إكوينوكس

الاعتدال الشمسي هو لحظة زمنية تظهر فيها الشمس فوق خط الاستواء مباشرةً ، بدلاً من أن تكون شماله أو جنوبه ^. في يوم الاعتدال، تشرق الشمس من الشرق وتغرب في الغرب. يحدث هذا مرتين كل عام، حوالي ^{20 مارس} و 23 سبتمبر .

يُعرَّف الاعتدال بأنه اللحظة التي يمر فيها مستوى خط استواء الأرض بالمركز الهندسي لقرص الشمس. ^{[ 8 ] [ 9 ]} وهي أيضًا اللحظة التي يكون فيها محور دوران الأرض عموديًا على خط الأرض-الشمس، فلا يميل باتجاه الشمس ولا بعيدًا عنها. ولأن القمر (والكواكب بدرجة أقل) يتسببان في انحراف مدار الأرض قليلًا عن شكل القطع الناقص المثالي ، يُحدد الاعتدال رسميًا بخط طول مسار الشمس الظاهري، وليس بميلها . وتُحدد لحظات الاعتدال حاليًا عندما يكون خط الطول الجيومركزي الظاهري للشمس 0° و180°. ^{[ 10 ]}

تُشتق الكلمة من الكلمة اللاتينية aequinoctium ، من aequa (متساوٍ) و nox (ليل). في يوم الاعتدال، يتساوى تقريبًا طول النهار والليل في جميع أنحاء الكوكب. وخلافًا للاعتقاد الشائع، ^{[ 11 ] [ 12 ]} فإنهما ليسا متساويين تمامًا، وذلك بسبب الحجم الزاوي للشمس، وانكسار الضوء في الغلاف الجوي ، وتغير طول النهار الذي يحدث في معظم خطوط العرض حول الاعتدالين.

قبل وقت طويل من تصور هذه المساواة، لاحظت الحضارات الاستوائية اليوم الذي تشرق فيه الشمس من الشرق تمامًا وتغرب فيه تمامًا في الغرب ، ويحدث هذا بالفعل في اليوم الأقرب إلى الحدث المحدد فلكيًا. ونتيجة لذلك، ووفقًا لساعة شمسية مصممة ومُحاذية ، يبلغ طول النهار 12 ساعة.

في نصف الكرة الشمالي ، يُطلق على الاعتدال الربيعي اسم الاعتدال الربيعي، بينما يُطلق على الاعتدال الخريفي اسم الاعتدال الخريفي. أما في نصف الكرة الجنوبي ، فالأمر معكوس. خلال العام، تتناوب الاعتدالات مع الانقلابات الشمسية . وتتسبب السنوات الكبيسة وعوامل أخرى في اختلاف طفيف في تواريخ كلا الحدثين. ^{[ 13 ]}

الأسماء المحايدة لنصف الكرة الأرضية هي الاعتدال الشمالي لاعتدال مارس، مما يشير إلى أنه في تلك اللحظة يعبر ميل الشمس خط الاستواء السماوي في اتجاه شمالي، والاعتدال الجنوبي لاعتدال سبتمبر، مما يشير إلى أنه في تلك اللحظة يعبر ميل الشمس خط الاستواء السماوي في اتجاه جنوبي.

بالنسبة لخطوط العرض المنخفضة والمتوسطة، يزداد وقت النهار بشكل كبير قرب الاعتدال الربيعي، ويتناقص بشكل كبير قرب الاعتدال الخريفي.

لاحظ الناس شروق الشمس ، واكتشفوا أنه يحدث بين نقطتين متقابلتين على الأفق ، ولاحظوا نقطة المنتصف بينهما. لاحقًا، اكتُشف أن هذا يحدث في يوم يتساوى فيه طول النهار والليل تقريبًا، ومن هنا جاءت تسميته "الاعتدال" (equinox)، المشتقة من الكلمتين اللاتينيتين aequus ، بمعنى "متساوٍ"، و nox ، بمعنى "ليل".

