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

Stonehenge en de nabijgelegen neolithische vindplaats Durrington Walls (circa 2, 500 voor Christus) werden elk gebouwd om te worden georiënteerd om respectievelijk de zonsondergang en zonsopgang in het midden van de winter onder ogen te zien. Deze focus op de winterzonnewende was een belangrijke tijd die werd gekenmerkt door feesten en mogelijk dierenoffers.

millennia later, de Romeinen vierden Saturnalia (tot de vierde eeuw na Christus) - een festival tijdens de week van de winterzonnewende gewijd aan de god Saturnus, met spelletjes 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 vierden door elkaar op 25 december geschenken te geven. De heidense Angelsaksische gebeurtenis die bekend staat als Yule was in volle gang tijdens de winterzonnewende een paar eeuwen daarna, uiteindelijk evoluerend naar het festival dat we nu kennen als Kerstmis.

Kantelbare planeet

Maar wat veroorzaakt de winterzonnewende? Onze planeet heeft een axiale helling (van 23,4°) ten opzichte van zijn baanvlak rond de zon, wat resulteert in de seizoenen. De winter- en zomerzonnewende, en de lente- en herfst-equinoxen, zijn de extreme punten in elk van deze seizoenen (zie afbeelding). In de winter, Door de kanteling van de aarde van de zon wordt het zonlicht over een groter oppervlak verspreid 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.

Zoals het gebeurt, de richting van de kanteling van de aarde verandert in de tijd. Deze variaties zijn bekend sinds de tijd van de oude Grieken. Hipparchus, een van de grondleggers van de moderne astronomische technieken, schreef een van de eerste uitgebreide sterrencatalogi in 129 voor Christus. Na het samenstellen van zijn catalogus, hij merkte op dat de positie van de sterren was veranderd ten opzichte van die in veel eerdere records, zoals de Babylonische.

interessant, de sterren leken even ver van positie te zijn verschoven, en hij realiseerde zich dat de locatie van het noorden aan de hemel in de tussenliggende eeuwen moet zijn veranderd. Momenteel, ons hemelse noorden wordt gemarkeerd door de positie van de ster Polaris. Maar dit was niet altijd het geval.

De rotatie van een ronddraaiend object, zoals de aarde, kunnen worden beïnvloed door externe krachten. Aangezien de aarde al draait, enige kracht die erop wordt uitgeoefend, zoals de zwaartekracht van de maan of andere lichamen in het zonnestelsel, zal deze rotatie wijzigen (bekend als koppel). Het resultaat op aarde wordt de precessie van de equinoxen genoemd - een fenomeen dat onze waarnemingen van de sterren beïnvloedt. Een zichtbaar voorbeeld hiervan op 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 aan het dromen.

Voor de aarde, deze precessie tekent eens in de 26 een cirkel aan de hemel uit, 000 jaar (zie afbeelding hieronder). bij 3, 000 voor Christus, het hemelse noorden was de ster Alpha Draconis (Thuban), in het sterrenbeeld Draco. Aangezien we deze beweging kunnen voorspellen, we weten dat 13, 000 jaar vanaf nu zal onze noordster Vega zijn, in het sterrenbeeld Lyrae.

Dit heeft ook invloed op het begin van de seizoenen over de lengte van een jaar als onderdeel van deze 26, 000 jaar cyclus, en heeft daarom belangrijke implicaties voor iedereen die een culturele betekenis probeert toe te kennen aan een bepaald punt in een bepaald seizoen. De tijd die de aarde nodig heeft om om de zon te draaien 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 omlooptijd van de aarde, gemeten tegen de vaste achtergrondsterren (een siderisch jaar), en de tijd die het duurt voordat de zon verschijnt om elk jaar terug te keren naar dezelfde positie aan de hemel (een zonnejaar).

Als historisch terzijde, het was 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 de momenteel gebruikte Gregoriaanse kalender. De precessie van de equinoxen was bekend en had een discrepantie van enkele dagen veroorzaakt die het concilie van Nicea ertoe bracht ons kalendersysteem te veranderen.

Volgens de Juliaanse kalender, oorspronkelijk opgericht door de Romeinen in 46 voor Christus, Oudejaarsdag in Engeland viel vroeger op 25 maart, en dit werd ook gebruikt om het begin van het belastingjaar te definiëren. De goedkeuring van de Gregoriaanse kalender in 1752 verschoof de datum van het belastingjaar met 11 dagen, maar stel Nieuwjaar in op 1 januari. om 11 dagen aan gederfde belastinginkomsten te vermijden, de regering van die tijd heeft ons belastingjaar ingesteld om te beginnen op 6 april, waar het tot op de dag van vandaag blijft.

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

Kerst op Mars

De winterzonnewende is duidelijk historisch belangrijk geweest, maar hoe zit het met de toekomst? Misschien over een paar honderd jaar, menselijke kolonisten zullen Kerstmis vieren op Mars. De planeet Mars heeft ook een axiale helling (25,2°), en dus seizoenen zoals wij. Mars ervaart ook een precessie van de equinoxen, maar de precessieperiode is minder stabiel dan die van de aarde. Een volledige precessie van Mars is ongeveer 167, 000 jaar.

De winterzonnewende op het noordelijk halfrond op Mars is nog maar net voorbij, op 16 oktober. Omdat een sterrenjaar op Mars 687 aardse dagen is, de volgende winterzonnewende op het noordelijk halfrond van Mars zal pas op 2 september plaatsvinden, 2020.

Dit betekent dat alle toekomstige Mars-kolonisten die de winterzonnewende "festiviteiten" bij Durrington Walls duizenden jaren geleden of, misschien, gewoon kerst vieren, zou bijna elk jaar moeten wennen aan het vieren in verschillende Martiaanse seizoenen.

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