Стоунхендж солнце.

От неолита до наших дней количество солнечного света, которое мы видим за день, оказало глубокое влияние на человеческую культуру. Мы быстро приближаемся к зимнему солнцестоянию в северном полушарии, которое состоится в декабре 21. Это самая длинная ночь в году - когда-то отмечалась как «СвяткиЯзыческим народом Северной Европы до того, как наступило Рождество.

Стоунхендж и соседний неолитический сайт Дуррингтон Стены (около 2,500 до н.э.) были построены так, чтобы быть ориентированными на закат в середине зимы и восход солнца соответственно. Этот акцент на зимнее солнцестояние был важным временем отмечен пиршеством и, возможно, жертвоприношение животных.

Тысячелетия спустя римляне праздновали Сатурналии (до четвертого века нашей эры) - праздник в течение недели зимнего солнцестояния посвященный богу Сатурну, включая игры и веселье. Последний день Сатурналий был назван римлянами «день рождения непокоренного солнца» (dies natalis solis invicti), который праздновал его, даря друг другу подарки в декабре 25. Языческое англосаксонское событие, известное как Йоль, было в самом разгаре во время зимнего солнцестояния спустя несколько столетий после этого, в конечном счете превращаясь в фестиваль, который мы теперь знаем как Рождество.

Наклоняющаяся планета

Но что вызывает зимнее солнцестояние? Наша планета имеет осевой наклон (23.4 °) относительно своей орбитальной плоскости вокруг Солнца, что приводит к сезонам. Зимнее и летнее солнцестояния, а также весеннее и осеннее равноденствия являются крайними точками в каждом из этих сезонов (см. Изображение). Зимой наклон Земли от Солнца приводит к тому, что солнечный свет становится распространяться на большую площадь поверхности чем летом. Это также заставляет солнце вставать позже и садиться раньше, давая нам меньше солнечных часов и более холодные температуры.

Meniou / Википедия, CC BY-SA

Как это происходит, направление наклона Земли меняется со временем. Эти вариации были известны еще со времен древних греков. Гиппарх, один из основателей современных астрономических методов, написал один из первые всесторонние звездные каталоги в 129 до н.э. После составления своего каталога он заметил, что положение звезд изменилось по сравнению с теми, что были в более ранних записях, таких как вавилонские.

Интересно, что звёзды, похоже, изменили положение на ту же величину, и он понял, что местоположение к северу в небе, должно быть, переместились в прошедшие века. В настоящее время наш небесный север отмечен положением звезды Polaris, Но это было не всегда так.

На вращение вращающегося объекта, такого как Земля, могут влиять внешние силы. Учитывая, что Земля уже вращается, любая сила, приложенная к ней, такая как гравитация от Луны или других тел в солнечной системе, изменит это вращение (известный как вращающий момент). Результат на Земле называется прецессия равноденствий - явление, которое влияет на наши наблюдения звезд. Видимый пример этого в меньшем масштабе показан несколько раз во время фильма Началогде прецессия волчка использовалась, чтобы определить, был ли главный герой в реальности или все еще мечтал.

Для Земли эта прецессия прослеживает круг на небе один раз каждые 26,000 лет (см. Изображение ниже). В 3,000 до н.э. на небесном севере была звезда Альфа Драконис (Тубан) в созвездии Дракон. Учитывая, что мы можем предсказать это движение, мы знаем, что через 13,000 через год нашей северной звездой будет Вега, в созвездии Лиры.

Автор условии

Это также влияет на начало сезонов на протяжении года как часть этого годового цикла 26,000 и, следовательно, имеет важные последствия для любого, кто пытается приписать какое-либо культурное значение определенной точке в данном сезоне. Время, необходимое Земле для обращения вокруг Солнца, составляет приблизительно 365.25 дней, то есть у нас есть дополнительный день каждые четыре года. Для сравнения, прецессия равноденствий приводит к разнице в 20 минут между периодом обращения Земли при измерении на фоне неподвижных фоновых звезд (звездный год) и время, за которое солнце появляется, чтобы возвращаться в одно и то же положение на небе каждый год (солнечный год).

Помимо исторического факта, это было несоответствие между продолжительностью солнечного года и продолжительностью года, определяемой Юлийский календарь что побудило преобразование в используемый в настоящее время Григорианский календарь, Прецессия равноденствий была известна и вызвала расхождение в несколько дней, что побудило Никейский собор в изменить нашу календарную систему.

Согласно юлианскому календарю, первоначально установленному римлянами в 46 до н.э., новый год в Англии был мартовским 25, и это также использовалось для определения начала налогового года. Принятие григорианского календаря в 1752 перенесена дата налогового года вперед по дням 11, но установите новый год в январе 1. Однако, чтобы избежать дней упущенных налоговых поступлений 11, правительство того времени установило наш налоговый год. начать в апреле 6 где он остается по сей день.

Итак, учитывая, что в дне есть минуты 1,440 и разница в минутах 20 между звездными и солнечными годами, то в течение периода 72 лет даты равноденствий (и солнцестояний) будут сдвигаться назад в календаре на полный день, если они не были исправлены (что они есть). Это означает, что римлянин, использующий зимнее солнцестояние в качестве ориентира для определения времени Рождества, праздновал бы Рождество в конце нашего ноября. Еще дальше, строители Стоунхенджа пережили бы зимнее солнцестояние в нашем сентябре.

Рождество на Марсе

Зимнее солнцестояние явно было исторически важным, но как насчет будущего? Возможно, через несколько сотен лет люди-поселенцы будут праздновать Рождество на Марсе. Планета Марс также имеет осевой наклон (25.2 °) и, следовательно, времена года, как у нас. Марс также испытывает прецессию равноденствий, но период прецессии менее стабилен, чем земной. Одна полная марсианская прецессия примерно 167,000 лет.

Зимнее солнцестояние в северном полушарии на Марсе только что прошло, в октябре 16. Поскольку звездный год на Марсе - это 687 земных дней, следующее зимнее солнцестояние марсианского северного полушария не произойдет до сентября 2, 2020.

Это означает, что любым будущим колонистам Марса, которые желают воссоздать «празднества» зимнего солнцестояния у стен Даррингтона тысячи лет назад или, возможно, просто отмечать Рождество, придется привыкать праздновать в разные марсианские сезоны почти каждый год.

Об авторе

Гарет Дорриан, научный сотрудник в области космических наук, Nottingham Trent University и Ян Уиттакер, лектор, Nottingham Trent University

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon