Stefano Fortini
Alle ore 22:50 di oggi, 20 giugno 2024, ci sarà il solstizio d’estate, ovvero l’istante in cui la declinazione solare raggiunge un valore di 23° 27’ Nord. Ma che cosa significa esattamente “solstizio d’estate”?
La declinazione, in genere indicata con la lettera greca δ (delta), è l’angolo che i raggi del Sole formano con il piano equatoriale terrestre. Si precisa “Nord” se il Sole è al di sopra del piano stesso, “Sud” se è al di sotto.
Il moto di rivoluzione della Terra e l’inclinazione dell’asse di rotazione terrestre rispetto al piano dell’eclittica sono responsabili dell’alternanza delle stagioni e della diversa durata del giorno e della notte nel corso dell’anno. L’inclinazione dell’asse terrestre fa sì che le stagioni siano invertite nei due emisferi del pianeta: quando nell’emisfero meridionale è estate, nell’emisfero opposto è inverno e viceversa.
L’eclittica è il percorso apparente del Sole sulla sfera celeste nel corso di un anno. L’asse terrestre è inclinato rispetto al piano dell’eclittica di 23° 27’. Per questa ragione la declinazione solare può variare tra 23° 27’ N, in corrispondenza del solstizio d’estate, e 23° 27’ S, in corrispondenza del solstizio d’inverno, mentre in corrispondenza degli equinozi vale 0°.
Quando il Sole si trova esattamente sopra la testa di un osservatore, a 90° rispetto all’orizzonte, si dice che il Sole è allo zenit. In questo momento, i raggi solari sono perpendicolari alla superficie terrestre. Questa condizione può verificarsi solo nelle regioni comprese tra il Tropico del Cancro (23°27’ N) e il Tropico del Capricorno (23°27’ S) – la cosiddetta zona torrida. In tale zona il Sole è allo zenit quando la declinazione è uguale alla latitudine.

Un osservatore sulla superficie terrestre che si trovi nell’emisfero Nord vedrà il Sole muoversi durante le ore diurne lungo un arco. In particolare vedrà il Sole sorgere a Est, alzarsi lentamente nel cielo fino a raggiungere un’altezza massima, per poi riabbassarsi verso l’orizzonte e, infine, tramontare in direzione ovest.
Consideriamo in particolare un osservatore sulla superficie terrestre ad una latitudine intermedia tra l’Equatore e i poli: durante i giorni degli equinozi vedrà il Sole a mezzogiorno del luogo a un’altezza pari alla latitudine del luogo in cui si trova, mentre al solstizio d’estate il Sole apparirà più alto nel cielo di circa 23°; al contrario, a mezzogiorno del solstizio d’inverno il Sole apparirà più basso di circa 23° rispetto alla posizione che aveva nello stesso momento agli equinozi.

Nell’emisfero Nord il solstizio d’estate cade il 20 o il 21 giugno, quando le ore diurne sono maggiori di quelle notturne, mentre il solstizio d’inverno cade il 21 o il 22 dicembre, quando avviene esattamente il contrario (nell’emisfero Sud sarà l’opposto).
Il solstizio d’estate corrisponde al giorno in cui le ore diurne hanno la durata massima rispetto agli altri giorni dell’anno. In corrispondenza di questa data il Sole sorge nel punto più a est e tramonta nel punto più a ovest: questo fa sì che tra l’alba e il tramonto debba percorrere un circolo di lunghezza maggiore.
Il tropico del Cancro è il parallelo terrestre in cui il Sole si trova esattamente allo zenit a mezzogiorno del solstizio d’estate. Nello stesso momento, nel tropico del Capricorno, il Sole si troverà nella posizione più bassa dell’anno. Infatti, il solstizio d’estate dell’emisfero Nord coincide con il solstizio d’inverno dell’emisfero Sud. Inoltre, in corrispondenza del solstizio d’estate, a Nord del Circolo polare artico il giorno dura 24 ore, mentre a Sud del Circolo polare antartico è sempre notte.

La data del solstizio d’estate è variabile: a volte cade il 20 giugno e altre volte il 21. Ciò è dovuto al fatto che, mentre l’anno civile dura 365 giorni (366 se bisestile), l’anno solare (cioè il tempo che impiega la Terra a compiere una rotazione completa attorno al Sole) dura 365 giorni, 6 ore, 48 minuti e 46 secondi. Per questo il solstizio ritarda ogni anni di circa 6 ore spostandosi dal 20 verso il 21 giugno per poi ripartire da capo in corrispondenza di un anno bisestile.
Il termine “solstizio” deriva dal latino “solstitium”, composto di “sol”, “sole” e di un derivato di “stare”, “fermarsi”. I popoli antichi si accorsero presto che l’altezza del Sole alla stessa ora nei vari giorni dell’anno non era sempre la stessa. Tale altezza è infatti massima in estate e minima in inverno: in pratica, dall’inverno all’estate l’altezza del Sole aumenta fino ad un massimo e, prima di ricominciare a scendere sembra fermarsi per un attimo: “solstitium”, “fermata del Sole”.

Alle 22:50 di oggi (ora italiana) avrà inizio la stagione estiva nell’emisfero Nord. Oggi è anche il giorno con il maggior numero di ore di luce: da qui in poi le giornate cominceranno ad accorciarsi, fino a raggiungere l’equilibrio dell’equinozio d’autunno.

Il solstizio d’estate ha da sempre affascinato l’umanità. Tra i primissimi simboli che gli uomini dell’Era Glaciale incisero sulle ossa e sulle zanne di mammut si trovano le annotazioni dei cicli celesti. Antiche civiltà come i Maya, i Celti e gli Egizi celebravano questo giorno con grandi feste e cerimonie. Il solstizio d’estate, o giorno di Mezzestate, è poi stato inglobato nel calendario cristiano, diventando la festa di San Giovanni Battista. Come il solstizio d’estate annuncia l’arrivo della svolta stagionale, Giovanni Battista, secondo la Bibbia, annunciò la venuta di Gesù.
Uno dei siti archeologici più famosi legati al solstizio (oltre che una delle principali attrazioni turistiche della Gran Bretagna) è il sito neolitico di Stonehenge, sito nella contea di Wiltshire. Nel giorno del solstizio d’estate, il Sole sorge proprio alle spalle della Pietra del Tallone (“Heel Stone”), un monolite posto all’ingresso degli anelli di pietra concentrici.

Stefano Fortini

Bibliografia:
– Fernando Flora, Astronomia nautica (navigazione astronomica), Hoepli, 1987;
– Richard Heinberg, I riti del solstizio. Feste, rituali e cerimonie per i cicli stagionali della Terra, Edizioni Mediterrane, 1993;
– Elvidio Lupia Palmieri, Maurizio Parotto, La Terra nello spazio e nel tempo, Zanichelli, 2009;
– Aa. Vv. Tutto Astronomia, De Agostini, 2018.

*Immagine di redazione: Riebolazione grafica che evidenzia l’inclinazione dell’asse terrestre  rispetto ai raggi del sole, all’Equatore, ai Tropici e ai Poli-  da NASA – tramite il sito di Geopop