Solstițiile (când ziua este cea mai scurtă – sau cea mai lungă, în cazul solstițiului de vară), ca și echinocțiile (când ziua este egală cu noaptea) sunt consecința mișcarii reale a Pământului în jurul Soarelui și a înclinării axei Pământului. Echinocțiile și solstițiile se produc atunci când Soarele ocupă aparent o anumită poziție pe cer, scrie G4Media.

Solstițiile și echinocțiile au loc deoarece axa de rotație a Pământului este înclinată cu 23,4 grade în raport cu orbita Pământului în jurul Soarelui. Această înclinare determină anotimpurile planetei, deoarece emisfera nordică și cea sudică primesc cantități inegale de lumină solară pe parcursul unui an.

În mod tradițional, solstițiile de vară și de iarnă au ajutat la marcarea schimbării anotimpurilor – împreună cu echinocțiile de primăvară și de toamnă. Cu toate acestea, meteorologii din zilele noastre folosesc în mod oficial înregistrările de temperatură pentru a trasa linii între anotimpuri.

Din martie până în septembrie, emisfera nordică este înclinată mai mult spre Soare, ceea ce determină primăvara și vara. Din septembrie până în martie, emisfera nordică este înclinată mai departe de Soare, astfel încât se simt toamna și iarna. În emisfera sudică, lucrurile stau invers.

Deoarece Pământul este înclinat pe axa sa, arcul pe care se deplasează Soarele în timpul zilei va crește și va scădea de-a lungul anului, pe măsură ce polul Pământului se îndreaptă fie spre Soare, fie se îndepărtează de acesta. Solstițiul de iarnă are loc în punctul minim pentru emisfera nordică, când Soarele se află cel mai jos pe cer. În acest moment, Polul Nord al Pământului este îndreptat în direcția opusă Soarelui (motiv pentru care este mult mai frig în emisfera nordică). Pentru persoanele care locuiesc în emisfera sudică, Polul Sud este îndreptat spre Soare, ceea ce face să înceapă vara.

Așadar, în două momente din fiecare an – care se numesc solstiții – Pământul este înclinat cel mai mult față de Soare. Emisfera înclinată cel mai mult spre Soare are parte de cea mai lungă zi, în timp ce emisfera aflată mai departe de Soare are parte de cea mai lungă noapte. În timpul solstițiului de vară al emisferei nordice – care cade întotdeauna în jurul datei de 21 iunie – emisfera sudică trece prin solstițiul de iarnă. De asemenea, în timpul solstițiului de iarnă al emisferei nordice – care cade întotdeauna în jurul datei de 21-22 decembrie – în emisfera sudică este solstițiul de vară.

La data solstițiului de iarnă, Soarele răsare cu 23° 27′ la sud de punctul cardinal est și apune tot cu același unghi spre sud față de punctul cardinal vest. La momentul amiezii el „urcă” – ținând cont de latitudinea medie a României, care este de 45° – la numai 21° față de orizont. În consecință, la această dată, durata zilei are valoarea minimă din an, de 8 ore și 50 minute, iar durata nopții are valoarea maximă, de 15 ore și 10 minute (pentru București). Evident, în emisfera sudică a Pământului fenomenul are loc invers, momentul respectiv marcând începutul verii astronomice.

Solstițiile au loc în același timp în întreaga lume, dar orele locale variază în funcție de fusurile orare.

În 2022, solstițiul de iarnă are loc în România la 21 decembrie, la ora 23:38, potrivit astro-urseanu.ro. Începând de la această dată, până la 21 iunie, durata zilelor va crește continuu, iar cea a nopților va scădea în mod corespunzător.

Cuvântul solstițiu provine din latinescul „sol” – soare și „sistere” – a sta pe loc. Deci, în traducere liberă, înseamnă „soarele stă pe loc”. Asta, pentru că timp de câteva zile înainte și după solstițiu, traiectoria Soarelui pe cer pare să înghețe. Schimbarea înălțimii sale la amiază este atât de mică, încât traiectoria Soarelui pare să rămână aceeași sau să stea nemișcată.

Pământul nu este singura planetă cu solstiții și echinocții; orice planetă cu o axă de rotație înclinată le-ar vedea. Totuși, anotimpurile altor planete nu sunt egale din punct de vedere climatic cu cele de pe Pământ. În primul rând, planetele variază în ceea ce privește înclinațiile lor axiale. Axa de rotație a planetei Venus, de exemplu, este înclinată cu doar trei grade, astfel încât există o diferență sezonieră mult mai mică între solstițiile de vară și de iarnă venusiene decât cele de pe Pământ. În plus, planete precum Marte au orbite mai puțin circulare decât cele ale Pământului în jurul Soarelui, ceea ce înseamnă că distanțele lor față de Soare variază mai mult decât ale noastre, cu efecte corespunzătoare mai mari asupra temperaturii sezoniere.

Înclinarea axială a Pământului joacă un rol mult mai important decât orbita sa aproape circulară în reglementarea anotimpurilor anuale. Astfel, Pământul se apropie cel mai mult de Soare în fiecare an la aproximativ două săptămâni după solstițiul din decembrie, în timpul iernii din emisfera nordică. Pământul este cel mai departe de Soare la aproximativ două săptămâni după solstițiul din iunie, în timpul verii din emisfera nordică.