Vliv vzdálenosti od Slunce na roční období

Nedávno se v diskuzi objevila otázka: Jaký vliv má na roční období vzdálenost od Slunce?Odpověď je vlastně velice jednoduchá - skoro žádný. (délka blogu 3 min.)   

Země obíhá kolem Slunce na téměř kruhové dráze s mírnou excentricitou. Slunce se nenachází přesně ve středu oběžné dráhy, ale je o něco blíže jednomu konci elipsy než ke druhému. Proto se v průběhu roku vzdálenost mezi Zemí a Sluncem mění.

Osa, kolem které se naše planeta otáčí, je ovšem k rovině této kruhové dráhy skloněná o zhruba 23,4 úhlových stupňů. Právě tento sklon je zodpovědný za střídání ročních období.

Kdyby zemská rotační osa tento sklon neměla, byla by za roční období skutečně zodpovědná jen okamžitá vzdálenost od Slunce. Vzhledem k tomu, že se Země pohybuje na málo excentrické dráze, byla by změna při střídání ročních období nepatrná. A co je zajímavé - roční období (pokud by se tak dala vůbec nazvat) by se střídala přesně opačně než ta, na které jsme zvyklí. Země je totiž v červnu od Slunce dále než v prosinci. V letních měsících by tedy na celé planetě nastupovala velice mírná zima. 

Roční období ve střední Evropě v roce 2023

V červnu se Země nachází v takovém bodě dráhy, kdy je její severní pól přikloněn ke Slunci. Severní polokoule dostává nejvíce slunečního světla a nastává letní slunovrat. 

V prosinci je to přesně naopak. Slunci je přikloněn jižní pól a na severní polokouli pozorujeme zimní slunovrat. 

Konkrétně u nás letos začíná jaro 20. března ve 22:24 hodin. Léto začne 21. června v 16:58 středoevropského letního času, podzim pak 23. září v 8:50 a zima 22. prosince ve 4:27 zimního středoevropského času. 

Proč není léto na jižní polokouli zřetelně teplejší?

Čím blíže se nachází Země ke Slunci, tím více tepelné energie se k ní dostane. Léto na jižní polokouli - v době, kdy je Země ke Slunci o něco blíže - by tedy mělo být teplejší než léto severně od rovníku. Ve skutečnosti se ale žádný takový jev nepozoruje. Má to jednoduchý důvod: voda se neohřívá tak rychle jako pevnina - a velké části jižní polokoule pokrývají oceány.

Země a vzdálenost od Slunce

Vzdálenost Země od Slunce se neustále zvyšuje - ročně o zhruba 15 centimetrů. S ohledem na průměrnou vzdálenost 150 milionů kilometrů je tato změna malá, vědci ale měli problémy s jejím vysvětlením. 

Slunce zjevně ztrácí část momentu hybnosti. Taková ztráta pak musí být kompenzována zvětšením oběžných drah planet, protože celkový moment hybnosti systému je konstantní. Podobný jev lze pozorovat také v systému Země-Měsíc, kde rotace Země klesá vlivem slapového tření – a v důsledku toho se Měsíc pomalu vzdaluje od Země.

Existují dvě možné příčiny poklesu momentu hybnosti Slunce. Mohl by to být výsledek (podobně jako u systému Země-Slunce) slapového tření, navíc úbytek hmotnosti Slunce snižuje tzv. moment setrvačnosti naší centrální hvězdy a tím i její rotaci. V každém případě by změna periody rotace Slunce měla být v rámci několika milisekund za století, tedy příliš malá na to, aby byla měřitelná a tak registrujeme jen změnu oběžné dráhy naší planety. 

Ani v daleké budoucnosti se tedy nedá očekávat, že bude mít excentricita Země nějaký významný vliv na průběh léta a zimy. Naopak - ve větší vzdálenosti od Slunce by měl vliv excentricity na roční období klesat.