Stonehenge sol.

Fra yngre stenalder til nutid har mængden af ​​sollys, vi ser på en dag, haft en dyb indvirkning på den menneskelige kultur. Vi nærmer os med hastige skridt vintersolhverv for den nordlige halvkugle, som finder sted den 21. december. Dette er årets længste nat - engang fejret som "yule” af det hedenske folk i Nordeuropa, før det blev jul.

Stonehenge og det nærliggende neolitiske sted Durrington vægge (ca. 2,500 f.Kr.) blev hver bygget til at være orienteret mod henholdsvis midvintersolnedgang og solopgang. Dette fokus på vintersolhverv var en vigtig tid præget af fest og muligvis dyreofring.

Årtusinder senere fejrede romerne Saturnalia (indtil det fjerde århundrede e.Kr.) - en festival i ugen med vintersolhverv dedikeret til guden Saturn, der involverer spil og lystighed. Den sidste dag i Saturnalia blev omtalt som "dies natalis solis invicti" (fødselsdagen for den uerobrede sol) af romerne, som fejrede den ved at give gaver til hinanden den 25. december. Den hedenske angelsaksiske begivenhed kendt som jul var i fuld gang under vintersolhverv et par århundreder efter det og udviklede sig til sidst til den højtid, vi nu kender som jul.

Vipende planet

Men hvad forårsager vintersolhverv? Vores planet har en aksial hældning (på 23.4°) i forhold til dens baneplan omkring solen, hvilket resulterer i årstiderne. Vinter- og sommersolhverv og forårs- og efterårsjævndøgn er yderpunkterne i hver af disse årstider (se billedet). Om vinteren får Jordens hældning væk fra solen sollys til at være spredt ud over et større areal end om sommeren. Det får også solen til at stå op senere og gå ned tidligere, hvilket giver os færre timers sollys og koldere temperaturer.

Meniou/Wikipedia, CC BY-SA

Som det sker, ændres retningen af ​​Jordens hældning over tid. Disse variationer har været kendt siden de gamle grækeres tid. Hipparchus, en af ​​grundlæggerne af moderne astronomiske teknikker, skrev en af ​​de første omfattende stjernekataloger i 129 f.Kr. Efter at have udarbejdet sit katalog, lagde han mærke til, at stjernernes position var ændret fra dem i meget tidligere optegnelser, såsom den babylonske.

Interessant nok syntes stjernerne at have flyttet position med samme mængde, og han indså, at placeringen af nord på himlen må have bevæget sig i de mellemliggende århundreder. I øjeblikket er vores himmelske nord præget af stjernens position Polaris. Men dette var ikke altid tilfældet.

Rotationen af ​​et roterende objekt, som Jorden, kan blive påvirket af eksterne kræfter. I betragtning af at Jorden allerede roterer, vil enhver kraft, der påføres den, såsom tyngdekraften fra månen eller andre kroppe i solsystemet, ændre denne rotation (kendt som drejningsmoment). Resultatet på Jorden kaldes præcession af equinoxes – et fænomen, som påvirker vores observationer af stjernerne. Et synligt eksempel på dette i mindre skala vises flere gange i løbet af filmen Inception, hvor præcessionen af ​​en snurretop blev brugt til at afgøre, om hovedpersonen var i virkeligheden, eller stadig drømte.

For Jorden sporer denne præcession en cirkel på himlen en gang hvert 26,000 år (se billedet nedenfor). I 3,000 f.Kr. var det himmelske nord stjernen Alpha Draconis (Thuban), i stjernebilledet Draco. Da vi kan forudsige denne bevægelse, ved vi, at 13,000 år fra nu vil vores nordstjerne være Vega, i stjernebilledet Lyrae.

Forfatter leveret

Dette påvirker også årstidernes begyndelse i løbet af et år som en del af denne 26,000 års cyklus og har derfor vigtige konsekvenser for enhver, der forsøger at tillægge et bestemt punkt i en given sæson nogen kulturel betydning. Den tid, det tager for Jorden at kredse om solen, er cirka 365.25 dage, hvilket betyder, at vi har en ekstra dag hvert fjerde år. Til sammenligning resulterer præcessionen af ​​jævndøgn i omkring 20 minutters forskel mellem Jordens omløbsperiode, når den måles mod de faste baggrundsstjerner (et siderisk år), og den tid det tager for solen at vise sig at vende tilbage til den samme position på himlen hvert år (et solår).

Som en historisk sidebemærkning var det uoverensstemmelsen mellem længden af ​​solåret og længden af ​​et år som defineret af Juliansk kalender som foranledigede konverteringen til den aktuelt anvendte Gregoriansk kalender. Præcessionen af ​​jævndøgn var kendt og havde forårsaget en uoverensstemmelse på et par dage, hvilket fik råd for Nicaea til ændre vores kalendersystem.

Under den julianske kalender, der oprindeligt blev etableret af romerne i 46 f.Kr., plejede nytårsdag i England at være den 25. marts, og denne blev også brugt til at definere starten på skatteåret. Vedtagelsen af ​​den gregorianske kalender i 1752 flyttet skatteårets dato frem med 11 dage, men sæt nytår til 1. januar. Men for at undgå 11 dages mistede skatteindtægter satte den daværende regering vores skatteår. begynder den 6. april hvor det forbliver den dag i dag.

Så i betragtning af at der er 1,440 minutter på en dag og en forskel på 20 minutter mellem sideriske og solår, så vil datoen for jævndøgn (og solhverv) over en periode på 72 år skifte tilbage i kalenderen med en hel dag, hvis de ikke blev korrigeret for (hvilket de er). Det betyder, at en romer, der bruger vintersolhverv som referencepunkt for tidspunktet for jul, ville have fejret jul i slutningen af ​​vores november. Endnu længere tilbage ville bygherrerne af Stonehenge have oplevet vintersolhverv i vores september.

Jul på Mars

Vintersolhverv har helt klart været vigtig historisk, men hvad med fremtiden? Måske om nogle få hundrede år vil menneskers bosættere fejre jul på Mars. Planeten Mars har også en aksial hældning (25.2°), og derfor årstider ligesom vi gør. Mars oplever også en præcession af jævndøgn, men præcessionsperioden er mindre stabil end Jordens. Én fuld marspræcession er ca 167,000 år.

Vintersolhverv på den nordlige halvkugle på Mars er kun lige passeret og indtræffer den 16. oktober. Fordi et siderisk år på Mars er 687 jorddage, vil den næste vintersolhverv på den nordlige halvkugle først indtræffe den 2. september 2020.

Dette betyder, at alle fremtidige Mars-kolonister, der ønsker at genskabe vintersolhvervs-"festlighederne" ved Durrington Walls for tusinder af år siden eller måske bare markere julen, ville skulle vænne sig til at fejre i forskellige Mars-sæsoner næsten hvert år.

Om forfatteren

Gareth Dorrian, Post Doctoral Research Associate in Space Science, Nottingham Trent University og Ian Whittaker, lektor, Nottingham Trent University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede Bøger:

at InnerSelf Market og Amazon