Por que o primeiro nascer do sol ocorre uma semana ou mais antes do solstício de verão?

A fumaça dos incêndios florestais canadenses cria um pôr do sol nebuloso em Toledo, Ohio, em 16 de maio de 2023 (Crédito: @TerryEckmanWx via Storyful).

Parece tão simples na astronomia escolar: o primeiro dia do verão é o dia mais longo do ano e o primeiro dia do inverno é o mais curto. E embora isso seja verdade na estrita quantidade de luz do dia observada, a realidade nem sempre parece seguir a lógica.

Por exemplo, grande parte dos Estados Unidos verá seu primeiro nascer do sol uma semana ou mais antes do solstício de verão em 21 de junho. O primeiro nascer do sol do ano em Key West, Flórida, é por volta de 8 de junho. Além disso, o sol nasce mais de 30 minutos mais cedo em Caribou, Maine, em meados de junho do que em Seattle, apesar de Seattle estar mais ao norte, onde os dias de verão deveriam ser um pouco mais longos.

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É tudo porque nós, como humanos, preferimos trabalhar com números bonitos e redondos, enquanto os alinhamentos planetários que nos trazem nossas estações não.

Vamos começar com o quebra-cabeça de Key West, que é apenas um exemplo do que pode ser inesperado sobre o nascer e o pôr do sol em todo o país. Para a maior parte da América, o primeiro nascer do sol do ano ocorre antes do solstício de verão, enquanto o último pôr do sol não acontece até depois do solstício.

Data do primeiro nascer do sol e do último pôr do sol no verão.

(Dr Brian Brettschneider)

Perto do solstício de inverno, essa diferença é ainda mais perceptível. Dependendo de onde você estiver no país, os primeiros pores do sol podem ocorrer mais perto do Dia de Ação de Graças do que do Natal.

No entanto, os últimos nascer do sol de inverno (sem considerar o horário de verão) não acontecerão até depois do ano novo.

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A principal razão pela qual o nascer e o pôr do sol mais cedo e mais tarde não coincidem com os solstícios é melhor explicada pela equação do tempo.

Data do primeiro pôr do sol e do último nascer do sol no inverno.

(Dr Brian Brettschneider)

Para começar, a Terra não é perfeitamente redonda, nem sua órbita ao redor do sol. A Terra está mais próxima do Sol em janeiro (periélio) do que em julho (afélio) devido à sua órbita elíptica. Isso, combinado com a leve mudança da velocidade com que a Terra gira em torno do sol em diferentes pontos ao longo do ano, é a explicação mais simples de por que os solstícios geralmente não têm o nascer e o pôr do sol mais cedo e mais tarde.

A partir daí, a explicação fica bastante complexa. Se você quiser mergulhar nos detalhes astronômicos, confira esta explicação bem escrita pelo Dr. Larry Denenberg, graduado em Harvard.

Mas essas pequenas variações na órbita da Terra resultam no deslocamento do primeiro nascer do sol e do último pôr do sol nas semanas que cercam o solstício de verão de junho. Portanto, embora as manhãs possam ficar visivelmente mais curtas no dia 4 de julho, a luz da noite continua mais tarde do que durante todo o ano.

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Por outro lado, você provavelmente já está desfrutando de noites mais longas no dia de Natal e na véspera de Ano Novo do que no início de dezembro. Ainda assim, pode demorar até meados de janeiro para começar a ganhar lentamente a luz do dia. O primeiro pôr do sol ocorre mais de um mês antes do último nascer do sol de inverno em partes do sul dos EUA

(Para uma descrição mais complexa e detalhada, recomendamos que você leia a explicação de Denenberg para si mesmo ou pesquise a equação do tempo.)

Isso explica por que os horários de pico do nascer e do pôr do sol são compensados ​​pelos solstícios, mas como o Caribou, que vê o nascer do sol por volta das 4h37 de junho, consegue o primeiro raiar do dia cerca de 34 minutos antes de Seattle, onde o sol não está t até 5h11, apesar de estar mais ao norte no mapa, onde os dias de verão são mais longos?

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O nascer do sol é fotografado em Seattle na sexta-feira, 19 de maio de 2023.