Vì sao ở Nam cực và Bắc cực nửa năm là ban ngày, nửa năm là ban đêm?
Trái Đất mà ta đang sống khi quay quanh Mặt Trời có trục nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo. Góc giữa trục Trái Đất và mặt phẳng quỹ đạo quanh Mặt Trời là khoảng 66,5°.
Vào ngày xuân phân hằng năm, Mặt Trời chiếu thẳng vào đường xích đạo của Trái Đất. Sau đó, khi Trái Đất dần chuyển sang mùa hè ở Bắc bán cầu, Mặt Trời chiếu thẳng lên Bắc bán cầu. Đến ngày thu phân, Mặt Trời lại chiếu thẳng xuống xích đạo. Sang mùa đông ở Bắc bán cầu, Mặt Trời chiếu nhiều hơn lên Nam bán cầu. Trong thời gian mùa hè, khu vực Bắc Cực luôn được Mặt Trời chiếu sáng; dù Trái Đất tự quay thế nào, Bắc Cực cũng không đi vào vùng tối. Suốt mấy tháng liền, người ở Bắc Cực có thể thấy Mặt Trời trên bầu trời. Mãi sau ngày thu phân, ánh sáng Mặt Trời mới chuyển dần sang Nam bán cầu, Bắc Cực đi vào phần tối của Trái Đất và đêm bắt đầu dài ra. Suốt mùa đông, Mặt Trời không chiếu đến Bắc Cực. Khoảng nửa năm sau, đến ngày xuân phân, Mặt Trời mới bắt đầu xuất hiện trở lại. Vì vậy ở Bắc Cực, nửa năm là ban ngày từ xuân phân đến thu phân, còn nửa năm kia là ban đêm từ thu phân đến xuân phân.
Nam Cực cũng có hiện tượng nửa năm là ban ngày, nửa năm là ban đêm, nhưng thời gian hoàn toàn ngược với Bắc Cực. Khi Bắc Cực là ban ngày thì Nam Cực là ban đêm; khi Bắc Cực là ban đêm thì Nam Cực là ban ngày.
Trên thực tế, do ảnh hưởng của sự khúc xạ ánh sáng trong khí quyển, khi Mặt Trời còn ở dưới đường chân trời khoảng nửa độ thì ánh sáng của nó đã có thể chiếu lên mặt đất. Vì vậy, ở Bắc Cực, trước ngày xuân phân 2 - 3 ngày ánh sáng Mặt Trời đã xuất hiện; sau ngày thu phân cũng phải thêm 2 - 3 ngày Mặt Trời mới hoàn toàn biến mất. Do đó, ban ngày ở Bắc Cực dài hơn nửa năm một chút. Ban ngày ở Nam Cực cũng vậy. Tuy nhiên, do quỹ đạo Trái Đất quanh Mặt Trời không phải đường tròn hoàn hảo, ban ngày ở Bắc Cực còn dài hơn Nam Cực một chút.
Chính vì thế, trong vài ngày trước và sau xuân phân, thu phân, ở Nam Cực và Bắc Cực có thể đồng thời nhìn thấy Mặt Trời, tức cùng là ban ngày. Ngược lại, trong các thời gian khác của năm, Nam Cực và Bắc Cực không đồng thời cùng là ban đêm.
