เป็นที่ทราบกันดีในปัจจุบันว่า โลกโคจรไปรอบดวงอาทิตย์โดยย้อนกลับมาถึงที่เดิมในเวลา๑ ปี ทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี และดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดโฟกัสอันหนึ่งของวงรีนี้ ซึ่งเกือบจะเป็นวงกลม ในการพิจารณาเบื้องต้น เราอาจถือเอาว่าวงโคจรของโลกนี้เป็นวงกลมโดยประมาณได้
ตามภาพล่างสุดในหน้า ๕๔ โลกโคจรไปรอบดวงอาทิตย์ตามเส้นทาง abcdea และในขณะเดียวกันก็หมุนไปรอบตัวเองครบรอบในเวลา ๑ วัน ด้วยเส้นแกนของการหมุนรอบตัวเองนี้จะไม่เปลี่ยนทิศทาง และจะชี้ไปในทิศทางเดิมในอวกาศอยู่เสมอในขณะที่โลกเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางรอบดวงอาทิตย์ นอกจากนั้นระนาบของวงทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ก็คงที่ด้วยแกนหมุนรอบตัวของโลกจะเอียงทำมุม ๖๖° ๓๓´ กับระนาบนี้คงที่ หมายความว่าระนาบเส้นศูนย์สูตรของโลกจะเอียงทำมุม ๙๐° - ๖๖° ๓๓´ = ๒๓° ๒๗´ กับระนาบของวงทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ซึ่งเราเรียกว่า ระนาบสุริยวิถี (ecliptic plane)
สำหรับผู้สังเกตการณ์ซึ่งอยู่บนพื้นโลก และถือเอาว่าโลกอยู่นิ่ง การเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ จะสะท้อนปรากฏบนทรงกลมท้องฟ้าเป็นการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ผ่านหมู่ดาวซึ่งปรากฏเป็นฉากหลัง (background stars) ไป และย้อนกลับมาครบรอบในเวลา ๑ ปี เส้นทางโคจรปรากฏของดวงอาทิตย์บนทรงกลมท้องฟ้านี้เรียกว่า สุริยวิถี (ecliptic) ซึ่งเป็นวงกลมใหญ่ที่ตัดกับศูนย์สูตรท้องฟ้าที่จุดสองจุดห่างกัน ๑๘๐° เป็นมุม ๒๓° ๒๗´ (ดูภาพข้างบน)
ในภาพกำหนดให้ ABCD เป็นสุริยวิถี บนทรงกลมท้องฟ้าที่เขียนขึ้นรอบผู้สังเกต-การณ์ O ให้ C เป็นตำแหน่งปรากฏของดวงอาทิตย์ในขณะนั้น ในภาพนี้ได้ซ้อนภาพของวงทางโคจรของโลกและผู้สังเกตการณ์ O รอบดวงอาทิตย์ไว้ด้วย โดยกำหนดให้ดวงอาทิตย์อยู่ตามแนว OC ที่ต่อออกมาทางขวามือ ทรงกลมท้องฟ้านั้นได้ย่อส่วนลงมาให้เล็กเขียนแผนภาพได้ สมมุติว่าขณะนี้เป็นวันที่ ๒๒ มิถุนายน แกนหมุนของโลกเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์เต็มที่ทำมุม ๖๖° ๓๓´ กับระนาบสุริยวิถี โดยหันขั้วเหนือเข้าหาดวงอาทิตย์ ระนาบศูนย์สูตรของท้องฟ้า EBFD จะเอียงทำมุม ๒๓° ๒๗´ กับระนาบสุริยวิถี จะเห็นได้ว่าในวันนี้ดวงอาทิตย์จะปรากฏบนท้องฟ้าห่างจากเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้ามากที่สุดวัดระยะทาง CF ได้เป็นมุม ๒๓° ๒๗ข
โลกโคจรไปรอบดวงอาทิตย์ในเวลาประมาณ ๓๖๕.๒๕ วัน ดังนั้น ในวันหนึ่งๆ จะโคจรไปเป็นระยะทาง ๑° เมื่อถือเอาว่าโลกอยู่นิ่งผู้สังเกตการณ์บนโลกจะเห็นว่าดวงอาทิตย์มีการเคลื่อนที่ปรากฏไปบนท้องฟ้าประมาณวันละ ๑° ในเวลา ๓ เดือน ดวงอาทิตย์จะปรากฏเคลื่อนที่ไปอยู่ที่จุด D คือไปได้ ๙๐° จาก C ไป D ซึ่งอยู่บนเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้าในวันที่ ๒๓ กันยายน ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนถึงจุด A ซึ่งอยู่ตรงข้ามกับจุด C บนระนาบสุริยวิถีในวันที่ ๒๒ ธันวาคม ในวันนี้ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนที่ไปอยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้ามากที่สุดเป็นระยะ AE คือ ๒๓° ๒๗ขและอยู่ทางท้องฟ้าภาคใต้ และอีก ๓ เดือนต่อมา ดวงอาทิตย์ก็จะได้เคลื่อนที่มาตามเส้นทาง AB และมาถึงจุด B บนเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้าในวันที่ ๒๑ มีนาคม เมื่อผ่านตำแหน่งนี้ไปแล้ว ดวงอาทิตย์ก็จะโคจรตามเส้นทาง CB กลับมาถึงจุด C ตามเดิมและครบรอบอีกในวันที่ ๒๒ มิถุนายน
