Nomes e conceitos gregos antigos

O conceito dos solstícios estava embutido na antiga navegação celeste grega. Assim que descobriram que a Terra era esférica^[13] eles criaram o conceito de esfera celeste, uma superfície esférica imaginária girando com os corpos celestes (ouranioi) fixos nela (a moderna não gira, mas as estrelas nela giram). Contanto que não sejam feitas suposições sobre as distâncias desses corpos da Terra ou entre si, a esfera pode ser aceita como real e ainda está em uso. Os antigos gregos usam o termo "ηλιοστάσιο" (heliostāsio), que significa parada do Sol.^[14]

As estrelas se movem pela superfície interna da esfera celeste ao longo das circunferências de círculos em planos paralelos^[15] perpendiculares ao eixo da Terra estendido indefinidamente nos céus e interceptando a esfera celeste em um polo celeste.^[16] O Sol e os planetas não se movem nesses caminhos paralelos, mas ao longo de outro círculo, a eclíptica, cujo plano está em um ângulo, a obliquidade da eclíptica, em relação ao eixo, trazendo o Sol e os planetas através dos caminhos e entre as estrelas.*

Cleomedes afirma:^[17]

A faixa do Zodíaco (zōdiakos kuklos, "círculo zodiacal") está em um ângulo oblíquo (loksos) porque está posicionada entre os círculos tropicais e o círculo equinocial, tocando cada um dos círculos tropicais em um ponto ... Este Zodíaco tem uma largura determinável (fixada em 8° hoje) ... é por isso que é descrito por três círculos: o central é chamado de "heliaco" (hēliakos, "do sol").

O termo círculo heliaco é usado para a eclíptica, que está no centro do círculo zodiacal, concebido como uma faixa que inclui as constelações notáveis nomeadas com temas mitológicos. Outros autores usam Zodíaco para significar eclíptica, que aparece pela primeira vez em uma glosa de autor desconhecido em uma passagem de Cleomedes onde ele está explicando que a Lua também está no círculo zodiacal e cruza periodicamente o caminho do Sol. Como algumas dessas travessias representam eclipses da Lua, o caminho do Sol recebe um sinônimo, o ekleiptikos (kuklos) de ekleipsis, "eclipse".^[17]

Nomes

Os dois solstícios podem ser distinguidos por diferentes pares de nomes, dependendo de qual característica se deseja enfatizar.^[18]

Solstício de verão e solstício de inverno são os nomes mais comuns, referindo-se às estações com as quais estão associados. No entanto, estes podem ser ambíguos, pois o verão do Hemisfério Norte é o inverno do Hemisfério Sul e vice-versa. Os nomes latinizados solstício estival (verão) e solstício hibernal (inverno) são às vezes usados com o mesmo efeito, assim como meio do verão e meio do inverno.^[18]

Solstício de junho e solstício de dezembro referem-se aos meses do ano em que ocorrem, sem ambiguidade quanto a qual hemisfério é o contexto. Eles ainda não são universais, no entanto, pois nem todas as culturas usam um calendário baseado no solar em que os solstícios ocorrem todos os anos no mesmo mês (como não ocorrem no calendário islâmico e calendário hebraico, por exemplo).^[19]

Solstício setentrional e solstício meridional indicam o hemisfério da localização do Sol.^[20] O solstício setentrional é em junho, quando o Sol está diretamente sobre o Trópico de Câncer no Hemisfério Norte, e o solstício meridional é em dezembro, quando o Sol está diretamente sobre o Trópico de Capricórnio no Hemisfério Sul. Esses termos podem ser usados sem ambiguidade para outros planetas.^[21]

Primeiro ponto de Câncer e primeiro ponto de Capricórnio referem-se aos signos astrológicos que o sol "está entrando" (um sistema enraizado nas datas do período clássico romano). Devido à precessão dos equinócios, as constelações em que o sol aparece nos solstícios são atualmente Touro em junho e Sagitário em dezembro.^[22]

Termos do Solstício no Leste Asiático

Os calendários tradicionais do Leste Asiático dividem um ano em 24 termos solares (節氣). Xiàzhì (pīnyīn) ou Geshi (rōmaji) (em chinês e Japonês: 夏至; Coreano: 하지(Haji); em vietnamita: Hạ chí; literalmente: "extremo do verão") é o 10º termo solar e marca o solstício de verão. Começa quando o Sol atinge a longitude celeste de 90° (por volta de 21 de junho) e termina quando o Sol atinge a longitude de 105° (por volta de 7 de julho). Xiàzhì refere-se mais frequentemente em particular ao dia em que o Sol está exatamente na longitude celeste de 90°.^[23]

Dōngzhì (pīnyīn) ou Tōji (rōmaji) (em chinês e Japonês: 冬至; Coreano: 동지(Dongji); em vietnamita: Đông chí; literalmente: "extremo do inverno") é o 22º termo solar e marca o solstício de inverno. Começa quando o Sol atinge a longitude celeste de 270° (por volta de 23 de dezembro) e termina quando o Sol atinge a longitude de 285° (por volta de 5 de janeiro). Dōngzhì refere-se mais frequentemente em particular ao dia em que o Sol está exatamente na longitude celeste de 270°.^[24]

Os solstícios (assim como os equinócios) marcam o meio das estações nos calendários do Leste Asiático. Aqui, o caractere chinês 至 significa "extremo", então os termos para os solstícios significam diretamente os cumes do verão e do inverno.^[23][24]

Celebrações dos solstícios

O termo solstício também pode ser usado em um sentido mais amplo, como a data (dia) em que tal passagem acontece. Os solstícios, juntamente com os equinócios, estão ligados às estações. Em alguns idiomas, eles são considerados o início ou a separação das estações; em outros, são considerados pontos centrais (na Inglaterra, no Hemisfério Norte, por exemplo, o período em torno do solstício setentrional é conhecido como meio do verão). O Dia de Meio-Verão, definido como Dia de São João pela Igreja Cristã, é 24 de junho, cerca de três dias após o próprio solstício). Da mesma forma, 25 de dezembro é o início da celebração do Natal e é o dia em que o Sol começa a retornar ao Hemisfério Norte. Os principais dias de aluguel e reunião tradicionais britânicos e irlandeses do ano, "os dias de trimestre habituais", eram frequentemente os dos solstícios e equinócios. Muitas culturas celebram várias combinações dos solstícios de inverno e verão, dos equinócios e dos pontos médios entre eles, levando a vários feriados que surgem em torno desses eventos. Durante o solstício meridional ou solstício de inverno, o Natal é o feriado contemporâneo mais difundido, enquanto Yalda, Saturnália, Karachun, Hanukkah, Kwanzaa e Yule também são celebrados nessa época. Nas culturas do Leste Asiático, o Festival Dongzhi é celebrado no solstício de inverno. Para o solstício setentrional ou solstício de verão, as culturas cristãs celebram a festa de São João de 23 a 24 de junho (ver Véspera de São João, Ivan Kupala Day), enquanto os Pagãos Modernos observam o Meio-Verão, conhecido como Litha entre os Wiccanos. Para o equinócio vernal (primavera), vários festivais de primavera são celebrados, como o Nowruz persa, a observância no Judaísmo da Páscoa, os ritos da Páscoa na maioria das igrejas cristãs, bem como o Ostara wiccano. O equinócio outonal está associado ao feriado judaico de Sucot e ao Mabon wiccano. Na ponta sul da América do Sul, o povo Mapuche celebra o We Tripantu (o Ano Novo) alguns dias após o solstício setentrional, em 24 de junho. Mais ao norte, o povo Atacama costumava celebrar esta data com um festival de barulho, para chamar o Sol de volta. Mais a leste, o povo Aymara celebra seu Ano Novo em 21 de junho. Uma celebração ocorre ao nascer do sol, quando o sol brilha diretamente através do Portão do Sol em Tiwanaku. Outras festas do Ano Novo Aymara ocorrem em toda a Bolívia, inclusive no local de El Fuerte de Samaipata. No calendário hindu, dois solstícios siderais são nomeados Makara Sankranti, que marca o início do Uttarayana, e Karka Sankranti, que marca o início do Dakshinayana. O primeiro ocorre por volta de 14 de janeiro de cada ano, enquanto o último ocorre por volta de 14 de julho de cada ano. Estes marcam o movimento do Sol ao longo de um zodíaco fixo sideralmente (a precessão é ignorada) em Makara, o signo zodiacal que corresponde a Capricórnio, e em Karka, o signo zodiacal que corresponde a Câncer, respectivamente. O solstício de 21 de junho é celebrado como o Dia do Meio-Inverno nas estações antárticas, incluindo, mas não se limitando a, estações americanas (Estação McMurdo, Estação Palmer, Estação Polo Sul Amundsen-Scott),^[25] estações australianas (Estação Casey),^[26] e estações britânicas (Ilha Bird, Estação de Pesquisa Rothera, King Edward Point, Halley VI).^[27][28] A celebração é dedicada ao solstício de inverno austral,^[28] que resulta no dia mais curto da Antártida.^[27][29]

