie-as een kleine kegel. Op dit moment bevindt de Zon zich tijdens de zomer solstice in het sterrenbeeld Taurus – Stier of in Tweelingen – Gemini afhankelijk hoe je de grens trekt tussen de twee sterrenbeelden. De naam keerkring komt van het feit dat de Zon op een solstice om lijkt te keren.

Toen de steenbokskeerkring zijn naam kreeg bevond de Zon zich tijdens de winter solstice in het sterrenbeeld Steenbok – Capricornus. Tegenwoordig bevindt de Zon zich tijdens de winter solstice in het sterrenbeeld Boogschutter – Sagittarius.

Eerste publicatie: 20-06-2020
Bron: SciJinks-NASA