thumb|300px|direita|A insolação terrestre durante o primeiro semestre do ano de 2013. thumb|300px|direita|A insolação terrestre durante o segundo semestre do ano de 2013.Um solstício é o momento em que o Sol atinge sua excursão mais setentrional ou meridional em relação ao equador celeste na esfera celeste. Ocorrem dois solstícios anualmente, por volta de 20 a 22 de junho e 20 a 22 de dezembro. Em muitos países, as estações do ano são definidas com referência aos solstícios e aos equinócios.O termo solstício também pode ser usado em um sentido mais amplo, como o dia em que isso ocorre. Para locais não muito próximos ao equador ou aos polos, as datas com os períodos mais longo e mais curto de luz do dia são os solstícios de verão e de inverno, respectivamente. Os termos sem ambiguidade quanto a qual hemisfério é o contexto são "solstício de junho" e "solstício de dezembro", referindo-se aos meses em que ocorrem a cada ano.
Etimologia A palavra solstício deriva do latim sol ('sol') e sistere ('ficar parado'), porque nos solstícios, a declinação do Sol parece "ficar parado"; isto é, o movimento sazonal da trajetória diária do Sol (visto da Terra) atinge um limite setentrional ou meridional antes de inverter a direção.
Solstício entrou no inglês no período do inglês médio. Um termo mais antigo em inglês é seu calcamento sunstead (), que se tornou raro após o século XVII. Sunstead é cognato com outros termos com o mesmo significado em outras línguas germânicas, como o nórdico antigo: sólstaðr e o alto alemão médio: sunnenstat. Um calcamento inglês semelhante do termo latino é sunstay, que foi usado pela primeira vez no século XVI e agora também é raro.
Definições e referenciais
Para um observador no Polo Norte, o Sol atinge a posição mais alta no céu uma vez por ano, em junho. O dia em que isso ocorre é chamado de dia do solstício de junho. Da mesma forma, para um observador no Polo Sul, o Sol atinge a posição mais alta no dia do solstício de dezembro. Quando é o solstício de verão em um Polo, é o solstício de inverno no outro. O movimento do Sol para o oeste nunca cessa, pois a Terra está em rotação contínua. No entanto, no momento do solstício, o movimento do Sol em declinação (ou seja, verticalmente) parece parar por um instante e depois inverter. Nesse sentido, solstício significa "parada do sol".
Esta palavra científica moderna deriva de uma palavra científica latina em uso no final da República Romana do século I a.C.: solstitium. Plínio a usa várias vezes em sua História Natural com um significado semelhante ao que tem hoje. Contém dois morfemas da língua latina, sol, "sol", e -stitium, "parada". Os romanos usavam "parada" para se referir a um componente da velocidade relativa do Sol, conforme observado no céu. A velocidade relativa é o movimento de um objeto do ponto de vista de um observador em um referencial. De uma posição fixa no solo, o Sol parece orbitar ao redor da Terra.O princípio da relatividade foi aplicado pela primeira vez a referenciais inerciais por Albert Einstein. Antes disso, prevaleciam os conceitos de espaço e tempo absolutos aplicados por Isaac Newton. O movimento do Sol pelo céu ainda é chamado de "movimento aparente" na navegação celeste em deferência à visão newtoniana, mas a realidade do suposto "movimento real" não tem leis especiais que o recomendem, ambos são visualmente verificáveis e ambos seguem as mesmas leis da física.
Para um observador em um referencial inercial, o planeta Terra é visto girando em torno de um eixo e orbitando o Sol em um caminho elíptico com o Sol em um dos focos. O eixo da Terra é inclinado em relação ao plano da órbita da Terra e este eixo mantém uma posição que muda pouco em relação ao fundo das estrelas. Um observador na Terra vê, portanto, uma trajetória solar que é o resultado tanto da rotação quanto da revolução.
O componente do movimento do Sol visto por um observador terrestre, causado pela revolução do eixo inclinado — que, mantendo o mesmo ângulo no espaço, está orientado em direção ou afastamento do Sol — é um incremento diário observado (e deslocamento lateral) da elevação do Sol ao meio-dia por aproximadamente seis meses e um decremento diário observado pelos seis meses restantes. Na elevação máxima ou mínima, o movimento anual relativo do Sol perpendicular ao horizonte para e inverte a direção.
