Kommande torsdag (19 mars) kommer vi att ändra säsongerna: förekomsten av den jättejämhäst, som markerar den officiella början av våren på norra halvklotet och hösten på södra halvklotet. I själva verket kommer det att vara en ganska lyckosam händelse: det tidigaste att jämvikt har inträffat över hela landet på 124 år. Mer om det på ett ögonblick.
Det exakta ögonblicket för jämvikt kommer att inträffa torsdag kväll kl. 11:49. EDT (0349 GMT den 20 mars), enligt astronomiens referensbok "Astronomiska tabellen över solen, månen och planeterna" (Willmann-Bell, 2016). Vid den tiden kommer jorden att nå punkten i sin bana där dess axel inte lutas mot eller bort från solen. Således kommer solen att vara direkt över en specifik punkt på jordens ekvatorn som rör sig norrut. På himlen är det där ekliptik- och himmelekvatorn korsar varandra.
En inte-lika jämvikt
På dagen för jämjämningen ser solen att stiga exakt österut och sätta sig exakt västerut. Dag och natt sägs ofta vara lika långa med jämvikt, men detta är en vanlig missuppfattning - dagen kan vara upp till 8 minuter längre, beroende på din latitud.
Solen ligger över horisonten halva dagen och under halva - men det uttalandet försummar effekten av jordens atmosfär, som böjer solstrålarna (kallas brytning) runt jordens krökning när solen ligger nära horisonten. Men på grund av denna böjning av solens strålar ses alltid solens skiva något högre över horisonten än den verkligen är.
Faktum är att när du ser att solen verkar sitta vid horisonten, är det du tittar på en optisk illusion; solen är just nu Nedan horisonten. Så vi får flera extra minuter med dagsljus i början av dagen och flera extra minuter mer i slutet.
Den påstådda jämställdheten mellan dag och natt ger oss det latinska namnet "jämvikt", vilket betyder "lika natt." Men i verkligheten, tack vare vår atmosfär, är dagen längre än natten vid jämvikt. På New Yorks breddegrad, till exempel, är dag och natt ungefär lika några dagar före jämvikt, på St. Patrick's Day (17 mars).
Solen över huvudet från Emerald of the Equator
Astronomer kan beräkna ögonblicket för den jättejästjämningen helt ner till närmaste sekund. I år kommer det att inträffa på torsdag (19 mars) kl. 11:49:28 kl. EDT (0349 GMT den 20 mars). I det ögonblicket kommer solen att synas direkt ovanför 80 mil (80 kilometer) söder om Gorontalo, en provins i Indonesien - ofta kallad "Emerald of the Equator" - på ön Sulawesi, på ekvatorn i viken av Tomini. Under de kommande dagarna vandrar de direkta strålarna från solen till norra ekvatorn och dagsljuset på norra halvklotet kommer på motsvarande sätt att öka.
Varför så tidigt?
Som noterades kommer detta att vara det tidigaste att den jättejämlikx kommer att inträffa i det sammanhängande Förenta staterna på 124 år. Det finns två specifika skäl för denna variation av datumet: skottår och sommartid.
När ett skottår sätter oss tillbaka en dag
För det första är att 2020 är ett skottår (vilket innebär att februari månad hade en extra dag) är inte anledningen till den tidiga ankomsten av årets jämvikt. Snarare är det det skottår som vi observerade år 2000.
Låt oss titta på datum och tider för vernaljämhästarna fram till år 2000. Observera att varje år händelsen av jämvikt sker cirka 6 timmar (eller en fjärdedel av en dag) senare i kalendern:
- 1996: 20 mars kl 03:03 EST (0803 GMT)
- 1997: 20 mars kl 20:54 EST (1354 GMT)
- 1998: 20 mars kl 14:54 EST (1954 GMT)
- 1999: 20 mars kl 20:46 EST (0146 GMT den 21 mars)
- 2000: 20 mars kl 02:35 EST * (0735 GMT)
År 46 f.Kr. visste Julius Caesars rådgivande astronom, Sosigenes, från egyptisk erfarenhet att solåret var cirka 365,25 dagar i längd. Så för att redogöra för det kvarvarande kvarteret av dagen, tillkom en extra dag - språngdag - i kalendern var fjärde år. Tyvärr var den nya julianska kalendern 11 minuter och 14 sekunder längre än det verkliga solåret. År 1582 - tack vare överkompensationen av att observera för många skottår - hade kalendern tappat i takt med solåret med tio dagar.
