Joulukuussa päivän pituus on Etelä-Suomessakin vain kuusi tuntia. Utsjoella Aurinko ei ole enää noussut lainkaan marraskuun viimeisinä päivinä. Joulukuun aikana kaamoksen raja siirtyy vähitellen kohti etelää aina talvipäivänseisaukseen saakka, joka on 21. päivä joulukuuta. Kaamoksen pitäisi silloin ulottua napapiirille saakka, mutta almanakan mukaan niin ei käy. Ilmakehän vuoksi Aurinko näkyy nimittäin todellista ylempänä. Lisäksi almanakassa ilmoitetaan Auringon yläreunan nousu- ja laskuajat. Näistä syistä Aurinko käväisee sydäntalvellakin näkyvissä vielä noin asteen verran napapiirin pohjoispuolella.
Talvipäivänseisauksen hetkellä Maan pohjoisnapa osoittaa mahdollisimman kauas Auringon suunnasta. Päivän lyheneminen seisahtuu ja päivät alkavat pidentyä. Joulukuun lopulla päivä on Etelä-Suomessa jo yhdeksän minuuttia pitempi. Aamu tosin valkenee vielä lähes samaan aikaan, mutta auringonlasku siirtyy myöhemmäksi.
Miksi päivä ei pitene yhtä paljon aamusta ja illasta? Syynä on se, että Maan pyörimis- ja rataliikkeet eivät pysy aivan samassa tahdissa.
Siihen taas on kaksi syytä. Ensinnäkin Maan rata ei ole kohtisuorassa Maan pyörimisakselia vastaan. Siksi Auringon näennäinen itä-länsi-suuntainen nopeus tähtitaivaan suhteen vaihtelee vuoden mittaan. Toiseksi Maan rata ei ole aivan ympyrä, minkä vuoksi myös Maan ratanopeus vaihtelee hieman vuoden aikana. Maan pyöriminen sen sijaan on hyvin säännöllistä, joten välillä rataliike jää siitä jälkeen ja välillä taas edistää.
Ei Maan pyöriminenkään tosin aivan tasaista ole. Kuun aiheuttamat vuorovesipullistumat seuraavat Kuun liikettä, joka on paljon hitaampaa kuin Maan pyöriminen. Vuorovesistä johtuva kitka jarruttaa Maan pyörimistä ja samalla Kuu etääntyy meistä nelisen senttimetriä vuodessa. Näin tarkasti etäisyyttä on päästy mittaamaan Kuuhun vietyjen laserheijastimien avulla. Samalla tavoin vuorovedet ovat hidastaneet oman Kuumme ja muidenkin suurten kuiden pyörimistä niin, että ne kääntävät aina saman puolen keskusplaneettaansa kohti.
Maan pyörimisen hidastuessa vuorokauden pituus kasvaa vähitellen. Siksi ajan perusyksikkö, sekunti, onkin nykyisin määritelty tavalla, joka ei riipu lainkaan Maan pyörimis- tai rataliikkeestä. Kellojemme näyttämä aika perustuu koordinoituun yleisaikaan UTC, jota mitataan tarkoilla atomikelloilla. Se pidetään kuitenkin tahdistettuna Maan pyörimiseen lisäämällä tarpeen mukaan karkaussekunteja joko kesä-heinäkuun tai joulu-tammikuun vaihteessa. Välillä karkaussekunteja on täytynyt lisätä lähes joka vuosi, mutta viime vuosina hidastuminen on ollut vähäisempää. Edellisen kerran karkaussekunti lisättiin vuoden 2006 alussa. Seuraavan kerran näin tehdään tämän ensi uudenvuodenyönä. Käytännössä se tarkoittaa kellojen pysäyttämistä sekunnin ajaksi.
Joulukuinen iltataivas on tuttu jo alkusyksystä. Illan hämärtyessä etelässä on Pegasuksen neliö. Aivan etelähorisontissa on Etelän kala. Sen kirkkain tähti Fomalhaut on lyhyen aikaa aivan taivaanrannassa. Ilmakehän vuoksi tähti näkyy hieman todellista korkeammalla, ja Suomen etelärannikolta se on onnistuttu havaitsemaan muutamia kertoja.
Keskiyön paikkeilla etelässä on helposti tunnistettava Orionin tähdistö ja sen itäpuolella Iso koira, jonka Sirius on taivaan näennäisesti kirkkain tähti.
Orionista pohjoiseen on Ajomiehen tähdistö. Sen päätähti Capella on Aurinkoa viileämpi mutta yli sata kertaa kirkkaampi jättiläistähti. Capella on yksi niitä harvoja tähtiä, jotka näkyvät jopa kesäöiden vaalealla taivaalla.