Fora dos trópicos, a elevação máxima ocorre no solstício de verão e a mínima no solstício de inverno. A trajetória do Sol, ou eclíptica, varre o norte e o sul entre os hemisférios norte e sul. Os períodos de tempo em que o sol está acima do horizonte são mais longos em torno do solstício de verão e mais curtos em torno do solstício de inverno, exceto perto do equador. Quando a trajetória do Sol cruza o equador, a duração das noites nas latitudes +L° e −L° são de igual duração. Isso é conhecido como equinócio. Há dois solstícios e dois equinócios em um ano tropical.Para uma introdução a esses tópicos de astronomia, consulte
Devido à variação na taxa em que a ascensão reta do sol muda, os dias de maior e menor luz do dia não coincidem com os solstícios para locais muito próximos ao equador. No equador, o dia mais longo é por volta de 23 de dezembro e o mais curto por volta de 16 de setembro (ver gráfico). Dentro dos Círculos Ártico ou Antártico, o sol está acima do horizonte o tempo todo por dias ou até meses.
Relação com as estações
As estações ocorrem porque o eixo de rotação da Terra não é perpendicular ao seu plano orbital (o plano da eclíptica), mas atualmente faz um ângulo de cerca de 23,44° (chamado de obliquidade da eclíptica), e porque o eixo mantém sua orientação em relação a um referencial inercial. Como consequência, durante metade do ano o Hemisfério Norte está inclinado em direção ao Sol, enquanto na outra metade do ano o Hemisfério Sul tem essa distinção. Os dois momentos em que a inclinação do eixo de rotação da Terra tem efeito máximo são os solstícios.
No solstício de junho, o ponto subsolar está mais ao norte do que em qualquer outra época: na latitude 23,44° norte, conhecida como Trópico de Câncer. Da mesma forma, no solstício de dezembro, o ponto subsolar está mais ao sul do que em qualquer outra época: na latitude 23,44° sul, conhecida como Trópico de Capricórnio. O ponto subsolar cruzará todas as latitudes entre esses dois extremos exatamente duas vezes por ano.
Também durante o solstício de junho, lugares no Círculo Ártico (latitude 66,56° norte) verão o Sol apenas no horizonte durante a meia-noite, e todos os lugares ao norte dele verão o Sol acima do horizonte por 24 horas. Esse é o sol da meia-noite ou sol do meio do verão ou dia polar. Por outro lado, lugares no Círculo Antártico (latitude 66,56° sul) verão o Sol apenas no horizonte durante o meio-dia, e todos os lugares ao sul dele não verão o Sol acima do horizonte em nenhum momento do dia. Esse é o noite polar. Durante o solstício de dezembro, os efeitos em ambos os hemisférios são exatamente opostos. Isso faz com que o gelo marinho polar volte a crescer anualmente devido à falta de luz solar sobre o ar e o mar circundante. Os períodos mais quentes e mais frios do ano nas regiões temperadas são deslocados em cerca de um mês em relação aos solstícios, atrasados pela inércia térmica da Terra.
Aspectos culturais
Nomes e conceitos gregos antigos O conceito dos solstícios estava embutido na antiga navegação celeste grega. Assim que descobriram que a Terra era esférica 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.
As estrelas se movem pela superfície interna da esfera celeste ao longo das circunferências de círculos em planos paralelosStrabo II.5.2., "aplaneis asteres kata parallēlōn pherontai kuklōn", "as estrelas fixas são transportadas em círculos paralelos" perpendiculares ao eixo da Terra estendido indefinidamente nos céus e interceptando a esfera celeste em um polo celeste.Strabo II.5.2, "ho di'autēs (gē) aksōn kai tou ouranou mesou tetagmenos", "o eixo através dela (a Terra) estendendo-se pelo meio do céu" 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: Esta tradução cita esta passagem no final do Livro I Capítulo 2, mas outras disposições a colocam no início do Capítulo 3. Na versão grega de a passagem começa no Capítulo 4.
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".
Nomes
Os dois solstícios podem ser distinguidos por diferentes pares de nomes, dependendo de qual característica se deseja enfatizar.
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.
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).
Solstício setentrional e solstício meridional indicam o hemisfério da localização do Sol. 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.
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.
Termos do Solstício no Leste Asiático