Jævndøgn

En jævndøgn er et øjeblik af året, hvor solen krydser det jordbaserede ækvatoriale plan og dermed ændrer himmelsk halvkugle . Denne astronomiske definition præciserer den prævidenskabelige opfattelse, ifølge hvilken equinox er det øjeblik, hvor længden af ​​dagen er lig med natten. Etymologisk kommer udtrykket equinox fra det latinske aequinoctium , fra aequus (lige) og nox, noctis (nat).

Den fjeder Equinox (eller vernal ) kaldes marts Equinox i nordlige halvkugle og i september Equinox i sydlige halvkugle . Den efteråret jævndøgn kaldes at september på den nordlige halvkugle og marts på den sydlige halvkugle.

Generel

Systematisk observation af solopgange har vist, at deres position i horisonten ændres i løbet af året, mens den forbliver mellem to ekstremer. Da disse ekstremer falder sammen med solstice, det vil sige med den maksimale og minimale varighed af dagen (eller natten), kunne vi konkludere, at hvis solen stiger nøjagtigt i midten mellem de to, ville varigheden af ​​dagen være lig med om natten. Hvis vi måler disse intervaller med tilstrækkelig præcision, finder vi, at denne konklusion kun er omtrent sand. Den astronomiske definition løser dette øjeblik præcist og teoretisk, mens det fratager den håndgribelige virkelighed.

På denne dag er der et punkt på jordens ækvator, hvor solen topper på sit højdepunkt .

Den jævndøgn linje eller equinoctial linie er den linje af skæringspunktet af flyet af ekliptika - hvilket er den af kredsløb af Jorden - med planet for den himmelske ækvator - hvilket er den af terrestriske ækvator . Det er vinkelret på solstikkelinjen eller solsticelinjen.

En jævndøgn eller equinoctial punkt er en af de to punkter i skæringspunktet mellem linjen i jævndøgn med himmelkuglen .

Et år har to equinoxes eller equinoctial point: det første mellem 19. og 21. marts  ; det andet  (mellem) mellem 21. og 24. september (se nedenfor ).

Perioden fra en forårsjævndøgn til den næste er ikke strengt taget et tropisk år (hvilket pr. Definition er den tid, der kræves for λ, solens ekliptiske længde, at stige med nøjagtigt 360 °, i øjeblikket ca. 365.242 2 dage eller 365 dage 5 timer, 48 minutter og 46 sekunder (nøjagtigt 365.242 190 516 6 i år 2000, en værdi, der langsomt falder, i øjeblikket med 0,53 sekunder pr. Århundrede). Dette forårs ækvivalente år eller det årlige år (365.242 364 60 dage 365 dage 5 timer, 49 minutter og 1,2 sekunder) er i øjeblikket længere (ca. 15 sekunder) end det tropiske år og stiger i øjeblikket lidt med tiden (0,9 sekunder pr. århundrede) og er ca. 11 sekunder kortere end det gregorianske år (364.242 5 dage eller 365 dage 5 timer 49 minutter og 12 sekunder). det årlige år overhaler det gregorianske år og falder derefter og falder igen sammen med det omkring 5700, inden det fortsatte med at falde.

I forlængelse heraf kan jævndøgn også henvise til de dage af året, hvor disse zenith- passager forekommer . Jævndøgnets datoer er ved konvention knyttet til begyndelsen af foråret og efteråret .

Astronomi

Jordens bane

Den Jordens rotationsakse er vippet ca. 23,4369 ° fra planet af sin bane. Som et resultat i omkring halvdelen af ​​året er dets nordlige halvkugle orienteret mod solen, mens orienteringen er til fordel for dens sydlige halvkugle for den anden halvdel. Under en jævndøgn er de to halvkugler orienteret ens med hensyn til solen, og sidstnævnte er placeret direkte ved ækvatorens højdepunkt. De Nord og Syd poler er også placeret på dette tidspunkt på terminatoren og dag og nat præcis opdele de to halvkugler.

Omvendt fra et geocentrisk synspunkt opstår der en ækvinox, når solen når et af de to skæringspunkter mellem den ekliptiske og den himmelske ækvator  : dens deklination er derefter nul.

Solen er ikke et enkelt lyspunkt set fra Jorden, dens krydsning af ækvator tager cirka 33 timer.

Beslutsomhed

Jævndøgnets dato kan bestemmes ved at observere solopgangen i forhold til det punkt, der ligger ret øst (eller ret vest mod solnedgang): forårsjævndøgn finder sted den dag, hvor solen holder op med at stige i syd fra dette punkt for at stige i nord ( mutatis mutandis til solnedgang eller til efterårsjævndøgn). Det nøjagtige øjeblik kan forstås fra solazimuthen ved disse to på hinanden følgende stigninger ved at interpolere det øjeblik, hvor solen passerer til azimut 90 ° (eller 270 ° til solnedgang).