เราพิจารณาภาพข้างล่าง โดยยึดเอาระนาบขอบฟ้าของผู้สังเกตการณ์ซึ่งอยู่ที่ละติจูด ๑๕°เหนือเป็นหลัก ในกรณีนี้แกนของท้องฟ้าจะทำมุม ๑๕° กับระนาบขอบฟ้า และขั้วเหนือของท้องฟ้าจะสูงจากจุดเหนือ ๑๕° ภาพนี้กำหนดว่าเป็นวันที่ ๒๑ มีนาคม ดวงอาทิตย์ปรากฏอยู่ที่จุดตัดกันของสุริยวิถีกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า สำหรับผู้สังเกตการณ์ในตอนรุ่งเช้าของวันนี้ดวงอาทิตย์จะปรากฏขึ้นจากขอบฟ้าตรงจุดตะวันออกพอดี การหมุนรอบตัวเองของโลกจะให้ปรากฏเสมือนว่าดวงอาทิตย์โคจรข้ามท้องฟ้าไปตามเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้า และกลับลงสู่ขอบฟ้าตรงจุดตะวันตกพอดีในตอนเย็น ในวันนี้กลางวันและกลางคืนจะมีความยาวเท่ากัน
การปรากฏเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้า สำหรับผู้ที่อยู่บริเวณละติจูด ๑๕°เหนืออาจแสดงได้ตามภาพในหน้าถัดไป ซึ่งในภาพเรากำหนดให้ผู้สังเกตการณ์อยู่ที่จุดใจกลางของระนาบขอบฟ้าซึ่งได้แสดงทิศต่างๆ ไว้ด้วย ตามภาพนี้ทิศเหนืออยู่ทางขวามือของหน้ากระดาษ ในวันที่๒๑ มีนาคม และวันที่ ๒๓ กันยายน ดวงอาทิตย์อยู่ที่เส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้า จะปรากฏขึ้นที่ขอบฟ้าตรงจุดตะวันออกพอดี และเคลื่อนที่สูงขึ้นตามเส้นทางที่เขียนไว้ เมื่อถึงตอนเที่ยงวัน ดวงอาทิตย์จะขึ้นถึงเส้นเมริเดียนซึ่งเป็นวงกลมใหญ่ ผ่านจุดเหนือใต้ ขั้วเหนือใต้ของท้องฟ้า และจุดเหนือศีรษะ ในขณะนี้ดวงอาทิตย์จะอยู่ห่างจากจุดเหนือศีรษะไปทางใต้ ๑๕° เท่ากับที่ขั้วเหนือของท้องฟ้าอยู่สูงจากจุดเหนือที่ขอบฟ้า ๑๕° เช่นกัน
ในวันที่ ๒๑ มิถุนายน ดวงอาทิตย์โคจรไปบนทรงกลมท้องฟ้าถึงจุดที่อยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้ามากที่สุด ในวันนี้ดวงอาทิตย์จะขึ้นจากขอบฟ้าทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือและปรากฏเคลื่อนที่ (เนื่องจากการหมุนรอบตัวเองของโลก) ไปตามวงกลมเล็กซึ่งขนานและอยู่ห่างจากศูนย์สูตรของท้องฟ้า ๒๓° ๒๗´ โดยเหตุที่แกนหมุนของท้องฟ้าเอียงทำมุม ๑๕° กับระดับราบมากกว่าครึ่งหนึ่งของเส้นรอบวงของวงกลมเล็กนี้จะอยู่เหนือระนาบขอบฟ้า ซึ่งหมายความว่าดวงอาทิตย์จะปรากฏอยู่เหนือขอบฟ้านานกว่า ๑๒ ชั่วโมง กล่าวคือกลางวันยาวกว่ากลางคืน
ในระหว่างวันที่ ๒๑ มีนาคม กับวันที่ ๒๑ มิถุนายน กับทั้งภายหลังวันที่ ๒๑ มิถุนายนจนถึงวันที่ ๒๓ กันยายน ดวงอาทิตย์จะปรากฏบนท้องฟ้าในระหว่างเส้นทางที่กล่าวมาแล้วทั้งสอง
ในวันที่ ๒๑ มิถุนายน นี้ ดวงอาทิตย์จะปรากฏเดินทางข้ามเมริเดียนตอนเที่ยงวันในตำแหน่งที่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้า ๒๓° ๒๗´ หรือห่างจากจุดเหนือศีรษะ ๒๓° ๒๗´ -๑๕° = ๘°๒๗´ ไปทางทิศเหนือ
สำหรับวันที่ ๒๒ ธันวาคม นั้น ตรงข้ามกับวันที่ ๒๑ มิถุนายน ดวงอาทิตย์ได้โคจรลงสู่ภาคใต้ของท้องฟ้าและอยู่ห่างมากที่สุดจากเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้าเป็นระยะทาง ๒๓° ๒๗´ ในวันนั้นดวงอาทิตย์จะปรากฏขึ้นจากขอบฟ้าทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ผ่านเมริเดียนห่างจากจุดเหนือศีรษะ ๒๓° ๒๗´ +๑๕° = ๓๘° ๒๗´ ไปทางใต้ และลงสู่ขอบฟ้าทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ทางเดินปรากฏของดวงอาทิตย์ในวันนี้และในฤดูนี้เรียกว่า "ตะวันอ้อมข้าว" (ดูภาพบน)
ถ้าผู้สังเกตการณ์ที่ละติจูด ๑๕°เหนือ นอนหงายเอาศีรษะหันไปทางทิศเหนือขอบฟ้าเขาก็อาจเขียนได้เป็นวงกลมตามภาพในหน้า ๖๐ ทรงกลมท้องฟ้าครึ่งซีกซึ่งอยู่เบื้องบนก็จะปรากฏเป็นพื้นที่ภายในวงกลมนี้ ในภาพนี้ได้เขียนแนวทางเดินปรากฏของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าสำหรับวันที่ ๒๑ มิถุนายน วันที่ ๒๑ มีนาคม กับวันที่ ๒๑ กันยายน และวันที่ ๒๓ ธันวาคม
