Ο υπολογισμός του έτους βασίζεται ως γνωστόν στην ετήσια τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο. Η τροχιά αυτή, που δημιουργεί τη διαδοχική εναλλαγή των εποχών του έτους, έχει τέσσερα καθοριστικά σημεία: την εαρινή ισημερία (20 ή 21 Μαρτίου), το θερινό ηλιοστάσιο (20 ή 21 Ιουνίου), τη φθινοπωρινή ισημερία (22 ή 23 Σεπτεμβρίου) και το χειμερινό ηλιοστάσιο (21 ή 22 Δεκεμβρίου). Οι ημερομηνίες αυτές ισχύουν για το Βόρειο Ημισφαίριο και οι αντίστροφες για το Νότιο.
Τα ηλιοστάσια και οι ισημερίες, ορίζουν αστρονομικά τη διάρκεια των εποχών του έτους και συμβαίνουν επειδή οι μέρες του έτους δεν έχουν ίση διάρκεια μεταξύ τους. Η αιτία είναι ότι η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο και ο άξονας περιστροφής της παρουσιάζει κλίση περίπου 23,5 μοιρών.
Τα ηλιοστάσια συμβαίνουν δύο φορές το χρόνο – τον Ιούνιο και τον Δεκέμβριο. Το ηλιοστάσιο του Ιουνίου συμβαίνει περίπου στις 21 Ιουνίου, όταν ο Ήλιος βρίσκεται πάνω από τον Τροπικό του καρκίνου. Το ηλιοστάσιο του Δεκεμβρίου λαμβάνει χώρα γύρω στις 21 Δεκεμβρίου, όταν ο Ήλιος βρίσκεται πάνω από τον Τροπικό του Αιγόκερω .
Στο Βόρειο Ημισφαίριο,στις 20 ή 21 Ιουνίου, ο ήλιος βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο του ουρανού, οπότε παρατηρείται η μεγαλύτερη μέρα του χρόνου (θερινό ηλιοστάσιο), και αντιστρόφως η μικρότερη ημέρα για το Νότιο Ημισφαίριο. Για το Βόρειο Ημισφαίριο είναι η επίσημη έναρξη του καλοκαιριού και για το Νότιο Ημισφαίριο του χειμώνα.
Το θερινό ηλιοστάσιο μπορεί να συμβεί ανά πάσα στιγμή μεταξύ 20 Ιουνίου και 22 Ιουνίου. Τα ηλιοστάσια 22 Ιουνίου είναι σπάνια – το τελευταίο ηλιοστάσιο στις 22 Ιουνίου σε ώρα UTC πραγματοποιήθηκε το 1975 και δεν θα υπάρξει άλλο έως το 2203.
Το φετινό θερινό ηλιοστάσιο, θα λάβει χώραΤην Τετάρτη 21 Ιουνίου 2023, στις 17:57 ώρα Ελλάδας και εγκαινιάζει αστρονομικά την έναρξη του καλοκαιριού. Τεχνικά, το ηλιοστάσιο του Ιουνίου είναι η ακριβής στιγμή του χρόνου που ο Ήλιος βρίσκεται πάνω από τον Τροπικό του Καρκίνου.
Καλείται θερινό ηλιοστάσιο γιατί ο Ήλιος φαίνεται σαν να “στέκεται” για κάποιες ημέρες τη χρονική αυτή περίοδο, με την έννοια ότι αυτές τις ημέρες διατηρεί το ύψος σταθερό.
Το Solstice (Ηλιοστάσιο) προέρχεται από τις λατινικές λέξεις sol , που σημαίνει Ήλιος και sistere, που σημαίνει σταματώ. Την ημέρα του ηλιοστασίου του Ιουνίου, ο Ήλιος φτάνει στη βορειότερη θέση του, όπως φαίνεται από τη Γη. Εκείνη τη στιγμή, το ζενίθ του δεν κινείται βόρεια ή νότια όπως τις περισσότερες άλλες μέρες του έτους, αλλά βρίσκεται ακόμα στο Τροπικό του Καρκίνου. Στη συνέχεια αντιστρέφει την κατεύθυνσή του και αρχίζει να κινείται πάλι νότια.