O Desfile do Solstício de Fremont acontece todo solstício de verão em Fremont, Seattle, Washington nos Estados Unidos. O reconstruído Cahokia Woodhenge, um grande círculo de madeira localizado no sítio arqueológico Cahokia da cultura mississipiana perto de Collinsville, Illinois,^[30] é o local de observações anuais do nascer do sol nos equinócios e solstícios. Por respeito às crenças dos Nativos Americanos, esses eventos não apresentam cerimônias ou rituais de qualquer tipo.^[31][32][33]

Determinação do solstício

Ao contrário do equinócio, o tempo do solstício não é fácil de determinar. As mudanças na declinação solar tornam-se menores à medida que o Sol se aproxima de sua declinação máxima/mínima. Nos dias anteriores e posteriores ao solstício, a velocidade da declinação é inferior a 30 segundos de arco por dia, o que é menos de 1⁄60 do tamanho angular do Sol, ou o equivalente a apenas 2 segundos de ascensão reta. Essa diferença é dificilmente detectável com dispositivos baseados em visualização indireta, como sextante equipado com vernier, e impossível com ferramentas mais tradicionais, como um gnômon^[34] ou um astrolábio. Também é difícil detectar as mudanças no azimute do nascer/pôr do sol devido à refração atmosférica mudanças. Essas questões de precisão tornam impossível determinar o dia do solstício com base em observações feitas dentro dos 3 (ou mesmo 5) dias ao redor do solstício sem o uso de ferramentas mais complexas.^[35]

Os relatos não sobrevivem, mas os astrônomos gregos devem ter usado um método de aproximação baseado em interpolação, que ainda é usado por alguns amadores. Este método consiste em registrar o ângulo de declinação ao meio-dia durante alguns dias antes e depois do solstício, tentando encontrar dois dias separados com a mesma declinação. Quando esses dois dias são encontrados, o tempo médio entre os dois meio-dias é estimado como o tempo do solstício. Um intervalo de 45 dias foi postulado como o melhor para alcançar até um quarto de dia de precisão na determinação do solstício. Em 2012, a revista DIO descobriu que a precisão de uma ou duas horas com erros equilibrados pode ser alcançada observando as altitudes iguais do Sol em cerca de S = vinte graus (ou d = cerca de 20 dias) antes e depois do solstício de verão, porque a média dos dois horários será adiantada em q minutos de arco, onde q é (πe cosA)/3 vezes o quadrado de S em graus (e = excentricidade da órbita terrestre, A = periélio da Terra ou apogeu do Sol), e o ruído no resultado será de cerca de 41 horas dividido por d se a nitidez do olho for considerada como um minuto de arco.^[36]

Guo Shoujing, um astrônomo chinês, descobriu que quanto mais alto o gnômon, mais precisamente a jornada do sol poderia ser medida. Ele projetou o gnômon de 12,6 metros (41 ft) construído no Observatório Astronômico de Gaocheng em 1276.^[37] As medições de Gaocheng determinaram a duração do ano com uma precisão de um minuto em relação à medição atual, um valor de acordo com o valor do Calendário Gregoriano, mas obtido 300 anos antes.^[38]

Os almanaques astronômicos definem os solstícios como os momentos em que o Sol passa pelo coluro solsticial, ou seja, os momentos em que a longitude celeste geocêntrica aparente do Sol é igual a 90° (solstício de junho) ou 270° (solstício de dezembro).^[39] As datas do solstício variam a cada ano e podem ocorrer um dia antes ou depois, dependendo do fuso horário. Como a órbita da Terra leva um pouco mais de tempo do que um ano civil de 365 dias, os solstícios ocorrem um pouco mais tarde a cada ano civil, até que um dia bissexto realinhe o calendário com a órbita. Assim, os solstícios sempre ocorrem entre 20 e 22 de junho e entre 20 e 23 de dezembro em um ciclo de quatro anos, sendo os dias 21 e 22 as datas mais comuns, como pode ser visto no cronograma no início do artigo.^[40][41]

Atualmente, organizações governamentais como USNO^[42] e IMCCE publicam a data e hora do solstício.^[43]