冬至:クリスマスの天文学

直感

冬至:クリスマスの天文学ストーンヘンジの太陽。

新石器時代から現在まで、私たちが一日に見る日光の量は人間の文化に大きな影響を与えました。 私達は北半球の冬至に近づいています。それは12月の21に起こります。 これは一年で最も長い夜です。ユールそれはクリスマスになる前に北欧の異教徒の人々によって。

ストーンヘンジ そして近くの新石器時代の遺跡 デューリントン壁 (2,500 BC頃)はそれぞれ真冬の日の入りと日の出を向くように向けられています。 この冬至の焦点は重要な時期でした。 ごちそう そしておそらく動物の犠牲。

数千年後、ローマ人は土星を迎えました(西暦4世紀まで) - 冬至の1週間にわたる祭り 土星の神に捧げ、ゲームと陽気を含みます。 Saturnaliaの最後の日は、ローマ人によって「死ぬナタリスsolis invicti」(征服されていない太陽の誕生日)と呼ばれ、12月の25にお互いに贈り物をすることによってそれを祝いました。 それから数世紀後の冬至の間、ユールとして知られている異教徒アングロサクソンのイベントは本格的に開催され、最終的に私たちは今クリスマスとして知られている祭りに発展しました。

傾斜惑星

しかし、冬至の原因は何ですか? 私たちの惑星は太陽の周りの軌道平面に対して(23.4°の)軸方向の傾きを持っており、それが季節をもたらしています。 冬と夏至、および春分と秋分が、これらの各季節の極端なポイントです(画像を参照)。 冬には、地球が太陽から離れる方向に傾くと日光が より広い表面積に広がる 夏よりも。 それはまた、日の出を遅くし、早く沈めさせ、日光や寒さをより少なくします。

冬至:クリスマスの天文学メニオウ/ウィキペディア, のCC BY-SA

それが起こるにつれて、地球の傾斜の方向は時間とともに変化します。 これらの変化は古代ギリシャ人の時以来知られていました。 現代の天文学的技術の創始者の一人であるヒッパルコスは、 最初の総合星カタログ 129 BCで。 彼のカタログを編集した後、彼は星の位置がバビロニア人のようなずっと以前の記録のそれらから変わったことに気付きました。

興味深いことに、星は同じ量だけ位置を移動したように見えました、そして、彼はその場所が 空には何世紀にもわたって移動しているはずです。 現在、私たちの天の北は星の位置によって示されています ポラリス。 しかし、必ずしもそうとは限りませんでした。

地球のような回転する物体の回転は、外力によって影響を受ける可能性があります。 地球がすでに回転していることを考えると、月や太陽系内の他の物体からの重力など、地球に加えられている力によって、この回転が修正されます(トルクと呼ばれます)。 地球上の結果は 春分の歳差運動 - 私たちの星の観測に影響を与える現象。 小規模のこの目に見える例は、映画の間に数回示されています インセプションここでは、回転するコマの歳差運動を使用して、主人公が実際に存在しているのか、それともまだ夢を見ているのかが判断されました。

地球の場合、この歳差運動は26,000年に1回空の円を描きます(下の画像を参照)。 紀元前3,000では、天の北は星座ドラコの星アルファドラコニス(Thuban)でした。 この動きを予測できることを考えると、今から私たちの北の星の13,000年は、Lyrae星座の中のVegaになるでしょう。

冬至:クリスマスの天文学著者提供

これは、この26,000年サイクルの一環として、1年の期間にわたる季節の始まりにも影響を与えるため、特定の季節の特定の時点に文化的意義を帰属させることを試みる人すべてにとって重要な意味を持ちます。 地球が太陽を周回するのにかかる時間は約365.25日です。これは、4年ごとに1日余分な日があることを意味します。 比較すると、等分点の歳差運動は、固定された背景の星に対して測定すると、地球の軌道周期の間に約20分の差があります。恒星年また、太陽が空の同じ位置に戻るのにかかる時間(太陽の年)。

歴史的なさておきとして、それは太陽の年の長さとによって定義されるような年の長さの間の食い違いでした。 ユリウス暦 それは現在使用されているものへの変換を促しました グレゴリオ暦。 春分点の歳差運動は約知られており、それを促した数日の食い違いを引き起こしていました ニカエア評議会 〜へ カレンダーシステムを変更する.

もともと紀元前46にローマ人によって確立されたユリウス暦の下では、イギリスの元旦は3月の25であり、これはまた、課税年度の始まりを定義するために使用されていました。 1752におけるグレゴリオ暦の採用 課税年度の日付をシフトしました 11日前に転送しますが、正月は1月1に設定します。 しかし、11日の税収喪失を避けるために、当時の政府は私たちの課税年度を設定しました 4月に開始する 今日に至るまで

そのため、1日に1,440分があり、恒星年と太陽年の間に20分の差があるとすると、72年の期間に渡って、春分の日(および至山日)はカレンダーで逆方向にシフトします彼らが(彼らがそうである)のために修正されなかったならば、丸一日 それはクリスマスのタイミングのための基準点として冬至を使うローマ人が私達の11月の終わり近くにクリスマスを祝っていたことを意味します。 さらに戻って、ストーンヘンジの建築者たちは私たちの9月に冬至を経験したでしょう。

火星のクリスマス

冬至は歴史的に明らかに重要でしたが、将来はどうでしょうか。 おそらく数百年以内に、人間の入植者は火星のクリスマスを祝うでしょう。 惑星火星も軸方向の傾き(25.2°)を持っているので、私たちのような季節があります。 火星はまた、分点の歳差運動を経験しますが、歳差運動の期間は地球よりも不安定です。 1つの完全な火星の歳差運動はおよそです 167,000年.

火星での北半球の冬至は10月に発生したばかりです。 火星の恒星年は16地球日なので、次の火星北半球の冬至は9月の687、2まで発生しません。

これは、何千年も前のDurrington Wallsで冬至の「祭り」を再現しようとしている未来の火星入植者、あるいはおそらく単にクリスマスを祝う人は、ほぼ毎年異なる火星の季節で祝うことに慣れなければならないということです。会話

著者について

Gareth Dorrian、宇宙科学博士研究員 ノッティンガムトレント大学 そしてイアンウィテカー、講師、 ノッティンガムトレント大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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