Kesätaivaan kolme kirkasta tähteä muodostavat kesäkolmion. Talvitaivaan kirkkaimmat tähdet puolestaan muodostavat Talviympyrän. Sen pohjoisin tähti on Capella. Siitä vastapäivään lukien talviympyrän tähdet ovat Kaksosten Kastor ja Pollux, Pienen koiran Prokion, Ison koiran Sirius, Orionin oikean alanurkan Rigel ja Härän Aldebaran.
Ajomiehen alueella on kolme avointa joukkoa, Messier 36, 37 ja 38. Ne voi erottaa kiikarilla, mutta vasta kaukoputkella ne näkyvät kunnolla. Komein joukoista on itäisimpänä sijaitseva M37, jonka voi nähdä jtoenkuten paljain silminkin. Joukkoon saattaa kuulua jopa viitisensataa tähteä, mutta tarkkaa lukumäärää on vaikea laskea, koska joukko sijaitsee Linnunradan tasossa ja siten alueella, jossa on hyvin paljon myös muita tähtiä.
Orionin koillispuolella ja Ajomiehestä kaakkoon on Kaksosten tähdistö. Sen kirkkaimmat tähdet ovat Kastor ja Pollux.
Kastor ja Pollux olivat mielenkiintoinen biologinen erikoisuus. He olivat nimittäin kaksoset, joilla oli sama äiti mutta eri isä. Avioliiton ulkopuolisista suhteistaan tunnettu ylijumala Zeus vietteli kerran joutsenen hahmossa Ledan, minkä seurauksena Leda synnytti Polluxin ja Helenan. Vielä samana iltana Leda tuli raskaaksi myös puolisostaan, minkä seurauksena syntyivät Kastor ja Klytaimnestra.
Kaksosten sisaren Helenan ryöstöstä sai alkuna Homeroksen Ilias-runoelmassaan kuvaama Troijan sota, jonka taisteluihin kaksoset osallistuivat. Myöhemmin he olivat mukana Jasonin johtamalla retkellä ryöstämässä kultaista oinaan taljaa.
Kastor oli maallisten vanhempien jälkeläinen ja siksi kuolevainen meidän tavallisten ihmisten tapaan. Aikanaan hän joutui kilpakosijansa surmaamaksi. Zeus-jumalan jälkeläinen Pollux sen sijaan oli kuolematon eikä voinut seurata veljeään manalaan. Veljekset olivat kuitenkin erottamattomat, ja Pollux halusi pysyä veljensä lähellä. Tarinan erään version mukaan Zeus antoi veljesten jatkaa maanpäällistä elämäänsä vuoropäivinä.
Jasonin retkellään käyttämä alus oli Argo, jonka mukaan on nimetty laaja Argo-laivan tähdistö. 1800-luvun loppupuolella se jaettiin pienempiin osiin, joita ovat eteläisen taivaan Köli, Peräkeula, Purje ja Kompassi. Vain Peräkeulan pohjoisimman osan voi nähdä Suomesta.
Aamuhämärän aikaan etelään on kiertynyt Leijonan tähdistö. Tarustossa Leijona on Zeuksen ja Kuun jumalattaren Selenen jälkeläinen. Leijona on helppo tunnistaa sen länsipään sirppiä muistuttavasta kuviosta.
Lähellä tainvaanrantaa on hyvin laaja ja enimmäkseen himmeistä tähdistä koostuva Vesikäärmeen tähdistö, josta vain pohjoisin osa näkyy Suomesta.
Aamulla Otava on hieman oudossa asennossa lähes taivaanlaelle eli zeniitissä. Otavan kauhan reunimmaisten tähtien, Merakin ja Dubhen, avulla on helppo löytää taivaannapa eli se piste taivaalla, jota kohti Maan pyörimisakseli osoittaa. Näiden tähtien kautta kulkeva suora osoittaa suunnilleen Pohjantähteen, joka on suunnilleen vain Kuun läpimitan päässä taivaannavasta ja pysyy lähes paikoillaan Maan pyörimisestä huolimatta.
Täysikuu on kahdestoista joulukuuta. Täyden kuun aikaan Kuu on suunnilleen vastakkaisessa suunnassa kuin Aurinko. Keskitalvella Aurinko ei nouse keskipäivälläkään korkealle ja laskee yöllä kauas taivaanrannan alapuolelle. Niinpä päinvastaisessa suunnassa näkyvä täysikuu kohoaa korkealle talviselle yötaivaalle.
Planeetat ovat olleet koko syksyn melko huonosti näkyvissä. Marraskuun lopulla tilanne alkoi hieman parantua, kun myös kirkas Venus ilmestyi iltataivaalle.
Heti auringonlaskun jälkeen iltahämärän aikaan aurinkokuntamme suurin planeetta Jupiter näkyy etelässä hyvin matalalla ja laskee muutama tunti Auringon jälkeen. Se on niin kirkas, että erottuu helposti, vaikka onkin lähellä taivaanrantaa. Vuoden lähetessä loppuaan Jupiter laskee yhä aikaisemmin, uudenvuoden aikaan jo kello 17 paikkeilla.
