Ecco le cause astronomiche alla base del fenomeno, per cui le ore di luce sono le più lunghe di tutto l’anno. Ma anche altre curiosità: perché la data può cambiare e perché il 13 dicembre è il “giorno più corto”.

 

Oggi alle 16:58 inizia l’estate astronomica. Il 21 giugno è, infatti, il giorno del solstizio d’estate, quello in cui le ore di luce sono le più lunghe di tutto l’anno.

Ben 15 e 15 minuti, per l’esattezza. E a mezzogiorno (in realtà l’una per via dell’ora legale) il sole si trova alla massima altezza sull’orizzonte (chiamato punto solstiziale). A seconda della latitudine, nel nostro Pese questa può variare dai 67 ai 76 gradi.

Anche la data, però, può cambiare. La Terra infatti completa una rivoluzione intorno al Sole (quello che noi chiamiamo comunemente anno) in 365 giorni e sei ore circa, ma, per ragioni legate alla regolarizzazione del calendario, ogni quattro anni queste sei ore in più finiscono in un giorno aggiuntivo, il 29 febbraio, che caratterizza appunto gli anni bisestili.

Così, anche il giorno del solstizio, può variare tra il 20 e il 22 giugno, proprio per questo motivo.

Ma perché si verifica il solstizio? La Terra ruota sul suo asse (ogni 24 ore circa, quello che noi chiamiamo giorno) con un’inclinazione di circa 23 gradi rispetto al suo piano orbitale intorno al Sole.

Questo significa che per sei mesi l’emisfero nord è più esposto verso il Sole e per altri sei invece succede il contrario (e ciò spiega le stagioni).

Due volte l’anno, però, l’asse di rotazione terrestre si trova però perfettamente parallelo a quello di rivoluzione intorno al Sole. Questo accade quando si incrocia il piano dell’orbita terrestre, chiamato eclittica, con quello della sua rotazione.

Tali giorni sono gli equinozi, quando giorno e notte durano esattamente lo stesso tempo.

Succede così: dal solstizio d’inverno l’elevazione del sole in cielo aumenta giorno dopo giorno, raggiungendo il massimo al solstizio d’estate, per poi cominciare a diminuire. 

Ecco da dove deriva il termine: in latino si dice sol sistere che vuol dire fermarsi del sole, da cui la parola solstizio, perché quel giorno la nostra stella sembra proprio fermarsi nel punto più alto che raggiunge nell’orizzonte. 

E, di conseguenza, anche le ore di luce diurne raggiungono il loro massimo.

Ma, se guardate su qualsiasi sito che riporta il sorgere e il tramontare del sole per data, vedrete che in molte città, a seconda della posizione geografica, il tramonto avviene un minuto più tardi rispetto al 21 giugno nei giorni successivi, fino a circa una settimana e mezza dopo (a seconda della località), sebbene la durata complessiva delle ore di luce sia comunque inferiore a quella del solstizio.

 

La nemesi del solstizio d’estate: Santa Lucia e il solstizio invernale

La cosa ancora più curiosa si verifica sei mesi più tardi, in corrispondenza del solstizio d’inverno. Il 21 dicembre, a rigor di logica (e di solidi calcoli astronomici) dovrebbe essere il dì più breve dell’anno. E infatti così è.

Ma dice il proverbio: “Santa Lucia è il giorno più corto che ci sia”. E infatti il 13 dicembre, data appunto consacrata alla martire cristiana, il sole tramonta prima rispetto a qualsiasi altro giorno dell’anno.

Allora come si spiega questo palese paradosso e chi ha ragione: la tradizione popolare o la matematica?In realtà entrambe.

L’apparente dualismo è infatti presto risolto: si deve all’effetto combinato della rivoluzione della Terra intorno al Sole (che non compie un’orbita perfettamente circolare ma leggermente ellittica) e dell’inclinazione del suo asse di rotazione (che è  appunto spostato di 23 gradi circa rispetto al piano orbitale).

Così la Terra, quando è prossima al perielio, il punto di massimo avvicinamento al Sole che capita il 4 gennaio, gira più rapidamente intorno alla nostra stella, però la velocità di rotazione su se stessa rimane invariata e i poli si trovano inclinati di 23 gradi rispetto alla perpendicolare all’orbita.
Saltando noiose considerazioni matematiche, ci limitiamo a dire che il risultato prodotto da queste circostanze si traduce in un “anticipo” della posizione del sole nel cielo che si accumula durante l’anno, raggiungendo un massimo di sedici minuti e mezzo il primo novembre e che poi torna a diminuire.
Ma a Santa Lucia tale effetto è ancora presente e perciò il sole tramonta tre minuti prima rispetto al 21 dicembre.
Ecco perché si ha la sensazione tangibile che il 13 sia il giorno più corto dell’anno. Però nel solstizio d’inverno, anche se il tramonto avviene più tardi e quindi “viene buio dopo”, le ore di luce sono minori, perché anche l’alba è ritardata, molto di più rispetto a quella del 13.
Ed è quindi il 21, a tutti gli effetti, il vero giorno più breve dell’anno. Dunque nella prima quindicina di dicembre il sole scompare dall’orizzonte più presto nel corso della giornata, ma a partire dalla metà del mese sorge sempre più tardi, fino al 4 gennaio, quando la Terra si trova al perielio.
In astronomia, per evitare confusione, si usa il giorno siderale come unità di misura temporale, cioè il tempo che la terra impiega a compiere una rotazione rispetto alle stelle fisse del cielo, perché tale periodo è costante, mentre il giorno solare dura sette secondi di più al perielio e otto in meno quando la Terra è all’estremo più lontano dal Sole. 

 

 

Immagine: INAF