Det siges ofte, at "ved jævndøgn stiger solen i øst og går ned i Vesten", men dette er kun omtrent korrekt: denne regel forsømmer solens bevægelser i løbet af denne dag. Solen kan kun stige nøjagtigt i øst, hvis den stiger på det præcise øjeblik for jævndøgn, hvilket er tilfældet over en hel meridian; men når solen går ned tolv timer senere, vil dens deklination have varieret lidt (med en femtedel af en grad), og den vil ikke længere sætte sig nøjagtigt i Vesten. Forskellen er dog ikke særlig mærkbar for strømobservation (en tredjedel af en grad i azimut, for breddegrader i størrelsesordenen 45 °).

Observation af solen ved solopgang er ikke særlig præcis fra et astronomisk synspunkt, fordi det er her den atmosfæriske brydning er stærkest, hvilket fører til usikkerhed om tidspunktet for astronomisk stigning og derfor på dens azimut. Et astronomisk observatorium vil snarere bruge et meridianteleskop til at bestemme (ved interpolation mellem to på hinanden følgende solmiddag ) det øjeblik, hvor solen passerer over himmellegemets ækvator og har følgelig en zenithalafstand svarende til bredden af observationsstedet.

Dags længde

På dagen for en jævndøgn bruger Solens centrum nogenlunde samme tid over og under horisonten for alle punkter på Jordens overflade: 12 timer. Da solen imidlertid ikke opfattes på Jorden som et lyspunkt, men som en kugle, er dagen længere der end natten, fordi solens øvre lem kan ses, mens dens centrum stadig er placeret under horisonten. Derudover bryder jordens atmosfære sollys: selvom dens lemmer er placeret lige under horisonten, kan dens stråler stadig nå jordens overflade. I praksis er den tilsyneladende solradius ca. 16 bueminutter, og den atmosfæriske brydning er 34 bueminutter. Kombinationen af ​​de to indebærer, at solens øvre del kan ses med dens centrum placeret 50 bueminutter under den aktuelle horisont. Som et resultat er dagen 13 minutter og 02 sekunder længere end natten ved ækvator under en jævndøgn. Denne forskel i varighed øges, når vi bevæger os mod polerne: i London er det allerede 21 minutter og 36 sekunder, i Narvik ( Norge ) når det 44 minutter og 08 sekunder, og 100  km fra polerne forbliver solen delvis synlig. dag.

Visse punkter på jordoverfladen langt nok fra ækvator kan opleve en dag, hvor dagen og natten næsten er identisk. Den nøjagtige dato afhænger af bredde og længdegrad, men dagene før forårsjævndøgn (eller efter efterårsjævndøgn) har en dag, der er større end 12 timer. At tage hensyn til tusmørke reducerer nattens længde yderligere.

Under jævndøgn er den daglige variation i længden af ​​dag og nat størst. På polerne markerer equinox overgangen mellem seks måneder på dagen og seks måneder på natten. Beliggende i Svalbard langt ud over polarcirklen , den norske by af Longyearbyen oplever 15 minutter mere dagslys hver dag omkring forårsjævndøgn. I Singapore (omkring 1 ° 17 'N ) er denne variation kun få sekunder.

Solbane

Under jævndøgn stiger solen næsten nøjagtigt i øst og sætter sig nøjagtigt ned i vest . Fra Nordpolen til Sydpolen modtager alle Jordens punkter på samme meridian samtidigt sollys i løbet af dagen.

På den nordlige halvkugle kulminerer solen i syd i en vinkel, der er omtrent lig med 90 ° minus observationspunktets breddegrad ; på den sydlige halvkugle kulminerer den på samme måde i nord; ved ækvator kulminerer det ved højdepunktet .

De følgende diagrammer skematisk beskriver solens tilsyneladende sti på en equinox-dag for forskellige breddegrader.

• 0 ° ( ækvator ): Ved middagstid på solen topper solen ved højdepunktet, dvs. i en højde på 90 °. Tusmørke varer en time otte minutter.

• 20 °  : Solen kulminerer i en højde på 70 ° og forsvinder under horisonten langs en bane, der er tilbøjelig til 70 ° i forhold til den. Tusmørke varer en time i tretten minutter.

• 50 °  : Solen topper ved sol middag ved 40 ° og tusmørket varer en time og halvtreds minutter.

• 70 °  : Solen kulminerer kun i en højde på 20 ° og forsvinder under horisonten i en meget lav vinkel. Tusmørke varer fire timer og seks minutter; den virkelige nat varer kun tre timer og fireogfyrre minutter.