Venus on Maata lähimmäksi tuleva planeetta. Se oli syksyllä Auringon takana yläkonjunktiossa. Se liikkuu radallaan Maata nopeammin ja alkoi marraskuun lopulla näkyä iltataivaalla Auringon itäpuolella.
Joulukuun alussa Venus viipyy taivaalla kolme ja kuun lopulla neljä ja puoli tuntia auringonlaskun jälkeen. Se on aina kirkkaampi kuin mikään tähti, joten se on helppo löytää läntiseltä iltataivaalta.
Kiikarilla tai kaukoputkella voi erottaa Venuksen vaiheen, mutta ei juuri mitään yksityiskohtia. Venusta peittää paksu pilviverho, jonka vitauskuviot näkyvät kunnolla vain sinisessä tai ultravioletissa valossa. Joulukuun alussa Venus näkyy lähes täysivenuksena, mutta vähitellen vasen puolisko jää yhä enemmän varjoon. Tammikuun puolivälissä Venus näkyy puolivenuksena oikea puoli valaistuna.
Iltataivaalla ovat myös aurinkokuntamme uloimmat planeetat, Uranus ja Neptunus, nekin hyvin matalalla. Niiden näkemiseen tarvitaan kiikaria tai kaukoputkea. Niiden etsiskelyssä voi käyttää apuna Ursan vuosikirjaa Tähdet, jossa on kartat planeettojen liikkeistä.
Venus laskee joulukuun alussa kello 18 paikkeilla ja loppukuusta kaksi tuntia myöhemmin. Seuraava paljain silmin näkyvä planeetta, Saturnus ilmestyy taivaalle vasta keskiyön tietämissä. Korkeimmillaan etelässä se on juuri ennen pimeän päättymistä, aamukuuden aikoihin.
Saturnus on renkaineen aurinkokunnan komein kohde, mutta joulukuussa Maa alkaa olla jo hyvin lähellä renkaiden tasoa. Vaikka koko rengasjärjestelmän läpimitta on samaa luokkaa kuin Maan ja Kuun välimatka, sen paksuus on vain muutamia satoja tai ehkä vain kymmeniä metrejä. Koska joudumme nyt katsomaan renkaita melkein suoraan sivulta, niiden erottaminen käy yhä vaikeammaksi. Renkaiden varjon voi silti nähdä planeetan pinnalla.
Joulukuun alkupuoliskolle osuu melko runsas geminidien meteoriparvi. Meteorit ovat peräisin Maata lähelle tulevasta asteroidista 3200 Phaethon. Nämä hiekanjyvän kokoiset muruset höyrystyvät ilmakehän kitkan vaikutuksesta noin sadan kilometrin korkeudella, jolloin nähdään hetken kestävä valoviiru, meteori, jota kansanomaisesti kutsutaan myös tähdenlennoksi.
Geminidit näyttävät tulevan suunnilleen Kaksosten Kastor-tähden suunnasta. Maksimi on 14. joulukuuta, ja meteoreja voi näkyä joitakin päiviä maksimin molemmin puolin. Parvi on varsin runsas: parhaimmillaan tunnissa voi nähdä jopa 70 meteoria. Kuu on juuri ohittanut täydenkuun vaiheen, ja sen kirkas valo haittaa meteorien havaitsemista.
Aivan joulun alla voi nähdä ursideja, jotka ovat peräisin Tuttlen komeetasta. Ne tulevat Pienen karhun suunnasta, ja maksimi on 22. joulukuuta. Tunnissa voi näkyä viidestä kymmeneen meteoria.
Meteorien havaitsemiseen paras paikka on alue, jolta koko taivas on hyvin näkyvissä, kuten avara peltoaukea. Maahan kannattaa levittää jokin kosteutta eristävä peite, vaikkapa paksu muovi, ja sen päälle lämmin makuupussi, josta koko taivasta on mukava tarkkailla.
Aamulla ennen auringonnousua tai illalla auringonlaskun jälkeen taivaalla voi nähdä pastellisävyisinä hohtavia helmiäispilviä, mutta eniten niitä esiintyy tammi-helmikuussa. Näistä stratosfäärin pilvistä kerrotaan enemmän tammikuun ohjelmassa.
Myös erilaisia haloja näkyy eniten kevättalvella, mutta jotkin niistä ovat melko yleisiä kaikkina vuoden aikoina. Pakkasella saattaa nähdä nousemassa olevan Auringon yläpuolella pystysuoran auringonpilarin, joka syntyy valon sirotessa matalalla leijuvista jääkiteistä. Samanlaisia valopylväitä voi nähdä myös katuvalojen ja muiden kirkkaiden keinovalojen yläpuolella.