Middernachtzon: waarom de zon wekenlang niet ondergaat
Boven de poolcirkel blijft de zon in de zomer maandenlang op, en in de winter maandenlang weg. De oorzaak is een scheefstand van drieentwintig graden.
De middernachtzon is precies wat het woord zegt: de zon staat om middernacht nog aan de hemel. Niet als schemering, maar zichtbaar boven de horizon.
Het verschijnsel treedt op in de zomermaanden, ten noorden van de noordpoolcirkel en ten zuiden van de zuidpoolcirkel, bij breedtegraden vanaf ongeveer vijfenzestig graden en vierenveertig minuten tot precies negentig graden.
De oorzaak is één getal
De aardas staat scheef ten opzichte van het vlak waarin de aarde om de zon draait. Die scheefstand bedraagt drieëntwintig graden, zesentwintig minuten en ruim eenentwintig seconden.
Zonder die scheefstand zou er nergens ter wereld een seizoen bestaan, zou de dag overal ongeveer twaalf uur duren, en zou dit hele verschijnsel niet voorkomen.
Wat die kanteling doet, is het noordelijk halfrond een half jaar lang naar de zon toe draaien en het daarna een half jaar van de zon af. Op gematigde breedten merk je dat als langere en kortere dagen. Dicht bij de pool wordt het absoluut: daar draait een punt op aarde een etmaal lang rond zonder ooit de schaduwkant te bereiken.
Waarom de poolcirkel daar ligt
De poolcirkel is geen willekeurige lijn en ook geen afspraak. Hij ligt precies daar waar dit voor het eerst gebeurt.
Op de poolcirkel zelf komt het één dag per jaar voor: rond de zomerzonnewende blijft de zon één etmaal boven de horizon. Ga je verder naar het noorden, dan worden het er meer. Op de pool zelf duurt het een half jaar.
Dat betekent dat de lengte van de poolzomer rechtstreeks van je breedtegraad af te lezen is. Hoe noordelijker, hoe langer de zon blijft.
De keerzijde hoort erbij
Wie de middernachtzon wil, krijgt de poolnacht erbij. Het zijn geen twee verschijnselen maar twee kanten van hetzelfde.
In de winter komt de zon dezelfde periode niet boven de horizon uit. Dat is de poolnacht, en hij duurt even lang als de zomerperiode waarin de zon niet onderging, op dezelfde plek.
Dat wordt vaak voorgesteld als volslagen duisternis, en dat klopt niet helemaal. De zon staat onder de horizon maar niet altijd ver eronder; er blijft geruime tijd schemering, en die is blauw en helder genoeg om bij te lopen. Pas dicht bij de pool wordt het werkelijk donker.
Wat het met een plaats doet
Voor wie er woont, is dit geen bezienswaardigheid maar een indeling van het jaar. Het betekent dat het begrip dag zijn gewone functie verliest: je kunt niet aan het licht zien of het tijd is om te slapen.
Daarom hebben huizen in het noorden van Noorwegen verduisterende gordijnen die in Nederland als overdreven zouden gelden, en daarom is het verschil tussen juni en december daar niet een kwestie van temperatuur maar van een compleet ander ritme.
Het aardige is dat het hele verschijnsel op één natuurkundig gegeven rust dat je nergens kunt zien. De scheve as is niet waarneembaar; alleen wat hij veroorzaakt.