Nota sobre o Solstício de Inverno de 2023

É o que dizem, mas... será verdade para todo mundo ao mesmo tempo? Ou não?

Mas, para começar, o que é o dia e o que é a noite.

No dia-a-dia dizemos madrugada, nascer-do-sol ou alvorada, manhã, tarde, pôr-do-sol ou crepúsculo, noite, e outras tantas palavras para descrever a contínua e suave alternância entre o céu claro e o céu escuro. Sabemos que quando aqui no Brasil é dia, no Japão é noite. Isso acontece porque a Terra é arredondada e gira em torno de si mesma, o que faz com que o Sol ilumine sempre metade dela; em qualquer hora uma metade esta iluminada e outra escura. Isto já responde parte das nossas perguntas: seja qual for a duração do período de escuridão, ele não acontece em todo o globo terrestre ao mesmo tempo e nem para todas as pessoas.

Figura 1 – Composição de várias imagens tiradas por um satélite meteorológico da NASA/NOAA em 6 de setembro de 2017. Nela, vários furacões são vistos se formando no Oceano Atlântico. É interessante notar que, ao mesmo tempo, há regiões do globo terrestre onde é noite e em outras, é pleno dia.
NASA/JOSHUA STEVENS
(https://www.astronomy.com/science/take-a-tour-of-the-solar-systems-planets/)

Mas e a duração da noite? Ela é a mesma em todos os lugares do mundo? Vamos dar uma olhada nas Figuras 2a e 2b. Ambas se referem ao inverno no hemisfério terrestre Sul. Note que o Polo Sul não recebe luz direta do Sol, mas o Polo Norte, sim. Imagine que vamos ficar parados em diferentes latitudes terrestres por 24 horas seguidas. Enquanto estivermos sobre a linha imaginária do equador, passaremos praticamente metade do tempo iluminados pelo Sol e metade do tempo na escuridão. Se ficarmos em qualquer região cortada pelo Trópico de Câncer, vamos passar mais tempo com céu claro do que escuro.

Figura 2a – Composição de várias imagens obtidas pelo satélite Suomi NPP em abril e outubro de 2012. Além da poluição luminosa causada pelas grandes cidades e rodovias, podemos ver que o Polo Norte terrestre recebe luz do Sol (topo da figura), mas o Polo Sul, não (parte inferior da figura) -- é inverno no hemisfério Sul e verão no Norte.
Imagem do NASA Earth Observatory por Robert Simmon, usando dados Suomi NPP VIIRS fornecidos por cortesia de Chris Elvidge (NOAA National Geophysical Data Center). Suomi NPP é o resultado de uma parceria entre a NASA, NOAA e o Departamento de Defesa. Legenda de Mike Carlowicz.
(https://earthobservatory.nasa.gov/images/79787/city-lights-of-the-americas)

Figura 2b – Diagrama com os principais paralelos terrestres juntamente com o eixo de rotação da Terra em torno de si mesma, o qual é inclinado com relação ao plano de sua órbita ao redor do Sol (que, nesta figura, é paralelo à borda inferior do desenho, passando pelo ponto de cruzamento do equador com o eixo Norte-Sul).
(https://mundoeducacao.uol.com.br/geografia/paralelos-meridianos.htm)

Esse fenômeno continuará, sendo mais perceptível à medida que nos posicionamos cada vez mais ao Norte, chegando ao extremo de o Sol não se desaparecer abaixo do horizonte por várias semanas. Isto ocorre nas regiões de latitude maior que a do Círculo Polar Ártico (no topo das Figuras 2a e 2b). Ainda no inverno, se fizermos o contrário, indo em direção ao Polo Sul, os dias serão mais curtos e as noites, mais
longas, até estarmos abaixo do Círculo Polar Antártico, onde será “noite” por várias semanas (a parte de baixo do globo nas Figuras 2a e 2b). Isso responde, então, à questão da duração do dia e da noite ser diferente para os diferentes lugares na Terra.
Mais uma pergunta: por que a duração da noite, em cada lugar, não é a mesma o ano todo? Olhe novamente a Figura 2b: o ângulo de inclinação do eixo de rotação da Terra em torno de si mesma não muda ao longo da sua órbita ao redor do Sol.
Ou seja, não importa em qual ponto da órbita a Terra esteja a inclinação é sempre a mesma. Desta forma, a cada seis meses, o Polo Norte recebe mais luz solar do que o Polo Sul e vice-versa. Nos pontos intermediários da órbita, ambos os hemisférios recebem a mesma quantidade de radiação solar. A resposta da pergunta, então, é que em qualquer lugar da Terra, a duração da noite é variável em função das estações do ano, consequência da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao plano da sua órbita ao redor do Sol. Veja a Figura 3 (o tamanho do Sol e da Terra e a distância da Terra ao Sol não estão em escala nesta figura),

Figura 3 – Diagrama da órbita da Terra ao redor do Sol, fora de escala. As quatro posições marcam os dois solstícios e os dois equinócios. Note como no solstício de inverno no hemisfério sul (desenho da Terra na extrema esquerda) é marcado pela pouca iluminação solar e o Polo Sul não recebe luz solar diretamente.
(http://alexandremedeirosfisicaastronomia.blogspot.com/2011/10/radiacao-solar-e-o-clima-na-terra.html)

Falta, porém, uma última pergunta: o que é o solstício de inverno? Primeiramente, ele não é um dia inteiro! Na prática, ele é um momento apenas. É o instante em que o Sol alcança o ponto mais ao Norte em sua aparente trajetória anual pelo céu. Independentemente de onde você está. Pode ser em qualquer país, a qualquer hora local. É um fenômeno celeste que envolve apenas o Sol e o planeta Terra como um todo. Em 2023, o solstício (de inverno no hemisfério sul e do verão no hemisfério norte) ocorre hoje, 21 de junho, às 11:58 horas de Brasília. Aqui no Brasil, sua sombra será a mais longa de todo o ano! Nestes dias, o Sol está nascendo e se pondo o mais ao Norte possível. As noites são, sim, as mais longas do ano.
Ah, vale lembrar que as estações do ano não acontecem porque a Terra está mais perto ou mais longe do Sol já que sua órbita é quase circular! Mas isto é um post que fica para outro dia...

Para saber mais:

Sociedade Brasileira de Física – SBF:
https://www.sbfisica.org.br/v1/portalpion/index.php/artigos/337-o-que-e-solsticio

Revista National Geographic Brasil:
https://www.nationalgeographicbrasil.com/ciencia/2022/06/o-que-e-o-solsticio-tudo-o-que-voce-precisa-saber-sobre-o-evento

Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG:
https://www.ufmg.br/espacodoconhecimento/solsticios-e-equinocios/