في نصف الكرة الشمالي، يُشير الاعتدال الربيعي (مارس) إلى بداية فصل الربيع في معظم الثقافات، ويُعتبر بداية السنة الجديدة في التقويم الآشوري والهندوسي والفارسي أو الإيراني ، ^{[ ب ]} بينما يُشير الاعتدال الخريفي (سبتمبر) إلى بداية فصل الخريف. ^{[ 14 ]} كما اعتمدت التقاويم اليونانية القديمة بداية السنة إما في الاعتدال الخريفي أو الربيعي، وبعضها في الانقلابين الشمسيين. وتتنبأ آلية أنتيكيثيرا بالاعتدالين والانقلابين الشمسيين. ^{[ 15 ]}

يُعدّ الاعتدالان الوقتين الوحيدين اللذين يكون فيهما خط الفصل بين الليل والنهار عموديًا على خط الاستواء. ونتيجةً لذلك، يكون نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي مضاءين بالتساوي.

وللسبب نفسه، يُعد هذا الوقت أيضًا وقت شروق الشمس بالنسبة للمراقب عند أحد قطبي دوران الأرض وغروبها عند القطب الآخر. ولمدة وجيزة تدوم حوالي أربعة أيام، يكون كل من القطب الشمالي والجنوبي في ضوء النهار. ^{[ ج ]} على سبيل المثال، في عام 2021، كان شروق الشمس على القطب الشمالي في 18 مارس الساعة 07:09 بالتوقيت العالمي المنسق، وغروبها على القطب الجنوبي في 22 مارس الساعة 13:08 بالتوقيت العالمي المنسق. وفي عام 2021 أيضًا، كان شروق الشمس على القطب الجنوبي في 20 سبتمبر الساعة 16:08 بالتوقيت العالمي المنسق، وغروبها على القطب الشمالي في 24 سبتمبر الساعة 22:30 بالتوقيت العالمي المنسق. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

الاعتدالان هما الوقتان الوحيدان اللذان تقع فيهما نقطة تحت الشمس على خط الاستواء، مما يجعل الشمس فوق الرأس تمامًا عند نقطة على خط الاستواء. تعبر نقطة تحت الشمس خط الاستواء متجهة شمالًا عند اعتدال مارس وجنوبًا عند اعتدال سبتمبر.

• 
  إضاءة الأرض بالشمس عند الاعتدال
• 
  العلاقة بين الأرض والشمس والنجوم عند الاعتدال الربيعي. من منظور الأرض، تبدو الشمس وكأنها تتحرك على طول مسار الشمس الظاهري (باللون الأحمر)، والذي يميل مقارنة بخط الاستواء السماوي (باللون الأبيض).
• 
  رسم تخطيطي لفصول الأرض كما تُرى من الشمال. أقصى اليمين: الانقلاب الشتوي في ديسمبر.
• 
  رسم تخطيطي لفصول الأرض كما تُرى من الجنوب. أقصى اليسار: الانقلاب الصيفي (يونيو).

عندما وضع يوليوس قيصر التقويم اليولياني عام 45  قبل الميلاد، حدد يوم 25  مارس موعدًا للاعتدال الربيعي؛ ^{[ 18 ]} وكان هذا اليوم هو بداية السنة في التقويمين الفارسي والهندي. ولأن السنة اليوليانية أطول من السنة الاستوائية بحوالي 11.3  دقيقة في المتوسط ​​(أي  يوم واحد كل 128  سنة)، فقد انحرف التقويم بالنسبة للاعتدالين، بحيث أصبح الاعتدال الربيعي عام 300  ميلادي  يقع في حوالي 21 مارس، وبحلول ثمانينيات القرن السادس عشر  الميلادي، انحرف التقويم إلى الوراء ليصبح 11  مارس. ^{[ 19 ]}