Το θερινό ηλιοστάσιο καλείται και θερινή τροπή του Ήλιου, καθώς ο Ήλιος τρέπεται από το ένα ημισφαίριο στο άλλο (από το βόρειο στο νότιο), εξ’ου και λιοτρόπι, όπως το λέει ο λαός μας, που συνδυάζεται με τις φωτιές τ’ Αϊ Γιαννιού και τον Κλήδονα, δύο έθιμα που τελούνται την παραμονή του Γενεθλίου του Ιωάννου του Προδρόμου, του «T’ Aϊ Γιαννιού του Λαμπαδάρη», επειδή ανάβουν μεγάλες φωτιές που καίγονται σαν λαμπάδες (κατάλοιπο της αρχαίας λατρείας του θεού Ήλιου).Εξ αυτού του γεγονότος ο Ιούνιος αναφέρεται και ως Λιοτρόπης, Λαμπαδάρης, αλλά και ως Aϊ-γιαννίτης.(Θεοδοσίου Στράτος και Δανέζης Μάνος, Ο κύκλος του χρόνου-Αστρονομία καιμυστηριακές λατρείες. Εκδόσεις Δίαυλος, Αθήνα 2004).
Σε πολλούς πολιτισμούς στο Βόρειο Ημισφαίριο, η ημέρα θεωρείται παραδοσιακά ως το μέσο της θερινής περιόδου.Οι εορτασμοί του καλοκαιριού στο ήλιο γύρω από το θερινό ηλιοστάσιο του Βορρά είναι συχνές σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες.
Πολλοί αρχαίοι πολιτισμοί παρακολουθούσαν τα ηλιοστάσια και αυτό αποτυπωνόταν μέσα από αρχιτεκτονικές δημιουργίες. Πολλά αρχαία μνημεία είναι προσανατολισμένα με τον ήλιο του θερινού ηλιοστάσιου. Το Στόουνχεντζ(Stonehenge) στην Αγγλία είναι ένα νεολιθικό μεγαλιθικό μνημείο 13 χλμ βορειοδυτικά του Σώλσμπερι (Salisbury). Πρόκειται για έναν κύκλο μεγαλίθων, που κατασκευάστηκε σύμφωνα με τις πλέον αποδεκτές αρχαιολογικές εκτιμήσεις ανάμεσα στο 2500 π.Χ. και το 2000 π.Χ. Το μνημείο είναι προσανατολισμένο με τον ανατέλλοντα ήλιο του θερινού ηλιοστάσιου.
Η πιο “σημαντική” ημέρα του Στόουνχεντζ φαίνεται πως ήταν η αρχή του θερινού ηλιοστασίου (21 Ιουνίου). Εκείνη μόνο την ημέρα, την ώρα της ανατολής, ο ήλιος ευθυγραμμίζεται πλήρως με τις τεράστιες πέτρες και, περνώντας ανάμεσα από δύο λίθους έξω από τον κύκλο , πέφτει επάνω σε μία συγκεκριμένη πέτρα, στο κέντρο του μνημείου.
Στις Σκανδιναβικές χώρες διοργανώνονται πλήθος εκδηλώσεων για τον λεγόμενο “ήλιο του μεσονυχτίου” που συγκεντρώνουν εκατομμύρια τουρίστες από όλο το κόσμο. Στο πιο βόρειο κατοικήσιμο μέρος του πλανήτη που είναι η πόλη Longyearbyen στα νησιά του αρχιπελάγους Σβάλμπαρντ μόλις 1000 km από τον βόρειο πόλο, αυτή την εποχή στην πόλη δεν πέφτει καρφίτσα καθώς εκτός από τον “ήλιο του μεσονυχτίου” έχει και παγόβουνα και γραφικά φιορδ και πολική αρκούδα. Κοντά στη πόλη βρίσκεται και η μεγαλύτερη τράπεζα σπόρων του κόσμου.
