Yaz aylarında günler uzun ve sıcak, kış aylarında ise kısa ve soğuktur. Mevsimlerin bu düzenli değişimi, insanlık tarihi boyunca tarımın, göçlerin ve bayramların zamanlamasını belirlemiştir. Ancak mevsimlerin neden oluştuğu sorusuna verilen yanıt, şaşırtıcı biçimde pek çok kişi tarafından yanlış bilinir. Yapılan araştırmalarda, eğitimli yetişkinlerin ve hatta üniversite mezunlarının önemli bir kısmının mevsimleri yanlış bir nedene bağladığı görülmüştür.

En yaygın yanılgı, mevsimlerin Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığındaki değişikliklerden kaynaklandığıdır. Bu düşünceye göre Dünya, yazın Güneş'e daha yakın, kışın ise daha uzaktır. Bu açıklama ilk bakışta mantıklı görünür; çünkü bir ateşe yaklaştıkça daha fazla ısındığımızı biliriz. Dünya'nın yörüngesi de gerçekten tam bir daire değil, hafifçe basık bir elipstir. Ancak bu açıklama, birkaç basit gözlem karşısında geçerliliğini yitirir.

Bu açıklamayı çürüten ilk gözlem, mevsimlerin iki yarımkürede tersine yaşanmasıdır. Türkiye'nin de bulunduğu kuzey yarımkürede yaz yaşanırken, Avustralya ve Arjantin gibi güney yarımküre ülkelerinde kış yaşanır. Eğer mevsimler Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığından kaynaklansaydı, iki yarımkürede de aynı anda aynı mevsimin yaşanması gerekirdi. İkinci gözlem ise daha da şaşırtıcıdır. Dünya, Güneş'e en yakın konumuna ocak ayının başında, en uzak konumuna ise temmuz ayının başında ulaşır. Yani kuzey yarımkürede kış yaşanırken Dünya, Güneş'e en yakın konumdadır.

Mevsimlerin gerçek nedeni, Dünya'nın dönme ekseninin eğik olmasıdır. Dünya, kendi ekseni etrafında dönerken bu eksen, Güneş'in çevresindeki yörünge düzlemine göre yaklaşık yirmi üç buçuk derece eğiktir. Daha da önemlisi, bu eğiklik Dünya Güneş'in çevresinde dolanırken uzayda hep aynı yönü gösterir. Bu nedenle yılın bir döneminde kuzey yarımküre Güneş'e doğru, güney yarımküre ise Güneş'ten uzağa doğru eğik durur. Altı ay sonra ise durum tersine döner.

Bir yarımküre Güneş'e doğru eğik olduğunda iki önemli etki ortaya çıkar. Birincisi, güneş ışınları o yarımküreye daha dik bir açıyla ulaşır. Dik gelen ışınlar enerjilerini daha küçük bir alana yoğunlaştırır ve bu alanı daha fazla ısıtır. Bu durum, bir el fenerini bir masaya dik olarak tuttuğumuzda küçük ve parlak bir ışık lekesi, eğik tuttuğumuzda ise geniş ve sönük bir leke oluşmasına benzer. Kışın ise güneş ışınları daha eğik bir açıyla gelir ve enerjilerini daha geniş bir alana yayar.

İkinci etki, gündüzlerin süresiyle ilgilidir. Güneş'e doğru eğik olan yarımkürede Güneş gökyüzünde daha uzun bir yay çizer ve gündüzler gecelerden uzun olur. Bu da yeryüzünün gün içinde daha uzun süre ısınmasına ve gece boyunca daha kısa süre soğumasına yol açar. Kutuplara yaklaştıkça bu etki daha belirgin hâle gelir. Kutup bölgelerinde yaz aylarında Güneş haftalarca hiç batmaz, kış aylarında ise haftalarca hiç doğmaz. Bu olaylara kutup gündüzü ve kutup gecesi adı verilir.

Yılın belirli günleri, bu döngünün önemli dönüm noktalarını oluşturur. Kuzey yarımkürede yaklaşık yirmi bir haziranda Güneş öğle vakti gökyüzünde en yüksek noktasına ulaşır ve yılın en uzun günü yaşanır. Bu güne yaz gündönümü adı verilir. Yaklaşık yirmi bir aralıkta ise Güneş en alçak konumdadır ve yılın en kısa günü yaşanır. Yaklaşık yirmi bir mart ve yirmi üç eylül tarihlerinde ise gece ile gündüz dünyanın her yerinde yaklaşık olarak eşit sürer. Bu günlere ekinoks ya da gün tün eşitliği denir.

İlginç bir ayrıntı olarak yılın en sıcak ve en soğuk dönemleri, gündönümleriyle tam olarak örtüşmez. Kuzey yarımkürede en uzun gün haziran ayında yaşanmasına karşın, en sıcak günler genellikle temmuz ve ağustos aylarında görülür. Bunun nedeni, karaların ve özellikle okyanusların ısınmasının ve soğumasının zaman almasıdır. Okyanuslar yaz boyunca biriktirdikleri ısıyı yavaş yavaş verdiği için en sıcak dönem, en fazla güneş enerjisinin alındığı dönemden birkaç hafta sonra yaşanır.

Dünya'nın eksen eğikliği, uzun zaman dilimlerinde küçük değişiklikler gösterir. Bu eğiklik, yaklaşık kırk bir bin yıllık bir döngüde yirmi iki ile yirmi dört buçuk derece arasında değişir. Bu değişiklikler, Dünya'nın yörüngesindeki diğer küçük değişimlerle birlikte, buzul çağlarının oluşumunda önemli bir rol oynadığı düşünülen uzun vadeli iklim döngülerine yol açar. Ay'ın varlığı ise bu eğikliğin aşırı değişikliklere uğramasını engelleyerek Dünya'nın iklimini görece kararlı tutar.

Güneş Sistemi'ndeki diğer gezegenlerin eksen eğiklikleri de birbirinden çok farklıdır. Jüpiter'in ekseni neredeyse dik olduğu için bu gezegende belirgin mevsimler yaşanmaz. Uranüs ise ekseni neredeyse yatay olacak biçimde yan yatmış hâlde döner. Bu nedenle Uranüs'ün kutupları, yörüngesinin bir döneminde onlarca yıl boyunca sürekli güneş ışığı alırken, diğer döneminde onlarca yıl karanlıkta kalır.

Mevsimler, gezegenimizin küçük bir eğikliğinin yaşamımız üzerindeki büyük etkisini gösteren etkileyici bir örnektir. Gündelik bir olgunun ardındaki doğru açıklamayı anlamak, sezgilerimizin bazen bizi yanıltabileceğini de hatırlatır.