The Sun’s surprising movement across the sky - Gordon Williamson

Translator: shaema jabar Reviewer: Daban Q. Jaff

Suppose you placed a camera at a fixed position,

وابزانم کامێرات دانا لە شوێنی جێگیردا

took a picture of the sky

وێنەیەکی ئاسمانی گرت

at the same time everyday for an entire year

لە هەمان کاتدا هەموو ڕۆژێک بۆ ماوەی ساڵێکی تەواو

and overlayed all of the photos on top of each other.

وە هەموو وێنەکانی دائەبەزکرد لەسەر یەک.

What would the sun look like in that combined image?

خۆر چۆن دەبێت لە وێنە تێکەڵکراوەکە؟

A stationary dot?

خاڵی وێستگەیی؟

A circular path?

ڕێگای بازنەیی؟

Neither.

نەخێر.

Oddly enough, it makes this figure eight pattern,

سەیرە، ئەمە وا دەکات لە هەشت شێوازدا،

known as the Sun's analemma,

کە ناسراوە بە شینەوی خۆر،

but why?

بەڵام بۆچی؟

The Earth's movement creates a few cycles.

جوڵەی زەوی چەند خولێک دروست دەکات.

First of all, it rotates on its axis about once every 24 hours,

پێش هەموو شتێک لەسەر تەوەرەکەی دەخولێنرێتەوە لە 24 کاتژمێردا جارێک

producing sunrises and sunsets.

خۆرھەڵاتن و خۆرئاوابون دروست دەکات.

At the same time, it's making a much slower cycle,

لە هەمان کاتدا ئەوە خولانەوە هێواشتر دەکات،

orbiting around the sun approximately every 365 days.

بەدەوری خۆردا دەسوڕێتەوە نزیکەی 365 ڕۆژ جارێک.

But there's a twist.

بەڵام پێچانێک هەیە.

Relative to the plane of its orbit,

به پێی فڕۆکه ی سوڕگه که ی،

the Earth doesn't spin with the North Pole pointing straight up.

زەوی ناخولێت لەگەڵ جەمسەری باکوور ڕاستەوخۆ بەرەو سەرەوە

Instead, its axis has a constant tilt of 23.4 degrees.

لەجیاتی ئەوە، تەوەرەکەی لاریەکی بەردەوامی ھەیەلە 23.4 پلە

This is known as the Earth's axial tilt, or obliquity.

ئەمە بە لارە تەوەرەی زەوی ناسراوە یان بە نابەجێی.

A 23-degree tilt may not seem important,

ڕەنگە لاریەکی 23 پلە گرنگ دەرنەکەوێ،

but it's the main reason that we experience different seasons.

بەڵام هۆکاری سەرەکی ئەوەیە کە ئێمە وەرزە جیاوازەکان مان ئەزموون کردووە.

Because the axis remains tilted in the same direction

چونکە تەوەرەکە بە لاردا دەمێنێتەوە بەهەمان ئاراستە

while the Earth makes its annual orbit,

لە کاتێکدا زەوی سوڕی ساڵانەی خۆی دروست دەکات

there are long periods each year

ساڵانە ماوەی درێژ هەیە

when the northern half of the planet remains tilted toward the Sun

کاتێک نیوەی باکوری هەسارەکە بە لارەوە بەرەو خۆر دەمێنێتەوە

while the southern half is tilted away

لە کاتێکدا نیوەی باشوور لار بوویەوە

and vice versa,

وە بە پێچەوانەوە،

what we experience as summer and winter.

ئەوەی کە ئێمە وەک هاوین و زستان ئەزموونی دەکەین

During summer in a given hemisphere,

لە هاویندا لە بەشە کان،

the Sun appears higher in the sky, making the days longer and warmer.

خۆر لە ئاسمان بەرزتر دەردەکەوێت، ڕۆژەکان درێژتر و گەرمتر بکەن.

Once a year, the Sun's declination,

ساڵی جارێک، دیارنەمانی خۆر،

the angle between the equator

گۆشەی نێوان یەکسانکەر

and the position on the Earth where the Sun appears directly overhead

وە شوێنی سەر زەوی کە خۆر ڕاستەوخۆ بەسەرسەری دا دەردەکەوێت

reaches its maximum.

دەگاتە ئەوپەڕی.

This day is known as the summer solstice, the longest day of the year,

ئەم ڕۆژە بە (سۆڵتی هاوین) ناسراوە، درێژترین ڕۆژی ساڵ،

and the one day where the Sun appears highest in the sky.

وە ڕۆژێک کە خۆر لە ئاسماندا بەرزترین دەردەکەوێت.

So the Earth's axial tilt

کەواتە لاربوونی تەوەرەی زەوی

partially explains why the Sun changes positions in the sky

بە کەمی ڕوونی دەکاتەوە کە بۆچی خۆر گۆڕانکاری لە شوێنەکان لە ئاسماندا

and the analemma's length

و درێژی شیکار

represents the full 46.8 degrees of the sun's declination

نوێنەرایەتی تەواوی 46.8 پلە دەکات لە داککانەوەی خۆر

throughout the year.

