... ja kõige pikem (öö)päev.

Neljas jaanuar on aastal 2001 see päev, kus oma orbiidil liikuv Maa läbib Päikesele kõige lähema punkti - periheeli (kr. peri - lähedal ning helios - päike). See sündmus jääb alati aasta- sajandi- jms. vahetuste varju, aga väärib ikkagi tähelepanu.
Kahel põhjusel:

Esiteks: kui Päike on Maale kõige lähemal, paistab ta kõige suuremana ja annab kõige rohkem sooja. See on selge nagunii. Ainult et kui palju suurem ja kui palju rohkem?

Päikese keskmine kaugus Maast on Astronoomialeksikoni (AL) järgi 149 597 870 km. Umbes nii kaugel on ta aprilli alguses ja siis on tal ka "keskmine läbimõõt" 32 kaareminutit. Keskmisel kaugusel olev Päike annab keskmist sooja: päikesekiirtega risti olevale ühe ruutmeetri suurusele pinnale langeb igas sekundis 1.44 kilodzauli (kJ) energiat.

Praegu, kui Päikese kaugus Maast on "ainult" 147.1 miljonit kilomeetrit, on tema näiv nurkläbimõõt 32.5 kaareminutit (täpsemalt 32'32"), seega poolteist protsenti keskmisest suurem. See suur Päike annab ka rohkem sooja - tervelt 1.49 kJ sekundis ruutmeetri kohta.

Vahe paistab väike olevat ja eks ta seda olegi. Meie jaoks on märksa tähtsam, et Päike käib praegu madalalt. Kui arvutaksime maapinna ühele ruutmeetrile langeva energiahulga, siis oleks see kevadisel pööripäeval (kui Päikese kõrgus h = (90° - geograafiline laius) = 90° - 59° = 31°) võrdne 1.44 * sin(h) = 0.74 kJ/s m²; praegu, kus Päike on 22° 10' lõuna pool ekvaatorit, (h = 31° - 22° 10' = 8° 50') aga ainult 0.22 kJ/s m² - seega ligi 3.4 korda vähem kui "keskmiselt".

Sellegi poolest - kui Päike peaks ennast neil päevil näitama, tasub seda suurt ja heledat kera silmitseda. Eriti suurena peaks ta paistma silmapiiri lähedal, tõusu või loojangu ajal.

Lauri Tõldsepa fotod

Teiseks: nagu ütleb Kepleri II seadus, liigub planeet orbiidil seda kiiremini, mida lähemal on ta Päikesele. AL järgi on Maa keskmine kiirus 29.76 km/s ja sellise kiirusega liigub ta aprilli algul, olles "keskmisel" kaugusel Päikesest. Seda, kui suur on kiirus praegu, saab samuti mitmel moel rehkendada. Kui rakendada Kepleri pindalade valemit (võrdsetes ajavahemikes katab Maad ja Päikest ühendav sirgjoon võrdsed pindalad), saame, et kauguse kahanemine 1.5% peaks kaasa tooma sekundis läbitud tee pikkuse samaväärse suurenemise (et pindala samaks jääks). Seega tormab Maa kosmoses praegu kiirusega 29.76 * 1.015 = 30.21 km/s.

On sellel ka mingi märgatav mõju maapealsetele asjadele? On küll: mida kiiremini Maa liigub, seda pikemad on (päikese)ööpäevad. Maa tegelik pöörlemiskiirus on väga stabiilne suurus, aga vaid siis, kui seda mõõta tähtede suhtes. Maa liikumine toob endaga kaasa Päikese näiva liikumise tähtede suhtes ja see mõjutab tõelise päikeseööpäeva pikkust. Keskmiselt liigub Päike taevas ühe ööpäevaga 360° : 365.24 päeva = 0.9856° = 59'09" ja selle nurga "välja pööramiseks" kulub Maal iga päev 3 minutit ja 56 sekundit. "Keskmiselt", muidugi - just nii palju on keskmine päikeseööpäev (meie 24 tundi) pikem tähe-ööpäevast.

Praegu liigub Maa aga poolteist protsenti kiiremini ja sellele vastavalt nihkub ka Päike tähtede suhtes piki ekliptikat iga päevaga 1.033 korda rohkem kui keskmiselt: 1° 01'06" ehk 1.018 kraadi.. Et see liikumine tasa teha, kulub pöörleval Maal veel seitse ja pool sekundit.

Kui nüüd väita, et tõeline ööpäev on praegu 24 tundi 7.5 sekundit, oleks see alles pool tõde. Päike liigub ju piki ekliptikat, mis on taevasfääril talvise ja suvise pööripäeva aegu ekvaatorist üsna kaugel. Kui projekteerida Päikese poolt piki ekliptikat läbitud 1.018 kraadi ekvaatorile, näeme, et tema taevakoordinaat - otsetõus - muutub ööpäevaga koguni 1.018 : cos(22°) = 1.097 kraadi ehk 1.113 korda rohkem kui keskmiselt. Maa peab ennast pöörama veel nelja kaareminuti ja 43 sekundi võrra ning see võtab veel 20 sekundit aega. Kokku on tänane tõeline päikese-ööpäev keskmisest 27.5 sekundit pikem.

Pikemad olid ka tänasele eelnevad ja sellele järgnevad päevad. Tõeline päikeseaeg jääb keskmisest iga päevaga rohkem maha. Praegu on erinevus neli minutit, 40 päeva pärast tervelt 14 minutit. Siis hakkab vahe vähenema, jõudes nullini aprilli keskel.

Aga see on juba kevadine jutt.