Stonehenge sun.

Dari zaman Neolitik hingga saat ini, jumlah sinar matahari yang kita lihat dalam sehari telah berdampak besar pada budaya manusia. Kami dengan cepat mendekati titik balik matahari musim dingin untuk belahan bumi Utara, yang berlangsung pada Desember 21. Ini adalah malam terpanjang tahun ini - yang pernah dirayakan sebagai “Yule”Oleh orang-orang kafir di Eropa Utara sebelum Natal.

Stonehenge dan situs Neolitik terdekat Durrington Walls (sekitar 2,500 SM) masing-masing dibangun untuk berorientasi untuk menghadapi matahari terbenam pertengahan musim dingin dan matahari terbit masing-masing. Fokus pada titik balik matahari musim dingin ini adalah waktu yang penting ditandai dengan pesta dan mungkin pengorbanan hewan.

Seribu tahun kemudian, orang-orang Romawi merayakan Saturnalia (sampai abad keempat Masehi) - sebuah festival selama seminggu di titik balik matahari musim dingin didedikasikan untuk dewa Saturnus, melibatkan permainan dan kegembiraan. Hari terakhir Saturnalia disebut sebagai "dies natalis solis invicti" (hari ulang tahun matahari yang tidak ditaklukkan) oleh orang Romawi, yang merayakannya dengan saling memberikan hadiah pada 25 Desember. Peristiwa pagan Anglo-Saxon yang dikenal sebagai Yule sedang berlangsung penuh selama titik balik matahari musim dingin beberapa abad setelah itu, akhirnya berkembang menjadi festival yang sekarang kita kenal sebagai Natal.

Memiringkan planet

Tapi apa yang menyebabkan titik balik matahari musim dingin? Planet kita memiliki kemiringan aksial (23.4 °) sehubungan dengan bidang orbitnya mengelilingi matahari, yang menghasilkan musim. Titik balik matahari musim dingin dan musim panas, dan titik balik musim semi dan musim gugur, adalah titik ekstrem di setiap musim ini (lihat gambar). Di musim dingin, kemiringan Bumi menjauh dari matahari menyebabkan sinar matahari terjadi tersebar di area permukaan yang lebih besar daripada di musim panas. Ini juga menyebabkan matahari terbit kemudian dan terbenam lebih awal, memberi kita lebih sedikit sinar matahari dan suhu yang lebih dingin.

Meniou / Wikipedia, CC BY-SA

Seperti yang terjadi, arah kemiringan Bumi berubah seiring waktu. Variasi ini telah diketahui sejak zaman Yunani kuno. Hipparchus, salah satu pendiri teknik astronomi modern, menulis salah satunya katalog bintang komprehensif pertama di 129 BC. Setelah menyusun katalognya, ia memperhatikan bahwa posisi bintang-bintang telah berubah dari yang ada di catatan sebelumnya, seperti Babel.

Menariknya, bintang-bintang itu tampaknya telah pindah posisi dengan jumlah yang sama, dan ia menyadari bahwa lokasinya utara di langit pasti telah bergerak di abad-abad berikutnya. Saat ini, utara selestial kita ditandai oleh posisi bintang Polaris. Tapi ini tidak selalu terjadi.

Rotasi objek yang berputar, seperti Bumi, dapat dipengaruhi oleh kekuatan eksternal. Mengingat bahwa Bumi sudah berputar, gaya apa pun yang diterapkan padanya, seperti gravitasi dari bulan atau benda lain di tata surya, akan memodifikasi rotasi ini (dikenal sebagai torsi). Hasil di Bumi disebut presesi ekuinoks - sebuah fenomena yang mempengaruhi pengamatan kita terhadap bintang-bintang. Contoh nyata dari ini pada skala yang lebih kecil ditunjukkan beberapa kali selama film Lahirnya, di mana presesi dari pemintalan digunakan untuk menentukan apakah karakter utama dalam kenyataan, atau masih bermimpi.

