1η φάση 2000, Λύκειο, Θέμα 2: εκφώνηση και λύση

Ισημερίες: ο Ήλιος, στην ετήσια φαινόμενη κίνησή του στην εκλειπτική, περνά από τα σημεία όπου αυτή τέμνει τον ουράνιο ισημερινό ($\delta =0^{\circ }$). Τότε μέρα και νύχτα είναι ίσες παντού (12 ώρες), ο Ήλιος ανατέλλει ακριβώς στην Ανατολή και δύει ακριβώς στη Δύση, και στον ισημερινό μεσουρανεί στο ζενίθ. (Οι ημερομηνίες μετακινούνται λίγο, π.χ. 20–21 Μαρτίου και 22–23 Σεπτεμβρίου.)

Ηλιοστάσια: οι θέσεις όπου ο Ήλιος έχει τη μέγιστη απόκλιση, $\pm 23,4^{\circ }$: το θερινό (περίπου 21 Ιουνίου), με τη μεγαλύτερη μέρα στο βόρειο ημισφαίριο, και το χειμερινό (περίπου 21 Δεκεμβρίου). Οφείλονται στην κλίση του άξονα της Γης (λόξωση της εκλειπτικής, 23,4°): ο άξονας κρατά σταθερό προσανατολισμό στον χώρο κατά την περιφορά.

Μετάπτωση: ο άξονας της Γης διαγράφει αργά έναν κώνο σε περίπου 26.000 χρόνια, σαν σβούρα, εξαιτίας της έλξης Ήλιου και Σελήνης στο εξόγκωμα του ισημερινού. Τα ισημερινά σημεία μετακινούνται προς τα δυτικά κατά περίπου 50″ τον χρόνο, και ο «πολικός» αστέρας αλλάζει: σε περίπου 12.000 χρόνια θα είναι κοντά στον Βέγα. Την ανακάλυψε ο Ίππαρχος.

Αν ο άξονας ήταν κάθετος στο επίπεδο της εκλειπτικής (κλίση 0°), δεν θα υπήρχαν εποχές: μέρα και νύχτα πάντα ίσες, ο Ήλιος κάθε μέρα στο ίδιο ύψος. Αν ήταν παράλληλος (κλίση 90°, όπως περίπου ο Ουρανός), θα είχαμε ακραίες εποχές: κάθε πόλος θα έβλεπε τον Ήλιο συνεχώς για μισό χρόνο και θα έμενε στο σκοτάδι για τον άλλο μισό.