Небесные тропики
В каких местах Земли можно увидеть Солнце в зените и сколько раз в году? Сначала поймём, какие звёзды можно увидеть в зените в данной точке Земли. Другими словами, направим в зенит лазер, луч которого так ярок, что достигает небесной сферы — какую линию он прочертил бы на ней, если бы она существовала?
Эта линия будет окружностью (параллелью небесной сферы). Размер этой окружности зависит от широты места, где установлен лазер: если он вблизи полюса, то окружность будет маленькая, а если вблизи экватора то большая.
Склонение Солнца на небесной сфере меняется в пределах от (примерно) +23 градусов до -23 градусов.
Вывод: Солнце можно увидеть в зените, если широта места наблюдения заключена в тех же пределах: от 23 градусов северной широты до 23 градусов южной. Эта кольцевая зона охватывает экватор и называется тропической. Её границы (параллели с широтой 23 градуса в северном и южном полушариях) называются тропиками. Северный тропик называют также тропиком Рака, а южный тропиком Козерога.
Итак, мы знаем, где (в каких местах на Земле) можно увидеть солнце в зените. А когда его можно там увидеть? Нарисуем график, показывающий склонение Солнца в зависимости от времени года.
Этот график изображает то, о чём мы уже говорили: во время летнего солнцестояния Солнце достигает склонения +23 градуса, во время зимнего склонения -23 градуса, а в промежутках пересекает экватор небесной сферы (линию нулевого склонения) в моменты весеннего и осеннего равноденствий.
Видно, что это происходит дважды в году: один раз между летним солнцестоянием и осенним равноденствием, второй раз — между весенним равноденствием и летним солнцестоянием,
На экваторе Солнце бывает в зените дважды в году (в моменты весеннего и осеннего равноденствий). На линии тропиков Солнце бывает в зените раз в году во время июньского (северный тропик) и декабрьского (южный тропик) солнцестояний.