Solstice d'hiver: l'astronomie de Noël

Solstice d'hiver: l'astronomie de NoëlStonehenge Sun.

Du néolithique à nos jours, la quantité de soleil que nous voyons au cours d'une journée a eu un impact profond sur la culture humaine. Nous approchons rapidement du solstice d’hiver pour l’hémisphère Nord, qui aura lieu en décembre 21. C’est la nuit la plus longue de l’année - jadis célébrée comme «Noël”Par le peuple païen du nord de l'Europe avant Noël.

Stonehenge et le site néolithique voisin de Murs de Durrington (environ 2,500 BC) ont été construits pour être orientés de manière à faire face au coucher et au lever du soleil pendant l’hiver. Cet accent mis sur le solstice d'hiver était un moment important marqué par la fête et éventuellement des sacrifices d'animaux.

Des millénaires plus tard, les Romains célébraient les Saturnales (jusqu'au quatrième siècle de notre ère) - un festival organisé pendant la semaine du solstice d'hiver dédié au dieu Saturne, impliquant des jeux et de la gaieté. Le dernier jour des Saturnales était désigné par les Romains sous le nom de «dies natalis solis invicti» (l'anniversaire du soleil invaincu), qui le célébrait en se faisant un cadeau le décembre 25. L'événement païen anglo-saxon connu sous le nom de Yule battait son plein au solstice d'hiver quelques siècles plus tard, pour finalement devenir le festival que nous connaissons maintenant sous le nom de Noël.

Planète inclinée

Mais qu'est-ce qui cause le solstice d'hiver? Notre planète a une inclinaison axiale (de 23.4 °) par rapport à son plan orbital autour du soleil, ce qui entraîne les saisons. Les solstices d'hiver et d'été, ainsi que les équinoxes de printemps et d'automne, sont les points extrêmes de chacune de ces saisons (voir image). En hiver, l'inclinaison de la Terre par rapport au soleil provoque la lumière du soleil étalé sur une plus grande surface qu'en été. Cela provoque également le lever et le coucher du soleil plus tard, nous donnant moins d'heures de soleil et des températures plus froides.

Solstice d'hiver: l'astronomie de NoëlMeniou / Wikipedia, CC BY-SA

Il se trouve que la direction de l'inclinaison de la Terre change avec le temps. Ces variations sont connues depuis l'époque des Grecs de l'Antiquité. Hipparchus, l'un des fondateurs des techniques astronomiques modernes, a écrit l'un des premiers catalogues d'étoiles complets dans 129 BC. Après avoir compilé son catalogue, il a remarqué que la position des étoiles avait changé par rapport à celles d’anciens enregistrements tels que le Babylonien.

Il est intéressant de noter que les étoiles semblent avoir bougé de la même position, et il réalisa que la position de nord dans le ciel doit avoir bougé au cours des siècles. Actuellement, notre nord céleste est marqué par la position de l'étoile Polaris. Mais ce n'était pas toujours le cas.

La rotation d'un objet en rotation, comme la Terre, peut être affectée par des forces externes. Étant donné que la Terre tourne déjà, toute force qui lui est appliquée, telle que la gravité provenant de la lune ou d'autres corps du système solaire, modifiera cette rotation (appelée couple). Le résultat sur Terre s'appelle le précession des équinoxes - un phénomène qui affecte nos observations des étoiles. Un exemple visible à plus petite échelle est présenté plusieurs fois au cours du film. Début, où la précession d’une toupie était utilisée pour déterminer si le personnage principal était en réalité ou en train de rêver.

Pour la Terre, cette précession trace un cercle dans le ciel une fois toutes les années 26,000 (voir l'image ci-dessous). Dans 3,000 BC, le nord céleste était l’étoile Alpha Draconis (Thuban), dans la constellation de Draco. Étant donné que nous pouvons prédire ce mouvement, nous savons que dans les années 13,000 notre étoile du nord sera Vega, dans la constellation Lyrae.

Solstice d'hiver: l'astronomie de NoëlAuteur fourni

Cela affecte également le début des saisons d'une année dans le cadre de ce cycle annuel 26,000 et a donc des conséquences importantes pour quiconque tente d'attribuer une signification culturelle à un moment donné d'une saison donnée. Le temps qu’il faut à la Terre pour graviter autour du Soleil est d’environ 365.25, ce qui signifie que nous avons un jour supplémentaire tous les quatre ans. En comparaison, la précession des équinoxes entraîne environ 20 minutes de différence entre la période orbitale de la Terre, lorsqu'elle est mesurée par rapport aux étoiles de fond fixes (une année sidérale), et le temps nécessaire au soleil pour revenir à la même position dans le ciel chaque année (une année solaire).

Côté historique, c’est l’écart entre la durée de l’année solaire et la durée d’une année définie par la calendrier julien qui a incité la conversion à la actuellement utilisé calendrier Grégorien. La précession des équinoxes était connue et avait provoqué un décalage de quelques jours qui avait incité le conseil de Nicée à changer notre système de calendrier.

Selon le calendrier julien, établi à l'origine par les Romains dans 46 BC, le jour du Nouvel An en Angleterre était habituellement le 25 de mars, ce qui a également été utilisé pour définir le début de l'année d'imposition. L'adoption du calendrier grégorien en 1752 décalé la date de l'année d'imposition transmettre par jours 11, mais définissez le Nouvel An à Janvier 1. Cependant, pour éviter les jours 11 de perte de recettes fiscales, le gouvernement de cette époque a défini notre année d'imposition. pour commencer avril 6 où il reste à ce jour.

Donc, étant donné qu'il y a des minutes 1,440 dans une journée et une différence de minutes 20 entre les années sidérale et solaire, les dates des équinoxes (et des solstices) seraient alors décalées d'un calendrier vers l'arrière. journée complète, s’ils n’ont pas été corrigés (ce qu’ils sont). Cela signifie qu'un Romain utilisant le solstice d'hiver comme point de repère pour le calendrier de Noël aurait célébré Noël vers la fin du mois de novembre. Encore plus en arrière, les constructeurs de Stonehenge auraient vécu le solstice d’hiver en septembre.

Noël sur Mars

Le solstice d'hiver a clairement été important historiquement, mais qu'en est-il de l'avenir? Peut-être que dans quelques centaines d’années, les colons humains fêteront Noël sur Mars. La planète Mars a également une inclinaison axiale (25.2 °), et donc les saisons comme nous. Mars connaît également une précession des équinoxes, mais sa période de précession est moins stable que celle de la Terre. Une précession martienne totale est d'environ 167,000 ans.

Le solstice d’hiver de l’hémisphère nord sur Mars vient tout juste de se passer, le mois d’octobre d’octobre. Comme une année sidérale sur Mars correspond aux jours terrestres 16, le prochain solstice d’hiver dans l’hémisphère nord martien n’aura pas lieu avant septembre 687, 2.

Cela signifie que tous les futurs colons de la planète Mars souhaitant recréer les «festivités» du solstice d'hiver à Durrington Walls il y a des milliers d'années ou, peut-être, marquant simplement Noël, devraient s'habituer à célébrer presque chaque année à différentes saisons martiennes.La Conversation

A propos de l'auteur

Gareth Dorrian, associé de recherche postdoctorale en sciences spatiales, Nottingham Trent University et Ian Whittaker, conférencier, Nottingham Trent University

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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