De hemel — astronomie

Waarom we seizoenen hebben

Er zijn seizoenen omdat de aardas ongeveer 23,4° gekanteld is ten opzichte van het baanvlak. Terwijl we om de Zon draaien, krijgt elk halfrond afwisselend meer directe of meer schuine zonnestralen en langere of kortere dagen. De afstand tot de Zon speelt maar een kleine rol: de aarde staat begin januari het dichtst bij de Zon, als het op het noordelijk halfrond winter is.

Elk jaar trekken we door warme en koude maanden, lange en korte dagen. Het is verleidelijk te denken dat het zomer is wanneer de aarde dichter bij de Zon staat. De wetenschap geeft een ander en interessanter antwoord: seizoenen worden veroorzaakt door de scheefstand van de aardas.

De veelvoorkomende afstandsmythe

De baan van de aarde om de Zon is bijna cirkelvormig, maar niet helemaal. Het is een lichte ellips. Begin januari staat de aarde in het perihelium (het punt het dichtst bij de Zon), ongeveer 147 miljoen kilometer ervandaan. Begin juli bereikt ze het aphelium (het verste punt), ongeveer 152 miljoen kilometer weg. Het verschil is zo'n 3%.

Als afstand de seizoenen bepaalde, zou het noordelijk halfrond in januari zomer hebben. In werkelijkheid is het daar winter. Alleen dat feit laat al zien dat de oorzaak elders ligt. Afstand heeft een klein effect op de totale hoeveelheid ontvangen energie, maar verklaart niet waarom zomer en winter elkaar afwisselen.

Nog een aanwijzing: als afstand de oorzaak was, zou de hele planeet tegelijk zomer hebben. Toch hebben Australië en Europa tegengestelde seizoenen.

De scheefstand van de as

De aarde draait om een denkbeeldige as die ongeveer 23,4° gekanteld is ten opzichte van de loodlijn op haar baanvlak (het pad van de Zon langs onze hemel heet de ecliptica). Het hele jaar wijst de as vrijwel dezelfde kant op in de ruimte, richting de Poolster. Over zeer lange perioden verschuift die richting langzaam, een onderwerp dat in het artikel over precessie aan bod komt.

Hieruit volgen twee effecten:

• Hoogte van de Zon. Als het noordelijk halfrond naar de Zon toe helt, valt het zonlicht onder een steilere hoek in. Hetzelfde licht wordt over een kleiner oppervlak geconcentreerd en de grond warmt meer op. Als het halfrond ervan af helt, valt het licht onder een vlakkere hoek in, verspreidt het zich over een groter oppervlak en is het zwakker.
• Daglengte. In de zomer volgt de Zon een hogere boog en blijft ze langer boven de horizon. Er is meer tijd om op te warmen en minder om 's nachts af te koelen. In de winter is het omgekeerd.

Bij de twee zonnewendes (rond 21 juni en 21 december) helt het ene halfrond maximaal naar de Zon toe en het andere maximaal ervan af. Meer lees je in het artikel over de zonnewende. Bij de twee equinoxen (dag-en-nachtevening, rond 20 maart en 22–23 september) helt de as noch naar de Zon toe, noch ervan af, en zijn dag en nacht bijna even lang. Zie het artikel over de equinox.

De scheefstand verklaart ook waarom de daglengte nabij de evenaar het hele jaar ongeveer 12 uur blijft en de seizoenen mild zijn. Dichtbij de polen zijn de verschillen het grootst: er zijn perioden van poolDag, waarin de Zon niet ondergaat, en poolnacht, waarin ze niet opkomt. De breedtegraden van ongeveer 23,4° noord en zuid, de keerkringen, markeren de grenzen waarbinnen de Zon op het middaguur recht boven je kan staan.

Tegengestelde seizoenen op de twee halfronden

Wanneer het noordelijk halfrond naar de Zon toe helt, helt het zuidelijk halfrond ervan af. De seizoenen zijn dus omgekeerd:

• in juni, juli en augustus is het zomer in het noorden en winter in het zuiden;
• in december, januari en februari is het winter in het noorden en zomer in het zuiden.

Kerst in Australië, Nieuw-Zeeland of Zuid-Afrika valt midden in de zomer. Ook al ligt het perihelium begin januari, het patroon verandert niet. De oorzaak van de zuidelijke zomer blijft de scheefstand, en de grote oceanen van het zuidelijk halfrond temperen een eventueel klein verschil door afstand nog verder.

Scheefstand is niet uniek voor de aarde. Mars is ongeveer 25° gekanteld en heeft ook seizoenen. Uranus is zo sterk gekanteld dat hij als het ware op zijn zij om de Zon rolt, wat extreme seizoenen geeft. Mercurius heeft een zeer kleine scheefstand en vrijwel geen seizoenen van dit type.

Seizoenen en de nachtelijke hemel

Seizoenen zie je ook aan de nachtelijke hemel. Terwijl de aarde om de Zon draait, kijken we 's nachts naar een ander deel van de hemelbol, waardoor de sterrenbeelden die we zien door het jaar heen veranderen.

Op het noordelijk halfrond domineert Orion de winteravonden, terwijl de zomeravonden de Zomerdriehoek laten zien, gevormd door heldere sterren uit drie verschillende sterrenbeelden. Bekijk ook onze gids over hoe je naar de hemel kijkt.

Je breedtegraad bepaalt ook welke delen van de hemel je kunt zien. Waarnemers op het zuidelijk halfrond zien sterrenbeelden die vanaf gematigde noordelijke breedtes verborgen blijven, zoals het Zuiderkruis. Winternachten zijn langer, wat meer donkere uren geeft om sterren te kijken, ook al is het kouder.

Ook de Zon zelf verschuift: in de zomer komt ze verder naar het noorden langs de horizon op en onder, en in de winter verder naar het zuiden. Markeer een punt op je horizon en volg het enkele maanden, dan zie je het bewegen.

Kort samengevat

• Seizoenen komen door de aswenteling van de aarde van ongeveer 23,4°, niet door de afstand tot de Zon.
• De aarde staat begin januari het dichtst bij de Zon, als het op het noordelijk halfrond winter is.
• De twee halfronden hebben tegengestelde seizoenen.
• De scheefstand verandert de hoogte van de Zon en de daglengte, en daarmee de hoeveelheid ontvangen warmte.
• Ook de nachtelijke hemel verandert door het jaar heen, nog een teken van onze baan om de Zon.

Voor een breder beeld van onze planeet lees je het artikel over de aarde.

Posities in Astronativa zijn astronomisch exact. De duiding is bedoeld als inspiratie. · Woordenlijst · Voorwaarden · Privacy · Dank je wel