Click Accept pentru a primi notificări cu cele mai importante știri!
În ziua de 20 iunie 2024, Pământul va experimenta momentul anual al solstițiului de vară: când Polul Nord al Pământului are cea mai mare înclinație față de Soare. (Solstițiul de iarnă pentru emisfera sudică.)
Ultima dată când solstițiul a avut loc atât de devreme a fost în 1796. Acesta va continua să fie mai devreme la fiecare 4 ani până în 2096, care va fi cel mai timpuriu solstițiu al secolului. Apoi, acest model se va termina.
În medie, solstițiul de vară are loc pe 21 iunie, în majoritatea anilor, deoarece Polul Nord al Pământului este înclinat maxim spre Soare într-un anumit moment în acea zi. Pe măsură ce Pământul se învârte în jurul Soarelui, pe parcursul unui an, axa lui rămâne îndreptată în aceeași direcție, astfel încât orientarea Pământului în spațiu trece printr-un ciclu:
- când Polul nord al Pământului este îndreptat maxim către Soare (solstițiul de vară),
- când Polul nord al Pământului este aliniat cu mișcarea Pământului în jurul Soarelui (echinocțiul de toamnă),
- când Polul nord al Pământului este cel mai departe de Soare (solstițiul de iarnă),
- când Polul nord al Pământului nu este aliniat cu mișcarea Pământului în jurul Soarelui (echinocțiul de primăvară).
Aceste echinocțiuri și solstiții se aplică emisferei nordice. În emisfera sudică, echinocțiurile și solstițiile sezoniere sunt opuse deoarece anotimpurile sunt determinate de direcția pe care o indică Polul sud al Pământului, mai degrabă decât de Polul nord.
În 2024, solstițiul de vară va fi puțin mai devreme decât de obicei: pe 20 iunie. De fapt, ora la care are loc solstițiul, 20:51 UTC (sau 4:51 PM EDT/1:51 PM PDT), marchează cel mai devreme solstițiu de vară de pe Terra din anul 1796.
Există un motiv științific fascinant pentru acest lucru, cu implicații enorme pentru restul secolului.
Axa Pământului pe orbita Soarelui
Pământul, mișcându-se pe orbita sa în jurul Soarelui și rotindu-se pe axa sa, definește întotdeauna „amiaza” și „miezul nopții” în același mod: unde înălțimea Soarelui deasupra sau sub orizont este maximizată. Acest moment în timp nu corespunde cu rotația Pământului, 360 de grade față de ziua precedentă, fiind mai aproape de 360,9856 de grade, datorită efectelor suplimentare ale mișcării Pământului în jurul Soarelui.
Pe măsură ce Pământul orbitează în jurul Soarelui, face mai multe lucruri deodată.
-Se învârte în jurul Soarelui sub formă de elipsă, unde o revoluție orbitală completă durează 365 de zile, 6 ore, 9 minute și 10 secunde.
-Se rotește în jurul axei sale, ceea ce face în fiecare zi, unde o rotație completă durează 23 de ore, 56 de minute și 4,09 secunde.
-Are loc direcția în care punctele axei Pământului, fiind nevoie de mai mult de 20.000 de ani pentru ca axa Pământului să facă o rotație completă în raport cu Soarele.
Există multe moduri diferite de a marca trecerea timpului, dar pentru scopurile locuitorilor Pământului, oamenii nu folosesc niciunul dintre acestea ca măsură. În schimb, este folosită denumirea comună de „zi” și „an” pentru a marca datele calendaristice, unde fiecare zi are exact 24 de ore și unde un an este definit ca având fie 365, fie 366 de zile, dacă anul este sau nu bisect. Diferența dintre ceea ce fac Pământul și Soarele în spațiu și între modul în care oamenii marchează timpul pe Pământ are o importanță extraordinară pentru a afla exact când are loc solstițiul.
Pământul nu este staționar. De fapt, orbitează în jurul Soarelui la o distanță medie de 149,6 milioane de kilometri, cu o viteză orbitală de acirca 30 km/s (66.620 mph), ceea ce înseamnă că pe parcursul a ceea ce numim în mod convențional o „zi”, migrează 2,6 milioane de kilometri prin spațiu.