Untuk Bumi, presesi ini melacak lingkaran di langit setiap 26,000 setiap tahun (lihat gambar di bawah). Di 3,000 SM, utara selestial adalah bintang Alpha Draconis (Thuban), di rasi bintang Draco. Mengingat bahwa kita dapat memprediksi gerakan ini, kita tahu bahwa 13,000 tahun dari sekarang bintang utara kita akan menjadi Vega, di konstelasi Lyrae.

penulis tersedia

Ini juga memengaruhi awal musim selama satu tahun sebagai bagian dari siklus tahun 26,000 ini, dan oleh karena itu memiliki implikasi penting bagi siapa pun yang berusaha mengaitkan signifikansi budaya apa pun dengan titik tertentu dalam musim tertentu. Waktu yang dibutuhkan Bumi untuk mengorbit matahari adalah sekitar 365.25 hari, artinya kita memiliki satu hari ekstra setiap empat tahun. Sebagai perbandingan, presesi dari equinoxes menghasilkan sekitar 20 menit perbedaan antara periode orbit Bumi ketika diukur terhadap bintang-bintang berlatar belakang tetap (tahun sidereal), dan waktu yang dibutuhkan matahari untuk muncul kembali ke posisi yang sama di langit setiap tahun (satu tahun matahari).

Sebagai samping sejarah, itu adalah perbedaan antara panjang tahun matahari dan panjang tahun seperti yang didefinisikan oleh Kalender Julian yang mendorong konversi ke yang saat ini digunakan Kalender Gregorian. Presesi ekuinoks diketahui dan telah menyebabkan perbedaan beberapa hari yang mendorong Konsili Nicea untuk ubah sistem kalender kami.

Di bawah kalender Julian, awalnya didirikan oleh orang-orang Romawi di 46 SM, hari Tahun Baru di Inggris biasanya pada bulan Maret 25, dan ini juga digunakan untuk menentukan awal tahun pajak. Adopsi kalender Gregorian di 1752 menggeser tanggal tahun pajak diteruskan oleh 11 hari, tetapi atur Tahun Baru ke Januari 1. Namun, untuk menghindari hilangnya pendapatan pajak 11 hari, pemerintah saat itu menetapkan tahun pajak kami untuk memulai pada April 6 di mana sampai hari ini.

Jadi, mengingat bahwa ada 1,440 menit dalam sehari, dan perbedaan 20 menit antara sidereal dan tahun surya, maka selama periode 72 tahun tanggal equinoxes (dan solstices) akan bergeser mundur dalam kalender oleh sehari penuh, jika mereka tidak dikoreksi untuk (yang mereka). Itu berarti seorang Romawi menggunakan titik balik matahari musim dingin sebagai titik referensi untuk waktu Natal akan merayakan Natal menjelang akhir November kami. Lebih jauh ke belakang, pembangun Stonehenge akan mengalami titik balik matahari musim dingin di bulan September kami.

Natal di Mars

Titik balik matahari musim dingin jelas penting secara historis, tetapi bagaimana dengan masa depan? Mungkin dalam beberapa ratus tahun, manusia pemukim akan merayakan Natal di Mars. Planet Mars juga memiliki kemiringan aksial (25.2 °), dan karenanya musim seperti kita. Mars juga mengalami presesi ekuinoks, tetapi periode presesi kurang stabil daripada di Bumi. Satu presesi Mars penuh kira-kira 167,000 tahun.

Titik balik matahari musim dingin belahan bumi utara di Mars baru saja berlalu, terjadi pada Oktober 16. Karena tahun sidereal di Mars adalah hari Bumi 687, titik balik matahari musim dingin belahan bumi Mars berikutnya tidak akan terjadi hingga September 2, 2020.

Ini berarti bahwa setiap penjajah Mars masa depan yang ingin menciptakan "perayaan" titik balik matahari musim dingin di Durrington Walls ribuan tahun yang lalu atau, mungkin, hanya untuk menandai Natal, harus terbiasa merayakan di musim Mars yang berbeda hampir setiap tahun.

Tentang Penulis

Gareth Dorrian, Post Associate Research Associate in Space Science, Nottingham Trent University dan Ian Whittaker, Dosen, Nottingham Trent University

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait:

at Pasar InnerSelf dan Amazon