Viikon kesäfakta, osa 3: Napapiirin paikka siirtyy pohjoisemmaksi ja yöttömän yön kestoaika lyhenee, mutta silti keskiyön aurinko näkyy napapiirin eteläpuolella

Vuoteen 1954 asti juhannuspäivä oli aina 24. kesäkuuta viikonpäivästä riippumatta. Tänään on siis oikea juhannuspäivä. Vuodesta 1955 alkaen juhannuspäivää kuitenkin on vietetty kesäkuun 20. päivän ja 26. päivän väliin sattuvana lauantaina.

Hämärällä tarkoitetaan vuorokaudenaikaa, jolloin Aurinko on horisontin eli taivaanrannan alapuolella, mutta silti ei ole pimeää. Hämärää on kolmenlaista. Porvarillisesta hämärästä on kyse silloin, kun auringon keskipiste on enintään kuusi astetta horisontin alapuolella. Nimi tulee siitä, että ulkona nähtiin ennen vanhaan tehdä töitä.

Nauttinen eli merenkulkijan hämärä puolestaan on kyseessä silloin, kun aurinko on 6-12 astetta taivaanrannan alapuolella. Tuolloin kirkkaimmat tähdet näkyvät taivaalla.

Taivaanrannassa on vielä hieman kajoa silloinkin, kun on astronominen eli tähtitieteellinen hämärä, eli aurinko on 12–18 astetta horisontin alapuolella. Pimeys alkaa virallisesti, kun Aurinko on 18 astetta horisontin alapuolella. 

Etelä-Suomessa Aurinko ei keskiyöllä painu 18 astetta matalammalle noin 22.4. ja 21.8. välisenä aikana. Pisimmillään porvarillista hämärää on Etelä-Suomessa keskellä kesää illalla 1 h 52 min ja saman verran aamulla eli yhteensä 3 h 44 min. Väliin jää on 1 h 20 min kestävä nauttinen hämärä. Astronomista hämärää ja pimeyttä ei tuolloin tule lainkaan.

Pohjoisen napapiirin sanotaan olevan pohjoisen pallonpuoliskon eteläisin kohta, jossa esiintyy yötöntä yötä. Näin se teoreettisesti laskien onkin, jos ei oteta huomioon ilmakehän vaikutusta. Auringonlasku määritellään siten, että auringon yläreuna laskee horisontin eli taivaanrannan alapuolelle. Ilmakehä kuitenkin taittaa auringon säteitä siten, että näemme ne vielä silloin, kun aurinko todellisuudessa on jo horisontin alapuolella. Jos näet auringon aivan horisontin yläpuolella, se onkin todellisuudessa juuri laskenut horisontin alapuolelle.

Jos aurinko olisi pistemäinen ja maapallolla ei olisi ilmakehää, pohjoinen napapiiri olisi yöttömän yön (ja talvella kaamoksen) eteläraja pohjoisella pallonpuoliskolla. Auringon koko ja valon taittuminen ilmakehässä aiheuttavat sen, että yötön yö ulottuu laajimmillaan vähän sen yli (eikä kaamos ulotu aivan napapiirille asti). Todellisuudessa yöttömän yön raja on siis noin 50 kaariminuuttia pohjoisen napapiirin eteläpuolella, hieman Kemiä etelämpänä. Katselijalla täytyy kuitenkin olla täysin esteetön näköala kohti pohjoista taivaanrantaa.

Lisäksi on huomattava maapallon akselikaltevuuden vaikutus. Maapallon pyörimisakseli muodostaa noin 66,5 asteen kulman kiertorataan nähden eli maapallo on noin 23,5 astetta kallellaan suoraan kulmaan verrattuna. Tämä maapallon pyörimisakselin kallistuskulma vaihtelee noin 41 000 vuoden jaksolla noin 22 asteesta yli 24 asteeseen. Nyt se on noin 23,5 astetta ja pienenee koko ajan. Akselikaltevuuden muuttuminen siirtää myös napa- ja kääntöpiirien paikkaa. Pohjoinen napapiiri siirtyy vuosittain noin 14 metriä pohjoisemmaksi ja samalla yöttömän yön ja päivättömän päivän (kaamoksen) kestoaika lyhenee.