Em virtude do movimento da Terra no percurso de sua órbita, um observador terrestre vê, durante o ano, o Sol se deslocar ao longo de uma linha no céu que perpassa todas as constelações zodiacais. Tal linha denomina-se eclíptica, e nada mais representa que o plano orbital do nosso planeta em interseção com a esfera celeste. Uma interseção similar a essa, desta vez entre a esfera celeste e o plano que divide o planeta ao meio, resulta em outra linha imaginária no céu, denominada equador celeste, que não é paralela à eclíptica. O não paralelismo de tais linhas denota que o plano orbital da Terra não coincide com o plano que a divide ao meio, de modo que nosso planeta se move em torno do Sol com seu eixo de rotação inclinado em relação à órbita – uma obliquidade representada por um ângulo de 23,5° entre a eclíptica e o equador celeste.
A inclinação do eixo de rotação da Terra faz com que a incidência dos raios solares sobre os hemisférios sul e norte não seja homogeneamente distribuída no curso de uma translação. Sendo fixa a orientação do eixo de rotação, a porção da superfície terrestre mais voltada para o Sol vai gradativamente se alternando entre os hemisférios conforme o planeta percorre sua órbita. Ora a região austral da superfície está sujeita a uma maior insolação, ora a região setentrional.
Em que pese o caráter gradativo da alternância, existem quatro posições orbitais do planeta marcantes para a transição. Em dois pontos da órbita, os raios solares incidem igualmente sobre ambos os hemisférios, enquanto há outros dois em que cada hemisfério, respectivamente, atinge a máxima insolação. São eles os chamados solstícios e equinócios, eventos astronômicos que delimitam as estações do ano.
Ilustração dos Solstícios e Equinócios no Hemisfério Sul. Ilustração: SCI Jinks/JPL/NASA [adaptado].
O solstício (do latim solstitium, “parada do Sol”) se caracteriza pela máxima incidência de raios solares sobre um determinado hemisfério – onde é chamado de solstício de verão – e, consequentemente, pela mínima incidência sobre o outro – onde é denominado solstício de inverno. Por volta do dia 21 de dezembro, ocorre o solstício de verão no hemisfério sul e o solstício de inverno no norte. Nesse dia, devido à obliquidade do eixo de rotação da Terra, os raios solares incidem perpendicularmente sobre o trópico de capricórnio, paralelo situado a 23,5° ao sul do equador terrestre. A insolação no hemisfério sul é máxima e o dia tem a maior duração do ano. Seis meses depois, por volta do dia 21 de junho, a situação se inverte: os raios solares incidem perpendicularmente sobre o trópico de câncer, a 23,5° ao norte do equador, e o hemisfério sul passa pelo solstício de inverno, data em que ocorre a noite mais longa do ano.A meio caminho entre dois solstícios, a Terra atinge um ponto de sua órbita em que os raios solares incidem perpendicularmente sobre a linha do equador, distribuindo-se igualmente entre os hemisférios. Ocorre então um equinócio, palavra do termo latino aequinoctium, “noite igual”, em alusão à igualdade de duração dos períodos diurno e noturno em todo o globo. Os equinócios ocorrem por volta do dia 23 de março, equinócio de outono no hemisfério sul e equinócio de primavera no hemisfério norte, e por volta do dia 23 de setembro, equinócio de primavera no hemisfério sul e equinócio de outono no hemisfério norte.
Referências:
KEPLER, S. O.; SARAIVA, M. F. O. Astronomia & Astrofísica. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2014. p. 43-46.
MILONE, A. C. et al. Introdução à Astronomia e Astrofísica. São José dos Campos: INPE, 2003. p. 29-32.