Stonehenge zon.

Van het Neolithicum tot de huidige tijd heeft de hoeveelheid zonlicht die we op een dag zien een grote impact op de menselijke cultuur. We naderen snel de winterzonnewende voor het noordelijk halfrond, die plaatsvindt op december 21. Dit is de langste nacht van het jaar - ooit gevierd als "Joelfeest"Door de heidense mensen van Noord-Europa voordat het Kerstmis werd.

Stonehenge en de nabijgelegen Neolithische site van Durrington Walls (circa 2,500 BC) werden elk gebouwd om georiënteerd te zijn om respectievelijk te kijken naar de zonsondergang in de midwinter en de zonsopgang. Deze focus op de winterzonnewende was een belangrijke tijd gemarkeerd door feesten en mogelijk dierenoffer.

Millennia later vierden de Romeinen Saturnalia (tot de vierde eeuw na Christus) - een festival in de week van de winterzonnewende opgedragen aan de god Saturnus, met spellen en vrolijkheid. De laatste dag van Saturnalia werd door de Romeinen aangeduid als de "dies natalis solis invicti" (verjaardag van de onoverwinnelijke zon), die het gevierd hebben door elkaar op december 25 geschenken te geven. Het heidense Angelsaksische evenement dat bekend staat als Yule was een paar eeuwen later in volle gang tijdens de winterzonnewende en evolueerde uiteindelijk naar het festival dat we nu kennen als Kerstmis.

Kantelbare planeet

Maar wat veroorzaakt de winterzonnestilstand? Onze planeet heeft een axiale helling (van 23.4 °) ten opzichte van het vlak rondom de zon, wat resulteert in de seizoenen. De solstices in de winter en de zomer, en de lente- en herfstevenaden, zijn de extreme punten in elk van deze seizoenen (zie afbeelding). In de winter zorgt de kanteling van de aarde weg van de zon voor zonlicht verspreid over een groter oppervlak dan in de zomer. Het zorgt er ook voor dat de zon later opkomt en eerder ondergaat, waardoor we minder uren zonlicht en koudere temperaturen hebben.

Meniou / Wikipedia, CC BY-SA

Als het gebeurt, verandert de richting van de tilt van de aarde in de loop van de tijd. Over deze variaties is al bekend sinds de tijd van de oude Grieken. Hipparchus, een van de grondleggers van moderne astronomische technieken, schreef een van de eerste uitgebreide stercatalogi in 129 BC. Na het samenstellen van zijn catalogus merkte hij op dat de positie van de sterren was veranderd ten opzichte van die in veel eerdere archieven, zoals de Babylonische.

Interessant genoeg leken de sterren met dezelfde hoeveelheid van positie te zijn verplaatst, en hij besefte dat de locatie van noorden in de lucht moet zijn verplaatst in de tussenliggende eeuwen. Momenteel wordt ons hemelse noorden gemarkeerd door de positie van de ster Polaris. Maar dit was niet altijd het geval.

De rotatie van een draaiend object, zoals de aarde, kan worden beïnvloed door externe krachten. Aangezien de aarde al draait, zal elke kracht die erop wordt uitgeoefend, zoals de zwaartekracht van de maan of andere lichamen in het zonnestelsel, deze rotatie modificeren (ook wel koppel genoemd). Het resultaat op aarde wordt het precessie van de equinoxen - een fenomeen dat onze observaties van de sterren beïnvloedt. Een zichtbaar voorbeeld hiervan op een kleinere schaal wordt meerdere keren getoond tijdens de film Inception, waarbij de precessie van een tol werd gebruikt om te bepalen of de hoofdpersoon in werkelijkheid was, of nog steeds droomde.