دفع هذا التغيير البابا غريغوري الثالث عشر إلى وضع التقويم الغريغوري الحديث . وكان الهدف منه التوافق مع مراسيم مجمع نيقية عام 325  ميلاديًا بشأن موعد عيد الفصح ، ما يعني أنه أراد نقل الاعتدال الربيعي إلى التاريخ الذي يوافق ذلك الوقت (21 مارس هو اليوم المخصص له في جدول عيد الفصح بالتقويم اليولياني)، والحفاظ عليه في ذلك التاريخ تقريبًا في المستقبل، وهو ما حققه بتقليل عدد السنوات الكبيسة من 100 إلى 97 كل 400  عام. ومع ذلك، بقي تباين طفيف في تاريخ ووقت الاعتدال الربيعي يبلغ حوالي ±27  ساعة عن موقعه المتوسط، ويعود ذلك إلى أن توزيع  الأيام الكبيسة المئوية التي تبلغ 24 ساعة يُسبب قفزات كبيرة.

تعبر الشمس، في حركتها الظاهرية على طول مسار الشمس الظاهري، خط الاستواء السماوي عند هاتين النقطتين، إحداهما من الجنوب إلى الشمال، والأخرى من الشمال إلى الجنوب. ^{[ 21 ]} يُعرف العبور من الجنوب إلى الشمال بالاعتدال الربيعي ، ويُعرف أيضًا بنقطة بداية برج الحمل والعقدة الصاعدة لمسار الشمس الظاهري على خط الاستواء السماوي. أما العبور من الشمال إلى الجنوب فهو الاعتدال الربيعي أو العقدة الهابطة. ^{[ 22 ]}

• الاعتدال الربيعي والاعتدال الخريفي: هذان الاسمان الكلاسيكيان مشتقان مباشرة من اللاتينية ( ver = ربيع، و autumnus = خريف). وهما المصطلحان الأكثر شيوعًا واستخدامًا للإشارة إلى الاعتدالين، لكنهما قد يُسببان بعض الالتباس، لأن الاعتدال الربيعي في نصف الكرة الجنوبي لا يحدث في الربيع، والاعتدال الخريفي لا يحدث في الخريف. أما المصطلحان الإنجليزيان الشائعان المكافئان، وهما الاعتدال الربيعي والاعتدال الخريفي، فهما أكثر غموضًا. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]} وقد شاع استخدام مصطلح "الاعتدال الربيعي" للإشارة إلى اعتدال سبتمبر في نصف الكرة الجنوبي. ^{[ 26 ] [ 27 ]}
• الاعتدال الربيعي (مارس) والاعتدال الربيعي (سبتمبر) : اسمان يشيران إلى شهري السنة اللذين يقعان فيهما، دون أي لبس بشأن نصف الكرة الأرضية المعني. مع ذلك، لا يزال استخدامهما غير عالمي، إذ لا تستخدم جميع الثقافات تقويمًا شمسيًا يقع فيه الاعتدالان الربيعي والخريفي سنويًا في الشهر نفسه (كما هو الحال في التقويم الإسلامي والتقويم العبري ، على سبيل المثال). ^{[ 28 ]} ورغم شيوع استخدام هذين المصطلحين في  القرن الحادي والعشرين، فقد استُخدما أحيانًا منذ منتصف  القرن العشرين على الأقل. ^{[ 29 ]}
• الاعتدال الشمالي والاعتدال الجنوبي : مصطلحان يشيران إلى الاتجاه الظاهري لحركة الشمس. يحدث الاعتدال الشمالي في مارس عندما تعبر الشمس خط الاستواء من الجنوب إلى الشمال، ويحدث الاعتدال الجنوبي في سبتمبر عندما تعبر الشمس خط الاستواء من الشمال إلى الجنوب. يمكن استخدام هذين المصطلحين بشكل واضح للكواكب الأخرى. ونادرًا ما تُرى هذه الكواكب، على الرغم من أنها طُرحت لأول مرة منذ أكثر من 100  عام. ^{[ 30 ]}
• النقطة الأولى لبرج الحمل والنقطة الأولى لبرج الميزان : اسمان يشيران إلى البرجين الفلكيين اللذين تدخلهما الشمس. ومع ذلك، فقد أدى تقدم الاعتدالين إلى نقل هاتين النقطتين إلى برجي الحوت والعذراء على التوالي. ^{[ 31 ]}

