Gdy czytasz ten tekst, Ziemia znajduje się najdalej od Słońca. Co to oznacza?

Na pierwszy rzut oka wydaje się to nieintuicyjne: najcieplej miałoby być wtedy, kiedy jesteśmy najdalej od Słońca, które nas ogrzewa? Otóż tak właśnie jest. Wbrew pozorom nie jest to jednak nic dziwnego. Różnica w odległości między najodleglejszym a najbliższym punktem orbity nie jest aż tak istotna. Ale po kolei.

Gdyby Układ Słoneczny został stworzony odgórnie zapewne Ziemia krążyłaby wokół Słońca po idealnym okręgu, wszak nie ma nic doskonalszego od podstawowych kształtów. Okrąg na przykład jest tym wyjątkowym przypadkiem elipsy, w którym półosie są równe. Ze względu na to jednak, że Układ Słoneczny, jak i cała reszta wszechświata wyłonił się z chaosu, to takich idealnych okręgów ciężko w nim szukać.

Ziemia porusza się wokół Słońca po elipsie. W ciągu pełnego, trwającego 365,25 dni okrążenia Ziemia zbliża się do Słońca maksymalnie 4 stycznia, i oddala od niego maksymalnie 4 lipca. W trakcie styczniowego peryhelium Ziemia znajduje się 147 098 291 km, a w trakcie lipcowego aphelium 152 098 233 km od Słońca.

Swoją drogą najbardziej zbliżoną do okręgu orbitę w Układzie Słonecznym posiada Wenus, której odległość od Słońca w ciągu roku zmienia się w zakresie 107-109 mln km.

Oczywiście co do zasady tak. Jakby nie patrzeć, na powierzchni oddalonego od Słońca o 58 mln km Merkurego powierzchnia nagrzewa się do ponad 420 stopni Celsjusza, podczas gdy na powierzchni Marsa oddalonego o 228 mln km ledwo sięga 20 stopni Celsjusza.

Natomiast w przypadku tak niewielkiej różnicy jak pomiędzy aphelium i peryhelium orbity Ziemi różnice są zasadniczo niezauważalne. Ilość energii padająca na jednostkę powierzchni Ziemi (tzw. stała słoneczna, 1367 W/m2) różni się między tymi punktami orbity o zaledwie 3,5 proc.

Od tego mamy półkulę południową. Wszak gdy u nas jest środek lata, to tam jest środek zimy. Pół świata może dzisiaj zatem pisać, że nie dość, że jest środek zimy, to jeszcze jesteśmy najdalej od Słońca. Nie oznacza to jednak, że zima na półkuli południowej jest jakoś szczególnie surowa. Po części odpowiada za to rozłożenie kontynentów na powierzchni Ziemi.

Jak spojrzymy na globus od strony bieguna południowego to okaże się, że na półkuli południowej znajdują się przede wszystkim oceany. Zaledwie 26 proc. powierzchni półkuli południowej zajmują lądy. 74 proc. to oceany, a jak doskonale wiemy podniesienie temperatury wody wymaga dużo więcej energii niż podniesienie temperatury lądu. Tym samym, latem półkula południowa dłużej się nagrzewa, ale i dłużej się ochładza.

Prędkość obiektu (w tym wypadku Ziemi) poruszającego się po eliptycznej orbicie wokół masywniejszego obiektu (Słońca) zależy bezpośrednio od odległości od niego. Najlepiej widać to na nagraniu przedstawiającym ruch gwiazdy S2 wokół supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A w centrum naszej galaktyki. Gdy gwiazda zbliża się do supermasywnej czarnej dziury jej prędkość rośnie i osiąga wartość maksymalną w perycentrum orbity, po czym zaczyna spadać i osiąga wartość minimalną w apocentrum orbity. Co to oznacza?

Ziemia porusza się najwolniej wokół Słońca gdy znajduje się w aphelium orbity (4 lipca), a najszybciej w peryhelium orbity (4 stycznia). Efekt? Lato na półkuli północnej (gdy odległość Ziemia-Słońce jest największa, a prędkość Ziemi jest najmniejsza)trwa 92 dni, a zima (gdy odległość Ziemia-Słońce jest najmniejsza, a prędkość Ziemi jest największa) zaledwie 89 dni.

Tak czy inaczej, od dzisiaj, przez kolejne ponad 180 dni, aż do czwartego stycznia z każdym dniem będziemy zbliżali się do Słońca, aby w środku zimy rozpocząć kolejny etap oddalania się od Słońca. I tak w kółko, do znudzenia.