Я всегда был уверен, что дни равноденствия выпадают на 21 марта и 21 сентября и вместе с днями солнцестояния делят год на 4 равные части. Однако часто датой равноденствия называют не 21-е число, а какое-то другое. Но ведь деление года на четыре равные части обусловлено вращением Земли вокруг Солнца. Тогда почему меняются даты?

Весеннее и осеннее равноденствия — это моменты времени, когда на экваторе в полдень Солнце находится точно в зените (или, выражаясь астрономической терминологией, пересекает небесный экватор). В периоды равноденствий продолжительность дня на всей Земле равна продолжительности ночи. Моменты равноденствий из года в год перемещаются относительно начала календарных суток. В Северном полушарии весеннее равноденствие обычно случается 20 или 21 марта, осеннее — 22 или 23 сентября (в Южном полушарии наоборот). Даты не всегда совпадают, потому что существуют високосные годы, и, соответственно, момент наступления равноденствия смещается примерно на сутки. Дни весеннего и осеннего равноденствий наступают, когда Земля находится в строго противоположных друг другу точках своей орбиты, но, как ни странно, даты, на которые приходятся моменты равноденствий, не делят год на две равные половины. Если взять среднее значение дат равноденствий и среднюю продолжительность года, выясняется, осеннее равноденствие наступает через 186 дней после весеннего, а весеннее равноденствие — всего через 179,25 дня после осеннего. Это потому, что 3емля движется по эллиптической орбите и наиболее близко подходит к Солнцу в начале января. В соответствии со вторым законом Кеплера, который гласит, что линия, соединяющая Солнце и планету, за равные промежутки времени «заметает» равные площади, в это время года Земля движется по своей орбите с наибольшей угловой скоростью. В результате 3емля проходит половину орбиты от осеннего до весеннего равноденствия за меньшее время, чем половину орбиты от весеннего до осеннего равноденствия, когда она находится дальше от Солнца и движется медленнее. Соответственно, период весна — лето, имеющий продолжительность светлого времени суток на 12 часов больше, в Северном полушарии длится почти на 7 дней дольше, чем в Южном.

Роберт Харви (Суиндон, Великобритания)

Утверждение о том, что год должен делиться на четыре равные части, ошибочно. Еще в 140 году Птолемей попытался объяснить, почему времена года имеют неравную продолжительность. Как я написал в своей книге «Astronomy: From the Earth to the Universe», текущие данные показывают, что весна длится 92 дня 19 часов, лето — 93 дня 15 часов, осень — 89 дней 20 часов и зима — 89 дней 0 часов. Птолемей пришел к выводу, что центр орбиты вращения Солнца вокруг Земли (по причинам, тогда представлявшимся вполне очевидными, эта орбита была правильной окружностью) смещен относительно Земли, либо у большой окружности орбиты имеется эпицикл. Благодаря труду Иоганна Кеплера, опубликованному в 1609 году, мы теперь можем дать следующее объяснение: Земля обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, причем скорость движения Земли варьируется в соответствии со вторым законом Кеплера. Земля находится ближе всего к Солнцу (в перигелии) в начале января, а значит, осенью — зимой она движется быстрее, потому-то этот период и короче.

Джей Пасачофф (Колледж Уильямса, Массачусетс, США)