Analema

É uma forma que lembra o número oito obtido pela marcação das posições que o Sol ocupa no céu, num mesmo momento do dia, durante um ano. O eixo vertical do analema é devido às mudanças de altura ou declinação do Sol ao longo de um ano, causadas pela inclinação do eixo de rotação da Terra. O eixo horizontal é uma consequência do facto da órbita da Terra ser elíptica e, por conseguinte, a velocidade de translação ser irregular, causando assim a diferença existente entre o dia solar, que é o tempo necessário para o Sol cruzar sucessivamente um dado meridiano, e o dia solar médio,que é o tempo médio que passa entre o cruzamento sucessivo de um meridiano.

Se a Terra rodasse em torno de um eixo perpendicular ao plano da sua órbita e sua translação em torno do Sol fosse numa órbita circular, a uma velocidade constante, a posição aparente do Sol no firmamento seria, à mesma hora de cada dia, a mesma. Logo a variação anual dessa posição seria um mero ponto e não o analema que conhecemos.

Concluindo...

O analema é o resultado combinado dos 23º 27’ de obliquidade do eixo da Terra em relação ao  plano da órbita da Terra ao redor do Sol, que provoca a subida e descida do Sol ao longo da altura da figura 8 (como você pode ver nas imagens)  e de elipticidade da órbita que provoca a variação da posição do Sol em torno do eixo do 8 , dando origem às duas argolas que constituem a sua parte superior e inferior.

Curiosidade...

Todos os outros planetas exibem analemas, dependendo, contudo, a forma da figura da inclinação do eixo de rotação e da maior ou menor elipticidade da órbita. Por exemplo, o analema de Marte, em vez da forma em 8 , assemelha-se a uma gota como na imagem abaixo.