• 90 ° ( poler ): hvis der ikke blev taget højde for atmosfærisk brydning, ville Solens centrum forblive i horisonten hele dagen.

Datoer

I den gregorianske kalender varierer datoerne for jævndøgn afhængigt af året (tabellen til højre opsummerer dem for tætte år). Følgende fakta skal tages i betragtning:

• Jordens bane er ikke helt cirkulær, og jordens vinkelforskydning omkring Solen afhænger derfor af dens position ( Keplers anden lov ). Som et resultat har årstiderne ulige varighed:
  • borealt forår ( australsk efterår ), fra equinox fra marts til juni solstice : 92,7 dage;
  • boreal sommer (sydlig vinter) fra juni solhverv til equinox i september: 93,7 dage;
  • borealt efterår (australsk forår), fra equinox fra september til solhverv i december: 89,9 dage;
  • boreal vinter (australsk sommer), fra solhverv i december til equinox i marts: 89,0 dage.
• Den standard kalenderår er kun 365 dage; det tropiske år er cirka 365,2422 dage. Jævndøgnene forekommer derfor næsten seks timer senere fra det ene år til det andet. De skudår bruges til at flytte datoerne for jævndøgn én dag hvert fjerde år.
• Dette springskift kompenserer delvis forskellen mellem kalenderåret og det tropiske år. Efter cirka 130 år får det equinoxes til at forekomme en dag tidligere (hvilket er problemet med den julianske kalender ). Dette punkt opvejes delvist af fraværet af et skudår i år, der kan deles med 100 (men ikke med 400).

Den marts opstår Equinox derfor, i UTC-tid , på marts 19 , 20 eller 21  :

• det XIX th og XX th  århundreder, er jævndøgn i marts altid faldt på 20. eller21. marts ;
• han faldt på 19. marts15 gange i den anden halvdel af XVII th  århundrede og 5 gange i slutningen af XVIII th  århundrede (sidste forekomst i 1796 ). Det falder igen19. martsi 2044  ;
• under XXI th  århundrede, vil det faldt den21. martsend i 2003 og 2007 . Det vil ikke længere falde på21. martsfør 2102 .

Den jævndøgn september kan finde sted, i UTC-tid , på September 21 , 22 , 23 eller 24  :

• han vil falde på 21. septemberi 2092 for første gang siden oprettelsen af ​​den gregorianske kalender. Det falder igen21. septemberi 2096 , så igen i anden halvdel af XXV th  århundrede (genstand for nogen modifikation af den gregorianske kalender ved derefter);
• han faldt på 24. september2 gange i begyndelsen af XIX th  århundrede ( 1803 og 1807 ), og 8 gange i begyndelsen af det XX th  århundrede. Det falder ikke igen24. septemberat i 2303 , så ikke vil falde igen på denne dato før mindst år 3000 (med forbehold for ingen ændringer af den gregorianske kalender inden da).

Kulturelle aspekter

Jævndøgn, især forårsjævndøgn, er en referencedato for mange kalendere  :