Această distanță suplimentară corespunde cu aproape 1° pe orbita Pământului în jurul Soarelui și, prin urmare, nu este nevoie de o rotație completă de 360° pentru a trece de la o zi la alta, ci mai degrabă de 361° de rotație. Asta explică de ce o zi este cu circa 4 minute mai lungă decât timpul necesar Pământului pentru a se roti o dată în jurul axei sale.
Apoi trebuie să punem următoarea întrebare: pe baza modului în care ținem evidența fiecărei zile, câte zile există în fiecare an calendaristic (cunoscut și sub numele de an tropical)? Acest lucru nu este același cu timpul necesar pentru ca Pământul să revină la aceeași poziție exactă în spațiu după finalizarea unei orbite de 360° în jurul Soarelui. Trebuie să ținem cont de modificările subtile și mici ale înclinării axiale a Pământului deoarece orientarea axei Pământului revenind la poziția în care se afla cu un an anterior este cea care determină debutul și schimbarea anotimpurilor și, prin urmare, durata unui an.
Este însă important să calculăm câte zile - adică perioade de 24 de ore, sau zile, așa cum le folosim în mod obișnuit - există într-un an tropical. Conform celui mai bun mod de calcul pe care îl cunoaștem, există de fapt 365,242189 de zile într-un an. Astfel că trebuia să dezvoltăm un sistem de calendar care să găzduiască această compensare între „zile” și modul în care trăim un an pe Pământ.
Calendarul iulian
Prima încercare a oamenilor datează de peste 2000 de ani: calendarul iulian. Înainte de Iulius Caesar, Imperiul Roman calcul ora pe baza unui calendar lunar, în care erau 12 luni. Timpul de la Luna plină la Luna plină (sau de la Lună nouă la Lună nouă), cunoscută sub numele de lună lunară, era însă de doar 29,53 zile. Cei mai mulți ani ar fi avut doar 354 de zile pentru ei. Cu toate acestea, pentru a menține anotimpurile în concordanță cu anul, aproximativ la fiecare trei ani introduceau o a 13-a lună suplimentară în an: o lună intercalară.
Mai târziu, ei „schimbau legile” pentru a adăuga o lună intercalară anilor lor de consul: un sistem des folosit. Pentru a elimina acest abuz, Iulius Caesar a pus în aplicare reforma de a lăsa calendarul să fie guvernat de Soare. Rezultatul a fost calendarul iulian. Fiecare an are 365 de zile, iar fiecare al 4-lea an - adică fiecare an al cărui număr este exact divizibil cu 4 - primește o zi în plus: 366 de zile. Aceasta ar ajunge în medie la 365,25 zile pe an: cea mai bună estimare pentru menținerea calendarului solar aliniat cu anotimpurile din acel moment.
Calendarul gregorian
În prezent, Polaris este o „stea nordică”,situată la circa 1 grad de Polul nord ceresc. Pe măsură ce axa Pământului avansează, prezența și proprietățile unei stele polare se schimbă. În urmă cu 5000 de ani, steaua Thuban din constelația Draco era o stea polară excelentă pentru umanitate. Această precezie joacă un rol important în determinarea numărului real de zile dintr-un an calendaristic real.
Timp de multe secole, acel sistem a fost destul de bun. Dar cu câteva sute de ani în urmă, faptul că solstițiile și echinocțiile migraseră câteva zile nu putea fi ignorat. Acea diferență între valoarea adevărată de 365,242189 zile într-un an și valoarea „alocată” de 365,25 zile într-un an are ca rezultat o nepotrivire de puțin sub o zi pe secol. Până la mijlocul celui de-al doilea mileniu, solstițiile și echinocțiile aveau loc în prima jumătate a lunii martie, iunie, septembrie și decembrie, mai degrabă decât la datele lor inițiale. Au fost necesare reforme calendaristice suplimentare și au ajuns în cele din urmă, la sfârșitul secolului al XVI-lea, la un nou sistem: calendarul gregorian.
În loc ca fiecare al 4-lea an să fie un an bisect, matematica este puțin diferită. Modificarea subtilă a fost că un an ar fi un an bisect dacă ar fi divizibil cu 4 și, ca o condiție suplimentară, dacă anul se termină cu „00” (adică un an de la începutul secolului), acesta trebuie să fie divizibil cu 400 pentru a rămâne un an bisect. Anul 2000, care este atât divizibil cu 4, cât și cu 400, a fost un an bisect, dar anii 1900, 1800 și 1700 nu au fost. Nu există nimeni în viață care să-și amintească anul 1900, dar unii dintre cei care trăiesc astăzi vor fi în viață pentru a vedea următorul început de secol și vor experimenta anul 2100: care nu va fi un an bisect.