Det var då påven Gregorius XIII gick in och, med råd från sin egen astronom, Christopher Clavius (1538-1612), producerade vår nuvarande "gregorianska" kalender. För det första, för att få tag på saker, utelämnades 10 dagar efter 4 oktober 1582, vilket gjorde nästa dag 15. oktober. För att bättre anpassa det nya kalenderformatet så att det stämmer överens med solårets längd, de flesta sekelår ( såsom 1700, 1800, 1900) - som i den gamla julianska kalendern skulle ha observerats som skottår - inte var det. Undantagen var de århundradet lika delade med 400. Det är därför 1700, 1800 och 1900 inte var skottår.
Men 2000 var ett sekelår, jämnt delbart med 400, så det observerades som ett skottår. Hade vi hoppat över språngåret 2000 (som 1900), skulle den jämna jämvikten 2000 ha inträffat en dag senare, den 21 mars kl 02:35 EST (0735 GMT).
Därför anledningen till att vi har en asterisk bredvid det datumet.
Så tack vare att februari hade en extra dag år 2000, gick jämnjursdatumet tillbaka en dag till 20 mars.
Sommartid försenade equinox i öst
Eftersom solåret är inte exakt en fjärdedel av en dag längre än det 365-dagars kalenderåret, men lite mindre än en fjärdedel (24,22%) av en dag, kommer förekomsten av jämvikt cirka 47 minuter tidigare ( i genomsnitt) var fjärde år:
- 2000: 20 mars kl 02:35 EST (0735 GMT)
- 2004: 20 mars kl 1:48 EST (0648 GMT)
- 2008: 20 mars kl. 1:48 EDT (0548 GMT) *
- 2012: 20 mars kl 1:14 EDT (0514 GMT)
- 2016: 20 mars kl 12:30 EDT (0430 GMT)
- 2020: 19 mars kl. 11:49 EDT (0349 GMT den 20 mars)
Stjärnan (*) indikerar att USA och Kanada började observera sommartid den andra söndagen i mars snarare än den första söndagen i april, en praxis som började 2007. År 2000 var det bara de som var i Stillahavsområdet ( såväl som i Alaska och Hawaii) observerade jämvidden den 19 mars. 2004, 2008 och 2012, såg dessa tidszoner igen våren den 19 mars, tillsammans med människor på Mountain Time.
2016 firade de i centrala tidszonen en ankomst 19 mars. Hade vi fortfarande på det gamla systemet (när sommartid inte började förrän i början av april), skulle vi ha varit på standardtid 2016, och de i de östra delarna av Nordamerika skulle också ha observerat jämvikt den 19 mars (klockan 23:30 EST), men dagsljuset drev det bort i ytterligare fyra år. Slutligen i år kommer våren från kust till kust den 19 mars - den tidigaste på 124 år.
Och som en poäng för rekord: 1896 anlände vernaljämningen den 19 mars kl 21:29. EST (0229 GMT den 20 mars).
Astronomisk kontra meteorologisk vår
Sanningen ska sägas, det finns verkligen två källor: astronomisk vår och meteorologisk vår.
Astronomisk våren mäts av vernaljämningen, men det är bara en markör i det stora tidsflödet, som är inställt av astronomer - en sido milepost, exakt som en tickande klocka men endast ungefär tidpunkten för säsongens förändring.
Meteorologiska våren har förmodligen redan börjat från 1 mars och löper till slutet av maj, enligt Accuweather. I själva verket ignorerar den meteorologiska våren klockan och kalendern, gör sina egna regler och skapar en festival för sång och blomning, allt i sin egen tid.
Krokusarna, tidiga robins och andra vernaliska fenomen uppmärksammar inte hårstrånsdetaljer som markerar den astrala ankomsten av vernaljämningen. De har alla sina egna sätt att veta när våren verkligen börjar.
- Säsong till säsong: Jordens jämvikt och solstice (infographic)
- Vernal equinox: Vårens första dag sett från rymden (foto)
- Varför den höstliga jämvikten inte faller på samma dag varje år
Joe Rao fungerar som instruktör och gästföreläsare på New YorksHayden Planetarium. Han skriver om astronomi förNatural History magazine,Farmers Almanac och andra publikationer. Följ oss på Twitter@Spacedotcom och igenFacebook.