Voor de aarde volgt deze precessie eens in de 26,000-jaren een cirkel in de lucht (zie onderstaande afbeelding). In 3,000 BC was het hemelnoord de ster Alpha Draconis (Thuban), in het sterrenbeeld Draco. Aangezien we deze beweging kunnen voorspellen, weten we dat 13,000 vanaf nu onze noordster Vega zal zijn, in het sterrenbeeld Lyrae.

auteur voorzien

Dit heeft ook invloed op het begin van de seizoenen over de lengte van een jaar als onderdeel van deze jaarcyclus van 26,000, en heeft daarom belangrijke implicaties voor iedereen die probeert een culturele betekenis toe te schrijven aan een bepaald punt in een bepaald seizoen. De tijd die de Aarde nodig heeft om in een baan om de zon te cirkelen, is ongeveer 365.25-dagen, wat betekent dat we elke vier jaar een extra dag hebben. Ter vergelijking: de precessie van de equinoxen resulteert in ongeveer 20 minuten verschil tussen de baanperiode van de aarde, gemeten tegen de achtergrondsterren (een siderisch jaar), en de tijd die het kost om de zon elk jaar te laten terugkeren naar dezelfde positie in de lucht (een zonnejaar).

Als historische kanttekening was het de discrepantie tussen de lengte van het zonnejaar en de lengte van een jaar zoals gedefinieerd door de Juliaanse kalender die aanleiding gaf tot de conversie naar het huidige gebruik Gregoriaanse kalender. De precessie van de equinoxen was bekend en veroorzaakte een discrepantie van een paar dagen, wat de oorzaak was raad van Nicaea naar verander ons kalendersysteem.

Onder de Juliaanse kalender, oorspronkelijk opgericht door de Romeinen in 46 BC, was Nieuwjaarsdag in Engeland op maart 25 en dit werd ook gebruikt om het begin van het belastingjaar te bepalen. De goedkeuring van de Gregoriaanse kalender in 1752 verschoven de datum van het belastingjaar doorsturen met 11-dagen, maar stel Oud en Nieuw in op januari 1. Om 11-dagen van verloren belastinginkomsten te voorkomen, heeft de regering van die tijd ons belastingjaar vastgesteld om te beginnen op april 6 waar het tot op de dag van vandaag blijft.

Dus, aangezien er 1,440 minuten per dag zijn, en een verschil van 20 minuten tussen de siderische en zonne-jaren, dan zouden over een periode van 72 jaar de datums van de equinoxen (en de zonnewendes) in de kalender achteruit gaan hele dag, als ze niet gecorrigeerd zijn (wat ze zijn). Dat betekent dat een Romein die de winterzonnewende gebruikt als referentiepunt voor de timing van Kerstmis, Kerstmis zou hebben gevierd tegen het einde van onze november. Nog verder terug zouden de bouwers van Stonehenge de winterzonnewende in september hebben ervaren.

Kerstmis op Mars

De winterzonnestilstand is historisch duidelijk belangrijk geweest, maar hoe zit het met de toekomst? Misschien zullen mensen in een paar honderd jaar Kerstmis op Mars vieren. De planeet Mars heeft ook een axiale helling (25.2 °), en dus seizoenen zoals we doen. Mars ervaart ook een precessie van de equinoxen, maar de precessieperiode is minder stabiel dan die van de aarde. Eén volledige Mars-precessie is ongeveer 167,000 jaar.

De winterzonnewende op het noordelijk halfrond op Mars is nog maar net voorbij, dit gebeurde op oktober 16. Omdat een sterrentijd op Mars 687 Aarde-dagen is, zal de volgende Marszonnewende op het noordelijk halfrond pas in september 2, 2020, plaatsvinden.

Dit betekent dat toekomstige toekomstige kolonisten die duizenden jaren geleden de winterzonnewende "festiviteiten" bij Durrington Walls willen recreëren, of misschien net kerst markeren, bijna ieder jaar moeten wennen aan het vieren in verschillende Mars-seizoenen.

Over de auteur

Gareth Dorrian, postdoctoraal onderzoeksmedewerker in de ruimtewetenschap, Nottingham Trent University en Ian Whittaker, docent, Nottingham Trent University

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Related Books:

at InnerSelf Market en Amazon