Закат: направление и причины¶

Закат — это астрономическое явление исчезновения видимого солнечного диска за горизонтом, которое наблюдается в западной стороне неба. Солнце садится на западе, а восходит на востоке — это прямое следствие суточного вращения Земли вокруг своей оси, направленного с запада на восток. Наблюдатель, стоящий на поверхности Земли, воспринимает кажущееся движение Солнца по небесной сфере как восхождение на востоке и погружение за горизонт на западе.

¶Причина направления движения Солнца

Земля вращается вокруг своей оси против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса. Период одного оборота составляет примерно 23 часа 56 минут 4 секунды (звёздные сутки). Для наблюдателя на поверхности эта скорость вращения составляет до 1670 км/ч на экваторе и уменьшается к полюсам.

Поскольку Земля вращается с запада на восток, все небесные тела — Солнце, Луна, планеты и звёзды — совершают противоположное, кажущееся движение с востока на запад. Именно поэтому Солнце восходит на востоке, поднимается к полудню, а к вечеру опускается за горизонт в западной точке. Если бы Земля вращалась в обратном направлении, Солнце восходило бы на западе и заходило на востоке.

¶Астрономические термины

Для описания положения Солнца в момент заката используются следующие понятия:

• Закат — момент, когда верхний край солнечного диска касается линии горизонта.
• Гражданские сумерки — период после заката, когда Солнце находится на 6° ниже горизонта; в это время ещё достаточно светло для повседневной деятельности без искусственного освещения.
• Навигационные сумерки — Солнце на 12° ниже горизонта; небо ещё достаточно освещено, чтобы различать горизонт для определения положения по звёздам.
• Астрономические сумерки — Солнце на 18° ниже горизонта; после их окончания небо становится достаточно тёмным для наблюдения слабых звёзд.

В момент заката наблюдается характерное покраснение неба. Причина — рассеяние солнечного света в атмосфере: на закате лучи проходят через более толстый слой воздуха, и коротковолновый (синий) свет рассеивается сильнее, а длинноволновый (красный и оранжевый) достигает наблюдателя.

¶Зависимость от времени года и широты

Направление на точку заката не остаётся строго западным в течение года. Из-за наклона земной оси (23,5°) к плоскости орбиты Солнце в разные времена года заходит на северо-западе или юго-западе:

• В дни летнего солнцестояния (около 21 июня) Солнце садится в самой северной точке горизонта — на северо-западе.
• В дни зимнего солнцестояния (около 22 декабря) точка заката смещена к югу — на юго-западе.
• В дни равноденствий (около 21 марта и 23 сентября) Солнце заходит точно на западе.

На экваторе в дни равноденствий закат происходит в точке запада, а в остальное время года отклонение составляет не более 23,5° к северу или югу. На высоких широтах отклонение точки заката от запада может быть значительным, а в полярных районах в период полярного дня и полярной ночи закаты и восходы отсутствуют вовсе.

¶Продолжительность заката

Скорость видимого движения Солнца по небу зависит от широты наблюдателя. На экваторе Солнце движется почти перпендикулярно горизонту, и закат длится около 20–25 минут. На средних широтах (например, в средней полосе России) процесс занимает 30–40 минут. На высоких широтах Солнце движется по более пологой траектории, и закат может растягиваться на час и более.

¶Наблюдения в разных частях света

В России, как и в любом месте северного полушария вне тропиков, закат наблюдается в западном направлении. В южном полушарии направление заката также западное — полушарие влияет на смещение точки заката к северу или югу в течение года, но не меняет основного направления.

На практике направление на закат используется для ориентирования: если неизвестно, где север, достаточно дождаться заката и определить западную сторону горизонта. Однако из-за сезонного смещения точка заката может отклоняться от точного запада на десятки градусов, поэтому для точного определения сторон света этот метод требует поправок.

¶Интересные факты

• В день равноденствия длительность дня и ночи примерно равна по всей Земле (за исключением полярных областей), и закат наступает около 18:00 местного солнечного времени.
• В тропиках в дни солнцестояния Солнце может садиться в точке горизонта, максимально удалённой от запада — на 23,5° к северу или югу.
• На Марсе закаты тоже происходят на западе, но из-за большей продолжительности марсианских суток (24 ч 37 мин) и другой атмосферы они выглядят иначе: марсианские сумерки имеют синеватый оттенок из-за рассеяния света пылевыми частицами.

Источники:

• Большая российская энциклопедия (статьи «Закат», «Восход», «Суточное движение»)
• Энциклопедия «Кругосвет»
• Астрономический календарь. Краткий справочник (под ред. В. А. Шашакова)
• Михневич Н. А. Курс общей астрономии