Taki dzień jest tylko raz w roku

W starożytności i średniowieczu uważano, że wszystkie planety poruszają się po orbitach idealnie kołowych. Pogląd ten zrewidował Jan Kepler, który udowodnił, że ciała Układu Słonecznego poruszają się po krzywych stożkowych: elipsach, parabolach i hiperbolach.

Dziś wiemy więc, że planety poruszają się po elipsach. Miarą spłaszczenia elipsy jest parametr "e" zwany mimośrodem. Im jest on bliższy zeru, tym bardziej elipsa przypomina okrąg, a im bardziej zbliża się do jedności, tym bardziej orbita ciała staje się wydłużona.

W przypadku Ziemi mimośród jej orbity wynosi e=0.0167. Wynika z tego prosty fakt, że nasza planeta nie znajduje się w stałej odległości od Słońca. Chociaż podręczniki podają, że odległość dzieląca Ziemię i Słońce wynosi 149 600 000 km, to jest to tylko wartość średnia. W rzeczywistości dystans dzielący oba ciała zmienia się od 147 100 000 km (astronomowie mówią, że Ziemia znajduje się wtedy w peryhelium) do 152 100 000 km (Ziemia w aphelium).

Wbrew temu, co moglibyśmy sądzić, Ziemia znajduje się najbliżej naszej dziennej gwiazdy na początku stycznia, a więc w środku zimy, a najdalej na początku lipca, a więc w środku lata. Świadczy to o tym, że odległość dzieląca Ziemię od Słońca nie jest podstawowym czynnikiem, który warunkuje występowanie pór roku. Największy wpływ na nie ma bowiem nachylenie osi obrotu naszej planety do płaszczyzny jej ruchu orbitalnego.

Kształt orbity Ziemi ma mierzalny wpływ na nasze pory roku. Ponieważ w najbliższej okolicy Słońca Ziemia porusza się nieznacznie szybciej niż w momencie, gdy dzieli ją największa odległość, pory roku nie trwają tyle samo czasu. Na półkuli północnej wiosna średnio trwa 92 dni i 21 godzin, lato 93 dni i 14 godzin, jesień 89 dni i 18 godzin, a zima 89 dni i 1 godzinę. Ponieważ na półkuli południowej sytuacja wygląda dokładnie na odwrót, to jesteśmy w nieznacznie uprzywilejowanej sytuacji, bowiem nasze pory letnie są o ponad cztery dni dłuższe.