Prezența sau absența unui 29 februarie în calendar determină dacă echinocțiul (sau solstițiul) se deplasează înainte sau înapoi în timp față de echinocțiul (sau solstițiul) din anul anterior. 2020 a marcat primul an din 1896, în care echinocțiul a fost pe 19 martie, iar 2024 marchează un alt an cu o zi bisectă și cel mai devreme solstițiu de vară din 1796. Zilele bisecte au avut loc la fiecare 4 ani în calendarul iulian, dar calendarul grergorian a revizuit-o pentru a elimina unele dintre zilele bisecte (în anii care se termină cu „00”, dar nu sunt divizibile cu 400) pentru a ține mai bine evidența timpului.
Această reformă a adus calendarul pe care îl folosim mult mai aproape de modul în care se schimbă anotimpurile pe Pământ de-a lungul timpului. Odată cu apariția calendarului gregorian, acum calculăm 365,2425 zile pe an, în medie, spre deosebire de valoarea adevărată de 365,242189, care era o aproximare mult mai bună decât cele 365,25 zile ale calendarului iulian. În timp ce calendarul iulian ne-a făcut să fim compensați cu aproximativ 1 zi pe secol, calendarul gregorian va fi oprit doar cu 1 zi pentru fiecare 32.000 de ani.
Complexitatea modului în care funcționează calendarul gregorian înseamnă următoarele.
Fiecare an normal (non-bisect) are doar 365 de zile, ceea ce înseamnă că datele echinocțiilor și solstițiilor scad cu 0,242189 zile (5 ore, 48 minute și 45,13 secunde) mai târziu în an decât anul precedent.
Fiecare an bisect are 366 de zile, ziua suplimentară fiind 29 februarie, ceea ce înseamnă că datele echinocțiilor și solstițiilor sunt cu 18 ore, 11 minute și 14,87 secunde mai devreme decât în anul precedent.
Numărăm 365,25 zile pe an timp de patru ani, mai degrabă decât 365,242189 zile pe an, ceea ce înseamnă că păstrăm timpul care trece prea repede cu aproximativ 45 de minute în total.
Acest ultim aspect înseamnă că solstițiul de vară din 2024 este cu circa 45 de minute mai devreme decât solstițiul de vară din urmă cu 4 ani, în 2020.
Deși multe țări au adoptat pentru prima dată calendarul gregorian în anul 1582, abia în secolul al XVIII-lea a fost acceptat în Anglia, multe țări făcând tranziția chiar mai târziu. Ca urmare, aceeași dată, așa cum este înregistrată în țări diferite, corespunde adesea unui moment diferit în timp.
Dacă primele țări care l-au adoptat, în 1582, au avut nevoie doar să scoată 10 zile din calendarul lor, Rusia, al cărei calendar a fost revizuit în 1918, a trebuit să elimine 13 astfel de zile.
Aceasta înseamnă că, treptat, solstițiile și echinocțiile au loc puțin mai devreme decât erau cu 4 ani în urmă. Cu toate acestea, de fiecare dată când experimentăm un secol fără salt (de exemplu, 1700, 1800, 1900, 2100 etc.), faptul că avem doar 365 de zile în acei ani înseamnă că echinocțiul și solstițiile cad acum cu 24 de ore mai târziu în cursul anului decât au făcut-o în comparație cu 4 ani în urmă.
Solstițiile și echinocțiile:
- ciclu de patru ani,
- diferență de 6 ore (mai târziu) între solstiții și echinocții în anii succesivi non bisecți,
-anii bisecți duc solstițiile și echinocțiile cu aproximativ 18 ore mai devreme decât anul precedent;
-majoritatea perioadelor de 4 ani sunt cu aproximativ 45 de minute (mai devreme) față de anul anterior,
-solstițiile și echinocțiile au loc 23 de ore și 15 minute mai târziu (prin absența unei zile) în perioade de 4 ani care includ acele secole.
Cu alte cuvinte, ne putem aștepta că, deși 2024 ne oferă cele mai timpurii solstiții și echinocțiuri din 1796, acestea vor fi chiar mai devreme în următorii ani bisecți: 2028, 2032, 2036, etc, notează bigthink.com.
