Афелій: чому Земля розташована найдалі від Сонця влітку, а не взимку

3 липня Земля вкотре проходить афелій — точку своєї орбіти, в якій вона віддаляється від Сонця на найбільшу відстань. Цього дня їх розділятиме 152,087 млн км. Але чому, попри те, що Земля перебуває найдалі від Сонця саме влітку, ми практично не помічаємо цього?

Що таке афелій і перигелій

На більшості схем Сонячної системи орбіти планет зазвичай зображують у вигляді кіл. Це спрощення. Насправді всі планети рухаються еліптичними орбітами. Афе́лій, або апогелій (від грец. ἀπό — «вдалині від» і грец. ἤλιος — «Сонце») — найвіддаленіша від центра Сонця точка орбіти небесного тіла, яке рухається навколо Сонця. Перигелій  (περί — «біля»), відповідно, — найближча.

Для того, щоб визначити, наскільки круговою є орбіта, вчені використовують показник під назвою ексцентриситет. У випадку з Землею ексцентриситет її орбіти становить 0,0167, що є майже ідеальним колом. І це дуже добре. Адже якби наша планета перебувала на витягнутій орбіті, то це призводило б до екстремальних температурних коливань протягом року.

Коли настає афелій

Історично склалося так, що у Північній півкулі афелій припадає на літо, а перигелій — на зиму. Афелій Земля проходить на початку липня (в межах 3–7 липня), тобто приблизно через 2 тижні після літнього сонцестояння. Перигелій настає на початку січня, зазвичай між 2 та 5 січня. Коливання дат зумовлене гравітаційними збуреннями від інших планет та Місяця, які незначно впливають на орбіту Землі. 

Однак якщо ми розглядатимемо більшу часову шкалу, то помітимо, що через прецесію перигелію (повільне обертання лінії апсид орбіти Землі в її площині) дати афелію і перигелію зсуваються на один день вперед кожні 58 років. Наприклад, 1246 року Земля пройшла афелій у день літнього сонцестояння у Північній півкулі. За розрахунками астрономів, до 6430 року дата афелію зміститься настільки, що він збіжиться з осіннім рівноденням.

Як афелій впливає на зміну пір року?

Хоча орбіта нашої планети й близька до кругової, різниця між перигелієм і афелієм все ж є, і вона не незначна. На початку січня Земля віддалена від Сонця приблизно на 147,1 млн км, на початку липня — на 152,1 млн км. Через зміну відстані, в афелії наша планета отримує лише 93,55 % сонячного випромінювання від того, яке вона отримує в перигелії. Здавалося б, це повинно істотно впливати на земний клімат і впливати на зміну пір року. Але в реальності все складніше.

Коли ми говоримо про перигелій і афелій, ми часто забуваємо, що у нашої планети дві півкулі. Коли у Північній півкулі зима, то в Південній — літо, і навпаки. Тож із погляду мешканців Південної півкулі жодного уявного протиріччя взагалі немає: Земля проходить афелій взимку, а перигелій — влітку. Але при цьому влітку в Північній півкулі в середньому на 2,3°C спекотніше, ніж влітку в Південній півкулі. Але ж Північній півкулі дістається менше світла.

Цей парадокс насправді пояснюється досить просто. У Північній півкулі розташована основна частина земної суші. Вона поглинає більше сонячного світла, ніж океани, що призводить до її більшого нагрівання і нівелює ефект афелію.

Ключовим же чинником, що впливає на зміну пір року, є нахил земної осі, який становить 23,4°. Якби його не було, наша Земля була б зовсім іншою планетою. Усі ділянки її поверхні отримували б однакову кількість світла протягом усього року. Це означає, що на Землі не було б весни, літа, осені та зими. Дні та ночі завжди тривали б по 12 годин. У високих широтах панувала б вічна зима, тоді як на екваторі були б вологі тропіки з рясними зливами. Деякі вчені навіть вважають, що життя в сучасному вигляді не змогло б виникнути на Землі, якби її вісь не була нахилена.

Тож, хоча афелій і перигелій мають певний вплив на земний клімат, він губиться на тлі тієї вирішальної ролі, яку відіграє нахил земної осі. А ось із деякими іншими планетами Сонячної системи ситуація інша. Як приклад можна розглянути Марс. Його вісь має схожий нахил (25°), але при цьому ексцентриситет орбіти набагато вищий і становить 0,092. І ось це вже істотно позначається на кліматі Червоної планети, роблячи зміну сезонів набагато різкішою. Марс проходить перигелій, коли в Південній півкулі літо. Тому літні температури на півдні Червоної планети можуть бути на цілих 30 °C вищими, ніж літні температури на півночі. І цю обставину доводиться враховувати під час планування космічних місій.

Афелій 2025–2026: точний розклад

Отже, ми з’ясували, що для клімату Землі вирішальним є нахил осі, а не зміна відстані до Сонця, що так драматично впливає на Марс. Це дозволяє нам поглянути на афелій з іншого боку: не як на кліматичний фактор, а як на знакову подію в щорічній космічній подорожі нашої планети. І щоб ви не пропустили цей важливий етап нашої космічної мандрівки, ось його точний розклад.

Найближча дата проходження Землею афелію — 3 липня 2025 року. Варто дочекатися пізнього вечора, 22:54 за Києвом, щоб уявити, як між нами та Сонцем пролягли незбагненні 152 087 738 км.

А от у 2026-му цю точку орбіти ми пройдемо 6 липня. Момент настане трохи раніше, о 20:30, а відстань трохи збільшиться — до 152 087 775 км.

Звісно, на липневій спеці це ніяк не позначиться. Але сама думка, що в цей момент ми перебуваємо на самому краєчку нашої орбіти, додає вечору трохи космічної магії.