Wielkie pytanie
Dlaczego jest dzień i noc?
Dzień i noc istnieją, bo Ziemia obraca się wokół własnej osi mniej więcej raz na 24 godziny, więc różne jej strony są raz zwrócone do Słońca, a raz od niego. Na połowie zwróconej do Słońca jest dzień, a na tej odwróconej panuje ciemność, czyli noc.
Jedna wirująca kula, dwie połowy
Ziemia ma kształt lekko spłaszczonej kuli i bez przerwy obraca się wokół wyobrażonej linii, która biegnie przez jej środek od bieguna północnego do południowego. Ta linia to oś Ziemi. W każdej chwili światło słoneczne może oświetlać tylko tę połowę kuli, która jest akurat zwrócona do Słońca – dokładnie tak, jak lampa oświetla tylko tę stronę piłki, która jest do niej zwrócona, a druga zostaje w cieniu. Gdy Ziemia się obraca, granica między jasną a ciemną połową, zwana terminatorem, stale przesuwa się po powierzchni. Tam, gdzie nadchodzi, zaczyna się wschód Słońca, a tam, skąd odchodzi – zachód.
Około 24 godzin – i to nie Słońce się rusza
Gdy stoisz na ziemi, wygląda to tak, jakby Słońce wschodziło na wschodzie, wędrowało po niebie i zachodziło na zachodzie. Ale w porównaniu z Ziemią Słońce prawie się nie rusza. Naprawdę to ty, stojąc na obracającej się Ziemi, jesteś obracany w stronę Słońca, a potem znów od niego – pełny obrót względem dalekich gwiazd trwa 23 godziny i 56 minut, czyli prawie tyle, co znana nam 24-godzinna doba. Dawni astronomowie, obserwując niebo tylko z ziemi, całkiem zrozumiale myśleli, że to Słońce krąży wokół nieruchomej Ziemi. Trzeba było stuleci starannych obserwacji, by odkryć, że jest odwrotnie.
Dlaczego długość dnia się zmienia
Choć każdy pełny obrót trwa wszędzie na Ziemi około 24 godzin, liczba godzin dnia w tym czasie nie jest wszędzie i przez cały rok taka sama. Dzieje się tak, bo oś Ziemi jest nachylona o około 23,5 stopnia i nie stoi idealnie pionowo względem drogi Ziemi wokół Słońca. W zależności od pory roku to nachylenie sprawia, że jedna półkula jest bardziej zwrócona do Słońca i ma długie dni i krótkie noce, a druga jest od niego odchylona i ma krótkie dni i długie noce. To też główny powód, dla którego istnieją pory roku.
Spróbuj sam
W ciemnym pokoju poświeć latarką na kulę, na przykład pomarańczę albo piłkę, i powoli ją obracaj. Zobacz, że oświetlona jest tylko strona zwrócona do latarki i jak jasna i ciemna połowa zmieniają się, gdy kręcisz kulą – zupełnie jak dzień i noc na Ziemi.
Pytania, które zadają dzieci
Ile trwa jeden obrót Ziemi?
Ziemia potrzebuje około 24 godzin, by wykonać pełny obrót wokół własnej osi – dlatego cały cykl dnia i nocy trwa mniej więcej tyle. Dokładniej: jeden obrót względem dalekich gwiazd trwa około 23 godzin i 56 minut.
Czy Słońce naprawdę wędruje po niebie?
Słońce tylko wydaje się wędrować po niebie. Ten ruch powoduje w rzeczywistości Ziemia, która obraca się pod nim – a nie Słońce krążące wokół Ziemi. Gdy stoisz nieruchomo na wirującej planecie, odległe obiekty wyglądają, jakby się poruszały.
Dlaczego dzień i noc nie zawsze są równie długie?
W większości miejsc przez większą część roku dzień i noc mają różną długość, bo oś Ziemi jest nachylona. Przez to w pewnych porach roku jedna półkula jest bardziej zwrócona do Słońca. Tylko w okolicach równonocy dzień i noc są wszędzie prawie równe.