• I den persiske kalender falder det "nye år", Nowruz ("Den nye dag") sammen med marinojævndøgn.
• Den badī' kalender også begynder på jævndøgn marts.
• Den påsken er normalt afholdes i løbet af den første fuldmåne efter forårsjævndøgn på den nordlige halvkugle; 4 eller 5 gange hvert 19. år finder det sted under anden fuldmåne.
• Den romerske liturgiske kalender beregner påske som den første søndag efter den første beregningsfulde måne efter jævndøgn i marts. Kirken bruger21. martssom en reference for denne equinox. Men med den romersk-katolske kirke, der bruger den gregorianske kalender og de fleste ortodokse kirker den julianske kalender, adskiller den nøjagtige dato for påsken sig.
• I traditionelle østasiatiske kalendere ( kinesiske , koreanske , vietnamesiske kalendere osv.) Markerer vårjævndøgn og efterårsjævndøgn midten af ​​foråret og efteråret. Den Mid-Autumn Festival fejres den 15. th  dag i 8 th månens måned og er en officiel helligdag i flere asiatiske lande.
• I Japan er vårjævndøgn en officiel helligdag, Shunbun no hi (春分 の 日), bogstaveligt talt "dag for vårjævndøgn". Jævndøgn i september er Shūbun no hi (秋分 の 日) bogstaveligt talt "dagen for den efterårsjævndøgn".
• I kinesisk og japansk buddhisme frembydes ofre, ledsaget af recitation af sutraer , i løbet af foråret og efteråret equinoxes til preta , de sultne ånder udsat for ekstrem deprivation og stor lidelse. Lighed med længden af ​​dagen og natten symboliserer vejen for det buddhistiske miljø .
• Nytår tamilske og nytår bengalsk følger stjernetegn hinduistiske og er fejret ved forårsjævndøgn sideriske (den14. april). Den første fejres i Tamil Nadu , den anden i Vestbengalen .
• Befolkningen i Andhra Pradesh , Karnataka og Maharastra fejrer ugadi , sat af Satavahana den første morgen efter den første nymåne efter marinojævndøgn.
• Det nye år i den indiske nationale kalender , den 1 st Chaitra , forekommer normalt dagen efter jævndøgn marts.
• I flere arabiske lande fejres mors dag i løbet af marts-jævndøgn.
• Den høst Festival fejres i Storbritannien på Full Moon søndag nærmest jævndøgn i september.
• I den republikanske kalender , der begynder den22. september 1792, opsæt 6. oktober 1793og brugt mellem 1793 og 1805, året begynder med september-equinox. (Det var tilfældigt, at republikkens institution dagen efter afskaffelsen af ​​royalty21. september 1792, finder sted på dagen for efterårsjævndøgn). Datoen for hvert år blev bestemt af astronomiske observationer og beregninger.
• I Mexico, i Chichén Itzá på pyramiden i Kukulcán (også kaldet "El Castillo"), er det muligt ved equinoxes at observere ved skyggespil udseendet af en slange langs trappen.
• Inden for kunst forvandler Le Mont Solaire , et kortvarigt værk af Land Art, Mont Saint Michel til en gnomon ved hjælp af klostrets spir i efterårsjævndøgn i 1988. Bugten bliver det vandrette bord og støtte til equinox-linjen med en længde på 1.125  m, der spænder fra 7 h 30 min til 4 h 30 min UT. Den består af 7 romertal, fra IX til III, cirka tyve meter lang, samt prikker, der symboliserer halvtimerne.

Himmelske koordinatsystemer

Den vernal punkt - den tilsyneladende position af Solen på himmelkuglen under jævndøgn marts - bruges som oprindelsen i nogle Celestial koordinatsystemer  :

• i det ekliptiske koordinatsystem er det oprindelsen til den ekliptiske længdegrad;
• i det ækvatoriale koordinatsystem er det oprindelsen til højre opstigning .

På grund af jævndøgnens præces varierer positionen af ​​lænkepunktet over tid. Disse koordinatsystemer ændres derfor i overensstemmelse hermed. Således, når der gives de himmelske koordinater for et objekt i et af disse systemer, er det nødvendigt at specificere det ydre punkt (og den himmelske ækvator ), der blev brugt til målingen.

I disse systemer er den efterårsjævndøgn placeret ved 180 ° ekliptisk længde og 12h højre opstigning.

For en given observatør begynder hans alvorlige dag på kulminationen af det ydre punkt. Den time vinkel af den vernal punkt er, per definition, den sideriske tid af iagttageren.

Referencer

1. Den gennemsnitlige forsinkelse er 0,25-0,2422 = 0,0078 dage pr. År, så en hel dag hver 1 / 0,0078 = cirka 128 år. Fjernelsen af ​​3 skuddage hvert 400. år kompenserer ganske godt for denne forsinkelse ved at fjerne en dag hver 400/3 = cirka 133 år. På dette præcisionsniveau forekommer den sekulære variation af forholdet mellem længden af ​​det tropiske år og længden af ​​dagen og ville kræve yderligere justering i en fjern fremtid. Paul Couderc, The Calendar , PUF, Que sais-je n ° 203
2. Rossella Marangoni ( oversat  fra italiensk af Todaro Tradito), Le Zen: Fondementer, strømme, praksis , Paris, Hazan, koll.  "Vejledning til kunsten",januar 2009, 334  s. ( ISBN  978-2-7541-0343-5 , note BNF n o  FRBNF41406495 ) , ”Rites des disparunts”, s.  228-229
3. Anne-Marie Voisard, "  Maya-landets pragt i Cancún  ", La Presse / Le Soleil ,10. januar 2009( læs online )

Se også

Relaterede artikler

• Jævndøgnens presession
• Solhverv
• Tidevand
• Ebn al Aalam

eksterne links

• Myndighedsposter  :
  • Gemeinsame Normdatei
• Meddelelser i generelle ordbøger eller leksikon  : Encyclopædia Britannica  • Store norske leksikon
• Dato for jævndøgn og årstider generelt på den officielle hjemmeside for IMCCE (instituttet for himmelsk mekanik).
• (da) Jordens årstider, 2000-2020 (United States Naval Observatory)
• (da) Ordliste over grundlæggende astronomi ( International Astronomical Union )