في يوم الاعتدال، يقضي مركز الشمس وقتًا متساويًا تقريبًا فوق الأفق وتحته في جميع أنحاء الأرض، لذا يتساوى طول الليل والنهار ^{تقريبًا . يمكن تعريف شروق} الشمس وغروبها بعدة طرق، لكن التعريف الأكثر شيوعًا هو الوقت الذي يكون فيه الطرف العلوي للشمس مستويًا مع الأفق. ^{[ 32 ]} وفقًا لهذا التعريف، يكون النهار أطول من الليل في يومي الاعتدال: ^{[ 8 ]}

1. من الأرض، تبدو الشمس كقرص لا كنقطة ضوء، لذا عندما يكون مركزها تحت الأفق، قد يكون طرفها العلوي مرئيًا. ويحدث شروق الشمس ، الذي يبدأ به النهار، عندما يظهر الجزء العلوي من قرص الشمس فوق الأفق الشرقي . في تلك اللحظة، يكون مركز القرص لا يزال تحت الأفق.
2. يعمل الغلاف الجوي للأرض على انكسار ضوء الشمس. ونتيجة لذلك، يرى الراصد ضوء النهار قبل أن تظهر قمة قرص الشمس فوق الأفق.

في جداول شروق الشمس وغروبها، يُفترض أن يكون الانكسار الجوي 34 دقيقة قوسية ، وأن يكون نصف قطر الشمس الظاهري 16 دقيقة قوسية. (يختلف نصف القطر الظاهري باختلاف فصول السنة، إذ يكون أكبر قليلاً عند الحضيض في يناير منه عند الأوج في يوليو ، لكن الفرق ضئيل). ويعني هذا مجتمعًا أنه عندما يكون الطرف العلوي للشمس على الأفق المرئي، يكون مركزها على بُعد 50 دقيقة قوسية أسفل الأفق الهندسي، وهو نقطة تقاطع مستوى أفقي مع الكرة السماوية يمر عبر عين الراصد. ^{[ 33 ]}   

تؤدي هذه التأثيرات إلى زيادة طول النهار  عن الليل بنحو 14 دقيقة عند خط الاستواء، وتزداد هذه الزيادة باتجاه القطبين، إلا أن التساوي الحقيقي بين الليل والنهار يحدث في المناطق البعيدة عن خط الاستواء، حيث يكون هناك فرق موسمي في طول النهار لا يقل عن 7  دقائق، ^{[ 34 ]} وذلك قبل بضعة أيام من بداية فصل الشتاء في كل اعتدال. ومن نتائج ذلك أن جميع أيام السنة أطول من لياليها عند خطوط العرض الأقل من ±2.0 درجة. ^{[ 35 ]}

تختلف أوقات غروب الشمس وشروقها باختلاف موقع الراصد ( خط الطول وخط العرض )، لذا فإن التواريخ التي يتساوى فيها الليل والنهار تعتمد أيضًا على موقع الراصد.

ثمة تصحيح ثالث للملاحظة البصرية لشروق الشمس (أو غروبها) وهو الزاوية بين الأفق الظاهري كما يراه الراصد والأفق الهندسي (أو المحسوس). تُعرف هذه الزاوية بميل الأفق، وتتراوح من 3  دقائق قوسية للمشاهد الواقف على شاطئ البحر إلى 160  دقيقة قوسية لمتسلق جبال على قمة إيفرست. ^{[ 36 ]} ويُفسر تأثير الميل الأكبر على الأجسام العالية (الذي يصل إلى أكثر من 2.5 درجة قوسية على إيفرست) ظاهرة تحول الثلج على قمة الجبل إلى اللون الذهبي تحت أشعة الشمس قبل وقت طويل من إضاءة المنحدرات السفلية.

