Jak dlouho trvá východ a západ Slunce?

Zdánlivě jednoduchá otázka má překvapivě složitou odpověď. Doba trvání východu a západu Slunce záleží na tom kde a kdy se koná… (délka blogu 4 min.)

Máte také někdy pocit, že východ Slunce trvá déle nebo západ Slunce byl příliš rychlý? Na vině nemusí být jen subjektivní vnímání času. Doba trvání západu a východu Slunce se totiž skutečně může lišit.

Matematický západ a východ Slunce

… se dá vypočítat jednoduše. Země rotuje rovnoměrnou rychlostí, takže se určitý bod na obloze (v tomto případě Slunce) teoreticky pohybuje také rovnoměrnou rychlostí. Přitom urazí celou dráhu (360 stupňů) za zhruba 24 hodin.

Slunce je naše nejbližší hvězda a jediná, u které vidíme pouhým okem její průměr (ostatní hvězdy se našemu oku jeví jen jako bodové zdroje).  Za západ nebo východ Slunce můžeme považovat dobu, po kterou Slunce aktuálně mizí za obzorem, tedy dobu mezi doteky horizontu se spodkem a vrškem slunečního kotouče.

Sluneční kotouč zabírá na našem nebi zhruba polovinu úhlového stupně. Tímto úhlem proběhne Slunce za zhruba dvě minuty.

Přesněji řečeno - velikost slunečního kotouče je závislá na okamžité vzdálenosti Země a Slunce, naše mateřská hvězda se nám tedy jeví někdy menší (v červenci je Země na své lehce protáhlé dráze Slunci nejdále) a někdy menší (v lednu, když je Země Slunci nejblíže). Doba matematicky vypočítaného západu a východu Slunce je tedy nejkratší v červenci (dvě minuty a šest vteřin) a nejdelší v lednu (dvě minuty a deset vteřin).

Aby nebyla situace tak jednoduchá, závisí doba skutečného západu a východu Slunce navíc ještě na stanovišti pozorovatele na Zeměkouli a dni, ve kterém je pozorován. Země totiž sice rotuje rovnoměrnou rychlostí, její rotační osa je ale k rovině oběhu kolem Slunce skloněna o pověstných 23,5 stupňů. Sklon rotační osy nám zaručuje existenci čtyřech ročních období - a mění také v průběhu roku trvání východu a západu Slunce.

Změna trvání východu Slunce v průběhu roku

I když Země rotuje kolem své osy stejnoměrně, zdánlivá rychlost Slunce na našem nebi se v průběhu roku nepatrně mění. Na vině je sklon zemské osy a zákony nebeské mechaniky, které nutí Zemi, aby se na lehce eliptické dráze pohybovala různými rychlostmi. V místě, kde je Slunci nejblíže, je rychlejší než v místě, kde je nejvíce vzdálená. Sklon zemské osy pro změnu zase vnucuje Slunci na našem nebi různě vysokou dráhu - v zimě je níže než nebeský rovník a v létě zase výše. Tyto dva a ještě několik dalších faktorů pak způsobují to, že se sluneční hodiny občas buď o něco zpožďují nebo o něco málo předcházejí (až o čtvrt hodiny). Závisí to na dni, kdy bychom srovnávali oficiální čas a čas, odvozený z pozice Slunce na našem nebi.

Znamená to, že pokud má Slunce v různé dny různou rychlost - musí se logicky změnit i doba trvání jeho východu a západu.

Závislost na pozici pozorovatele

Důležité je také stanoviště, ze kterého se jev pozoruje. Východ a západ Slunce na rovníku v den rovnodennosti opravdu připomíná vypočítaný jev - Slunce mizí a vychází velice rychle. Čím blíže k pólu, tím delší je východ a západ Slunce. Za tzv. polárním kruhem se Slunce dokonce chová velice zvláštně a podle roční doby nezapadá nebo nevyjde vůbec.

Slunce tedy téměř všude (v danou dobu existuje jen jedno místo na zemském povrchu, kde vychází a zapadá kolmo) zapadá a vychází “šikmo” směrem k obzoru, což také prodlužuje dobu, po kterou jev trvá.  

Pokud Slunce například zapadá nebo vychází pod úhlem 40°, netrvá jev už něco přes dvě minuty, ale téměř  tři a půl minuty.

Pokud se vám tedy někdy zdá, že západ nebo východ Slunce trvá nepřiměřeně dlouho, nemusí být na vině jen subjektivní vnímání času. Jev je skutečně někdy nepatrně rychlejší a jindy pomalejší.

Na závěr malá hádanka pro hobby astronomy

Jak dlouhé jsou západy a východy Slunce na planetách Venuši a Marsu? Jsou rychlejší nebo pomalejší?

Rozluštění jedné části hádanky je vidět v následujícím videu. Západ Slunce na Marsu, tak jak ho zaznamenalo v reálném čase marsovské vozítko Curiosity.

Zdroje:  NASA, youtube,https://www.youtube.com/watch?time_continue=360&v=f8Z7HqSW_4o, weltderphysik.de, raumfahrer.net, obrázky wikipedia a pixabay.com