Um ano de luz

O que são as faixas

O nascer e o pôr do sol são os momentos em que a borda de cima do Sol toca o horizonte, levando em conta que o ar curva a luz dele. Depois do pôr do sol o céu escurece em três etapas que os astrônomos nomeiam pelo quanto o Sol afundou: o crepúsculo civil vai até seis graus abaixo do horizonte, enquanto ainda dá para ler ao ar livre; o náutico até doze, quando o horizonte no mar some; e o astronômico até dezoito, depois do qual o céu fica totalmente escuro. No verão, longe o bastante do equador, o Sol nunca desce tanto e a noite nunca fica fechada de verdade.

Do Amazonas ao Rio Grande do Sul

Em Manaus e em Belém o dia tem doze horas e poucos minutos o ano inteiro, e a diferença entre o dia mais longo e o mais curto não chega a meia hora. Em Salvador ela já passa de uma hora e meia. Em São Paulo e no Rio o dia vai de umas dez horas e quarenta minutos em junho a umas treze horas e meia em dezembro, e em Porto Alegre de pouco mais de dez horas a quatorze. É por isso que no Norte e no Nordeste o horário de verão nunca fez muita diferença, e no Sul fazia bastante, até ser abolido em 2019.

Por que o pôr do sol mais cedo não cai no dia mais curto

O dia mais curto é o do solstício, mas pelo relógio o pôr do sol mais cedo chega uma ou duas semanas antes e o nascer mais tarde uma ou duas semanas depois. Em São Paulo o Sol se põe mais cedo por volta de 30 de maio e nasce mais tarde por volta de 29 de junho, embora o dia mais curto seja em 20 ou 21 de junho. O meio-dia do próprio Sol não cai sempre no mesmo horário do relógio: a órbita da Terra é uma elipse e o eixo dela é inclinado, então o meio-dia solar escorrega cerca de meia hora ao longo do ano. A duração do dia vira no solstício enquanto o meio do dia ainda desliza, e as duas pontas viram em datas diferentes.

Como é calculado

Para cada dia, a página pega a posição do Sol da mesma astronomia do resto do site, calcula quando ele cruza cada uma das quatro alturas e dá os horários pelo relógio do lugar, então os degraus onde a hora muda estão lá de verdade. A precisão é de um ou dois minutos, e a página descreve o céu e nada mais.

O que é calculado para cada dia

Para cada dia do ano corrente, a página pega a posição do Sol ao meio-dia local do lugar: a declinação, ou seja, quanto ele está ao norte ou ao sul do equador celeste, e a ascensão reta, que junto com o tempo sideral dá o momento do meio-dia solar. Com a latitude e a declinação, uma fórmula dá quanto tempo antes e depois do meio-dia o Sol chega a cada uma de quatro alturas: 0,833 grau abaixo do horizonte para o nascer e o pôr, o que leva em conta a meia largura do Sol e a curvatura da luz no ar, e 6, 12 e 18 graus abaixo para os três crepúsculos. Quando a fórmula não tem resposta, o Sol não chega àquela altura naquele dia, e a faixa cobre o dia inteiro ou nada. É assim que o dia polar e a noite polar aparecem sem nenhum caso especial.

Como ler o gráfico, com um exemplo

Os dias do ano correm da esquerda para a direita e as horas de cima para baixo, com a meia-noite em cima e embaixo. Mova o controle e a linha abaixo do gráfico lê aquele dia: nascer, pôr, duração da luz e quando é noite fechada. Em Ushuaia, no extremo sul da Argentina, a quase 55 graus sul, a faixa clara chega a mais de dezessete horas em dezembro e encolhe para umas sete em junho, e por quase três meses em torno de dezembro a faixa da noite some, porque o Sol nunca desce dezoito graus. Perto do equador as faixas quase não mudam o ano todo e a luz fica uns minutos acima de doze horas.

Latitude, estações e relógios

A duração do dia muda porque o eixo da Terra é inclinado cerca de 23,4 graus, então ao longo do ano a declinação do Sol vai de 23,4 graus norte a 23,4 sul. Quanto mais longe do equador fica um lugar, mais esse vaivém muda quanto do círculo diário do Sol fica acima do horizonte. A mais de uns 48 graus e meio do equador nunca escurece de todo perto do solstício de verão; além de uns 66 graus e meio, dentro dos círculos polares, há dias em que o Sol não se põe e dias em que não nasce. Ao sul do equador as estações são invertidas: o dia mais longo vem com o solstício de dezembro, perto do Natal, e o mais curto com o de junho, no meio das festas juninas.

O gráfico cobre o ano corrente. Os horários são pelo relógio do lugar quando o fuso dele é conhecido, então as faixas pulam uma hora nos dias em que a hora muda, onde ainda muda, e seguem o relógio deste aparelho nos outros casos. Os equinócios e solstícios estão marcados no alto; as datas deles mudam um dia, mais ou menos, conforme o ano e o fuso. No próprio equinócio a luz dura quase em toda parte uns minutos a mais que doze horas, porque o nascer e o pôr são contados pela borda de cima do Sol e o ar levanta a imagem dele, então o dia de luz e escuro iguais cai a alguns dias do equinócio.

Por onde o Sol nasce no horizonte e até onde ele sobe está desenhado em Trajetória do sol, e o mesmo trecho do nascer ao pôr cortado em doze está em Horas planetárias. Os equinócios e solstícios do ano, com o minuto exato, estão no almanaque.