بەدرێژایی ساڵ.

But why is it a figure eight and not just a straight line?

بەڵام بۆچی ئەمە هەشت وە تەنها هێڵی ڕاست و دروست نەبێت؟

This is due to another feature of the Earth's revolution,

ئەمە بۆ تایبەتمەندیەکی تر دەکڕدریت لە شۆڕشی زەویدا،

its orbital eccentricity.

بە خێرایی.

The Earth's orbit around the Sun is an ellipse,

سوڕانەوەی زەوی بە دەوری خۆردا لە لێوی،

with its distance to the Sun changing at various points.

لەگەڵ دووری بۆ خۆر لە خاڵی جیاوازدا گۆڕانکاری.

The corresponding change in gravitational force

گۆڕانی هاوبەرامبەر لە هێزی ڕاکێشانی

causes the Earth to move fastest in January

دەبێتە هۆی جوڵاندنی زەوی خێراترین لە مانگی کانوونی دووەم

when it reaches its closest point to the Sun,

کاتێک دەگاتە نزیکترین خاڵی خۆر،

the perihelion,

لە پێریھیلیۆن،

and the slowest in July when it reaches its farthest point,

وە هێواشترین لە مانگی تەمووز کاتێک دەگاتە دوورترین خاڵی خۆی،

the aphelion.

ئەفیلیۆن.

The Earth's eccentricity means that solar noon,

سەرلێشیومی زەوی واتە کە ڕۆژی خۆری،

the time when the Sun is highest in the sky,

ئەو کاتەی کە خۆر بەرزترینەلە ئاسماندا

doesn't always occur at the same point in the day.

هەمیشە ڕوونادات لەهەمان خاڵدا لە رۆژدا.

So a sundial may be as much as sixteen minutes ahead

کەواتە رەنگە خۆرێک بە و شێوەیە بێت وەک شانزە خولەک لەپێشە

or fourteen minutes behind a regular clock.

یان چواردە خولەک لە دواوە کاتژمێرێکی ئاسایی

In fact, clock time and Sun time only match four times a year.

لە ڕاستیدا کاتەکانی کاتژمێر و کاتی خۆر تەنها چوار جار لە ساڵێکدا دەگونجێت.

The analemma's width represents the extent of this deviation.

پانتایی ئەلێماکە نوێنەرایەتی دەکات ڕادەی ئەم لادانە.

So how did people know the correct time years ago?

کەواتە خەڵک چۆن زانی چەند ساڵێک لەمەوپێش؟

For most of human history,

بۆ زۆربەی مێژووی مرۆڤایەتی،

going by the Sun's position was close enough.

بە شوێنی خۆردا دەڕوات زۆر نزیک بوو.

But during the modern era,

بەڵام لە سەردەمی مۆدێرندا،

the difference between sundials and mechanical clocks became important.

جیاوازی نێوان تیشکی خۆر وە کاتژمێرە میکانیکیەکان گرنگ بوون.

The equation of time, introduced by Ptolemy

هاوکێشەی کات لەلایەن پۆتلمی ەوە ناسرا

and later refined based on the work of Johannes Kepler,

وە دواتر پوختەکراو لەسەر بنەمای لەسەر کاری جۆهانس کێپلەر.

converts between apparent solar time and the mean time we've all come to rely on.

دەگۆڕێت لە نێوان کاتی دیاری خۆر و لە کاتێکدا هەموومان هاتوین .

Globes even used to have the analemma printed on them

گلۆب تەنانەت پێشتر ئەو ئەلێمانە چاپکراوە لەسەریان

to allow people to determine the difference

بۆ ئەوەی خەڵک دیاری بکەن جیاوازیەکە

between clock time and solar time based on the day of the year.

لە نێوان کاتەکانی کاتژمێر و کاتی خۆر لەسەر بنەمای ڕۆژی ساڵ

Just how the analemma appears depends upon where you are.

چۆن شیکارەکە دەردەکەوێت پشت دەبەستێت بە و شوێنەی کە تۆ لەوێیت.

It will be tilted at an angle depending on your latitude

لە گۆشەیەک لار دەبێت پشت دەبەستێت بە هێڵی پانی

or inverted if you're in the southern hemisphere.

یان هەڵوەشاون ئەگەر تۆ لە بەشی باشوری بەشی زەوی.

And if you're on another planet,

وە ئەگەر لەسەر هەسارەیەکی تر بی،

you might find something completely different.

لەوانەیە شتێک بدۆزیتەوە بەتەواوی جیاوازە.

Depending on that planet's orbital eccentricity and axial tilt,

بە پشت بەستن بە هەسارەی سەرسوڕمانی ئۆربیتەل و لاربوونی تەوەرە

the analemma might appear as a tear drop,

لەوانەیە کە ئەم شیمانە وەک دڵۆپە فرمێسکێک دەربکەوێت

oval,

هێلکەیی،

or even a straight line.

یان تەنانەت هێڵی ڕاست.