Strona głównaPytania → Precesja Ziemi a data równonocy

Precesja Ziemi a data równonocy

Pytanie

Pyta Cezary

Zjawisko precesji sprawia, że co 72 lata równonoc wiosenna (i tym samym jesienna, oraz przesilenia) ma miejsce 1 stopień wcześniej w ruchu Ziemi wokół Słońca. Natomiast nasz kalendarz nie jest sztywno związany z żadnym z tych czterech zjawisk (równonocy i przesileń). Czy tym samym co mniej więcej 72 lata data równonocy nie powinna cofać się w naszym kalendarzu o 1 dzień?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Stwierdzenia przedstawione w pytaniu nie są poprawne, w związku z czym nie prowadzą do poprawnej konkluzji — zatem (uprzedzając dalsze wyjaśnienia) nie ma potrzeby cofania daty równonocy co 72 lata. Po pierwsze, nasz kalendarz jest sztywno związany z równonocami i przesileniami. Tzw. „rok zwrotnikowy” (albo „słoneczny”), na którym oparty jest nasz kalendarz, definiuje się jako czas między kolejnymi przejściami Słońca przez tzw. punkt równonocy wiosennej, zwany też punktem Barana. Zdefiniowany jest on jako punkt przecięcia ekliptyki z równikiem niebieskim (kiedyś punkt ten rzeczywiście znajdował się w gwiazdozbiorze Barana, ale właśnie z powodu precesji obecnie znajduje się w gwiazdozbiorze Ryb). Z powodu zmiennej prędkości obiegu Ziemi wokół Słońca oraz precesji (ale nie w kontekście wspomnianym w pytaniu), czasy pomiędzy przejściami Słońca pomiędzy kolejnymi równonocami (wiosennymi lub jesiennymi) oraz przesileniami nieznacznie się różnią — dlatego jako długość obiegu Ziemi wokół Słońca przyjmuje się średnią z tych czterech czasów. Nazywana jest ona średnim rokiem zwrotnikowym i wynosi 365,2422 dni. Właśnie z powodu tego dodatkowego ułamka dnia (0,2422) w kalendarzu gregoriańskim, którego obecnie używamy, latami przestępnymi nie są lata podzielne przez 100, ale niepodzielne przez 400 — jest to dodatkowa poprawka która by nie była potrzebna, gdyby rok trwał dokładnie 365,25 dni (w takim przypadku dodatkowy ułamek dnia 0,25 po czterech latach składałby się w „zwykły” rok przestępny; zatem reguła dotycząca podzielności przez 100 i 400 kompensuje różnicę pomiędzy zaokrągleniem długości roku do 365,25 dni oraz jego rzeczywistą długością 365,2422). Przed wprowadzeniem kalendarza gregoriańskiego, czyli poprawki związanej z podzielnością przez 100 i 400, data równonocy cofała się co 128 lat o jeden  dzień (ale fakt ten nie jest bezpośrednio związany ze zjawiskiem precesji). Te zależności wyjaśnione są także w takiej odpowiedzi.

Natomiast z powodu precesji rzeczywiście co 72 lata następuje przesunięcie punktu równonocy wiosennej (punktu Barana) o 1 stopień — ale jest to przesunięcie tego punktu na tle gwiazd. Wprowadza się w związku z tym pojęcie roku gwiazdowego, jako czasu pomiędzy pojawieniem się Słońca na tle tych samych gwiazd — i właśnie z powodu precesji długość tak rozumianego roku gwiazdowego wynosi 365,25636 dni, czyli nie pokrywa się ona z długością roku zwrotnikowego. Słońce (czy też punkt Barana) ponownie będzie się pojawiać na tle tych samych gwiazd co obecnie kiedy zatoczy 360 stopni na sferze niebieskiej, co nastąpi po czasie 360*72 lata, czyli ok. 26000 lat. Czas ten jest zatem okresem precesji osi obrotu Ziemi i nazywany jest rokiem platońskim.

Podsumowując, z powodu precesji rok gwiazdowy różni się nieznacznie od roku zwrotnikowego, i w konsekwencji w momencie punktu równonocy w kolejnych latach Słońce nie znajduje się na tle tych samych gwiazd (gwiazdozbiorów), ale przemieszcza się o 1 stopień na 72 lata na ich tle. Jednakże okres roku na którym oparty jest nasz kalendarz odpowiada długości roku zwrotnikowego (a nie gwiazdowego), w związku z czym nie ma potrzeby wprowadzania w tym kalendarzu dodatkowych poprawek.