Trecerea în anotimpul toamnă din punct de vedere astronomic este marcată de echinocțiul de toamnă. Există două astfel de fenomene: echinocțiul de primăvară și echinocțiul de toamnă. În timpul echinocţiului, Soarele se află exact pe ecuatorul ceresc, iar ziua şi noaptea au o durată egală în orice loc al planetei, cu excepţia regiunilor polare. Anul acesta, echinocțiul de toamnă are loc pe data de 23 septembrie, la ora 09:50, potrivit astro-urseanu.ro.
În această zi, Soarele va răsări şi va apune chiar în punctele cardinale Est şi Vest.
În zona Polului Nord începe lunga noapte polară, iar în cea a Polului Sud, Soarele va sta deasupra orizontului, timp de 6 luni, până la momentul echinocţiului de primavară.
Din momentul echinocţiului de toamnă, durata zilei descreşte, iar cea a nopţii creşte, până la solstiţiul de iarnă, începutului iernii astronomice. Primii care revendică descoperirea acestui eveniment sunt grecii
Denumirea vine din latină – și se traduce prin – noapte egală. Mai precis descoperirea echinocțiilor și a succesiunii acestora i s-ar datora unui astronom și matematician din secolul al doilea înainte de Hristos, pe numele său Hipparchus (cca. 190 -120 î. Hr.), ale cărui concluzii s-au bazat pe mai vechile observații astronomice ale unui alt astronom grec, Aristarchus din Samos care, cu o sută de ani înainte descoperise diferența între anul sideral și cel tropic. Cu toate acestea legenda pe care grecii o leagă de echinocțiul autumnal este mult mai veche.
În emisfera nordică, echinocțiul de toamnă are loc în momentul în care longitudinea aparentă a Soarelui este de 180 grade. În această zi, în emisfera australă începe primăvara.
De la un an la altul, fenomenul nu se produce la aceeași dată datorită faptului că anul calendaristic nu este egal cu cel tropic. De când a fost alcătuit calendarul gregorian (1582), echinocțiul de toamnă s-a produs în zilele de 21, 22, 23 sau 24 septembrie, mai des însă la 22 sau 23 septembrie. După producerea acestui fenomen astronomic, orele de lumină vor începe să scadă, până la solstițiul de iarnă, de la 21 decembrie.
Calendarul popular păstrează în zona echinocțiului de toamnă amintirea unui străvechi început de an, marcat de moartea și renașterea Zeiței Mumă, de origine neolitică, peste care părinții bisericii creștine au suprapus moartea, numită Adormirea, și nașterea Fecioarei Maria. Importanța sărbătorii care deschide ciclul de înnoire a timpului la echinocțiul de toamnă, Sântămărie Mare, este subliniată de postul de două săptămâni care o prefațează (1-14 august), de pelerinajele organizate la mănăstirile cu același haram, de deschiderea unui important sezon de nunți (16 august — 14 noiembrie), de începerea târgurilor și iarmaroacelor de toamnă, de praznicele de pomenire a morților și de pomenile date pentru cei în viață etc.
Aflându-se deci, la data de 23 septembrie, în dreptul ecuatorului ceresc, Soarele va răsări și va apune chiar în punctele cardinale est și vest, durata zilelor fiind astfel egală, indiferent de latitudine, cu cea a nopților. Singurele excepții le întâlnim în regiunile polare, în zona polului nord începând lunga noapte polară, iar în cea a polului sud Soarele ivindu-se deasupra orizontului, timp de 6 luni, până la momentul echinocțiului de primăvară.
În emisfera sudică a Pământului, data de 22 septembrie marchează începutul primăverii.