يُعرف اليوم الذي يتساوى فيه طول النهار والليل باسم " الاعتدال الضوئي" ؛ وقد اكتسب هذا المصطلح الجديد ، الذي يُعتقد أنه صِيغ في ثمانينيات القرن العشرين، شهرةً أوسع في  القرن الحادي والعشرين. ^{[ هـ ]} حتى في أدق القياسات، يُعدّ الاعتدال الضوئي الحقيقي نادرًا، لأن طول النهار والليل يتغيران أكثر من أي وقت آخر من السنة حول الاعتدالين. في خطوط العرض المتوسطة، يزداد ضوء النهار أو ينقص بنحو ثلاث دقائق يوميًا عند الاعتدالين، وبالتالي لا يتجاوز الفرق بين الليل والنهار في الأيام والليالي المتجاورة دقيقة واحدة. يختلف تاريخ أقرب تقريب للاعتدال الضوئي اختلافًا طفيفًا باختلاف خط العرض؛ ففي خطوط العرض المتوسطة، يحدث قبل بضعة أيام من الاعتدال الربيعي وبعد الاعتدال الخريفي في كل نصف كرة أرضية على حدة. ^{[ 41 ]}

تُعرَّف الاعتدالات على أي كوكب ذي محور دوران مائل. ومن الأمثلة على ذلك كوكب زحل، حيث يكون نظام حلقاته مواجهًا للشمس عند الاعتدال. وعند النظر إليه من الأعلى، كما حدث أثناء الاعتدال لأول مرة بواسطة مسبار كاسيني الفضائي عام 2009، فإنه يتلقى القليل من ضوء الشمس ، نظرًا لتلقيه ضوءًا كوكبيًا أكثر من ضوء الشمس. ^{[ 45 ]} تحدث هذه الظاهرة مرة كل 14.7  سنة في المتوسط، وقد تستمر لبضعة أسابيع قبل وبعد الاعتدال. وكان آخر اعتدال لزحل في 6  مايو 2025. ^{[ 46 ]}

كان آخر اعتدالين للمريخ في 12  يناير 2024 (خريف نصف الكرة الشمالي)، وفي 26  ديسمبر 2022 (ربيع نصف الكرة الشمالي). ^{[ 47 ]}

يُعتبر الاعتدالان أحيانًا بداية فصلي الربيع والخريف. ويُحتفل بعدد من مهرجانات الحصاد التقليدية في تاريخ الاعتدالين.

يحتفل سكان جزء كبير من الإمبراطورية الفارسية السابقة ، في إيران وأفغانستان وطاجيكستان ومعظم دول آسيا الوسطى، بعيد النوروز، رأس السنة الفارسية ، الذي يوافق الاعتدال الربيعي في نصف الكرة الشمالي. ويصادف هذا اليوم بداية السنة الجديدة في التقويم الهجري الشمسي .

غالباً ما يتحدد شكل العمارة الدينية وفقاً للاعتدالين؛ ويُعد اعتدال أنغكور وات، الذي تشرق فيه الشمس في محاذاة مثالية فوق أنغكور وات في كمبوديا، مثالاً على ذلك. ^{[ 48 ]}

منذ توصيات تشارلز بوروميو ، غالباً ما اختارت الكنائس الكاثوليكية الاعتدال الربيعي كنقطة مرجعية لتوجيه الكنائس . ^{[ 49 ]}

• "خريطة العالم للنهار والليل (خريطة الليل والنهار في الاعتدال)" .
• "نقاط الاعتدال" . موسوعة نوتال .
• غراي، ميغان؛ ميريفيلد، مايكل. هاران، برادي (محرر). "الانقلاب الشمسي والاعتدال" . ستون رمزًا . جامعة نوتنغهام .
• بوابة الفصول الإلكترونية التابعة لمركز IMCCE لحساب بداية الفصول الفلكية على الأرض والمريخ بين عامي 4700 و 2098.