Analema je obrazec připomínající ležatou osmičku, který vzniká při zaznamenávání pozice Slunce na obloze vždy ve stejný čas během celého roku, například každé pravé poledne. Na první pohled vypadá jako optická iluze, ale ve skutečnosti je výsledkem přesně popsaných zákonitostí: sklonu zemské osy a nepravidelnosti zemské dráhy.
Důvody, proč Slunce nezůstává na obloze každý den ve stejném bodě, jsou dva:
1. Sklon zemské osy (23,5°) – Země není nakloněná kolmo k oběžné rovině. To znamená, že Slunce se na obloze v průběhu roku “houpe” severojižním směrem.
2. Eliptická oběžná dráha – Země se nepohybuje po kruhu, ale po elipse. V blízkosti Slunce (perihéliu) zrychluje, v aféliu naopak zpomaluje. Tato změna ovlivňuje i východo-západní „zpoždění“ nebo „předbíhání“ Slunce vzhledem ke střednímu času.
Zachycení analemmy vyžaduje rok trpělivého fotografování Slunce z přesně stejného místa ve stejný čas. Výsledné snímky, pokud se překryjí, ukážou sluneční dráhu jako nesymetrickou osmičku.
Horní smyčka (větší) odpovídá letním měsícům, dolní smyčka (menší) zimním. U rovníku je osmička symetrická, na severní polokouli je horní část větší.
Z analemy lze odvodit tzv. rovnici času, což je rozdíl mezi pravým slunečním časem a středním časem, který používáme v běžných hodinách. V extrémních případech může rozdíl činit až ± 16 minut. Jinými slovy: pravé poledne podle Slunce se může odehrát v 11:44 i v 12:16!
Tato odchylka byla zásadní pro tvůrce slunečních hodin i pro námořní navigaci.
Analema je dokonalý příklad toho, jak zdánlivě jednoduché přírodní jevy skrývají hluboké zákonitosti a jemné odchylky. Ukazuje nám, že i Slunce jakožto zdroj života nemá pevný časový režim. A že náš způsob měření času je vždy jen přiblížením reality.