«یلدا» زیر ذره‌بین علم؛ چرا زمین در ۳۰ آذر به «نقطه سکون» می‌رسد؟

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : یکشنبه, ۳۰ آذر ۱۴۰۴ ۲۲:۲۵

به گزارش خبرآنلاین، امشب شب یلداست و ایرانیان از چند روز قبل در فکر تدارک‌های لازم برای این مراسم هستند. اما شاید کمتر کسی از دلیل و توضیح علمی این شب به یادماندنی و تاریخی آگاه باشد.

تعریف علمی شب یلدا به پدیده نجومی «انقلاب زمستانی» برمی‌گردد؛ پدیده‌ای که در آن نیمکره شمالی زمین به دلیل انحراف ۲۳.۵ درجه‌ای محور خود از مدارش به دور خورشید، در طولانی‌ترین شب سال قرار می‌گیرد و خورشید در پایین‌ترین ارتفاع خود در آسمان دیده می‌شود. بعد از سپری شدن شب یلدا، روزها تدریجی بلندتر و شب‌ها کوتاه‌تر می‌شوند. در نتیجه یلدا، نماد تولد دوباره خورشید و امید به روشنایی است. 

برای آنکه به طور دقیق‌تری متوجه این موضوع شویم، باید با مفاهیم زیر آشنا شویم:

انقلاب زمستانی: این رویداد نجومی حدود ۳۰ آذر (۲۱ دسامبر) رخ می‌دهد و به دلیل قرار گرفتن قطب شمال در دورترین فاصله از خورشید (از نظر زاویه‌ای) اتفاق می‌افتد.

انحراف محور زمین: محور چرخش زمین نسبت به صفحه مداری‌اش به دور خورشید، مایل است و این انحراف باعث می‌شود که در طول سال، میزان تابش نور خورشید به نیمکره‌های شمالی و جنوبی متفاوت باشد.

طولانی‌ترین شب و کوتاه‌ترین روز: در شب یلدا، نور خورشید برای مدت کمتری به نیمکره شمالی می‌رسد و در نتیجه این شب، بلندترین شب و روز بعد (اول دی) کوتاه‌ترین روز سال خواهد بود.  

کلمه یلدا: این واژه ریشه‌ای سریانی (آرامی) دارد و به معنای «تولد» است، که به تولد خورشید در این شب اشاره دارد.

چله بزرگ: شب یلدا آغاز «چله بزرگ» است که به دوره سخت زمستان اشاره دارد و تا دهم بهمن ادامه می‌یابد و پس از آن  «چله کوچک» آغاز می‌شود. 

انقلاب زمستانی چه زمانی است؟

انقلاب زمستانی رویدادی است که کوتاه‌ترین روز سال و آغاز زمستان نجومی را رقم می‌زند. زمستان هواشناسی از اول دسامبر آغاز شده است، اما بعضی از افراد و جوامع ترجیح می‌دهند که تا زمان وقوع انقلاب زمستانی صبر کنند و سپس شروع فصل زمستان را جشن بگیرند.

از نظر فنی، انقلاب زمستانی یک «لحظه» مشخص است و نه یک روز کامل. در سال ۲۰۲۵ این لحظه در ساعت ۱۵:۰۳ روز سی آذر (۲۱ دسامبر) رخ داد. عملا از این نقطه به بعد، روزها به‌تدریج طولانی‌تر می‌شوند و میزان نور روز افزایش می‌یابد.

واژه‌ انقلاب (Solstice) از واژه لاتین sol  به معنی «خورشید» و sister به معنای "ایستادن" گرفته شده است. در نتیجه انقلاب زمستانی لحظه‌ای است که خورشید به نظر می‌رسد در جای خود ثابت شده و درست بالای مدار رأس‌الجدی قرار می‌گیرد؛ یعنی جنوبی‌ترین عرض جغرافیایی که خورشید در طول سال به آن می‌رسد.

در این زمان، نیم‌کره‌ جنوبی طولانی‌ترین روز سال را تجربه می‌کند و خورشید در بالاترین ارتفاعش در آسمان قرار می‌گیرد.

در مقابل، نیم‌کره شمالی کمترین میزان نور خورشید را دریافت می‌کند و بیشترین تاریکی سال را دارد.

علت وقوع انقلاب‌های خورشیدی این است که محور زمین حدود ۲۳٫۵ درجه نسبت به صفحه‌ مدارش کج است. این انحراف تعیین می‌کند که در هر زمان از سال، خورشید به‌طور مستقیم بر کدام بخش از سطح زمین بتابد.

پس از انقلاب زمستانی، خورشید به‌تدریج نسبت به خط استوا به سمت شمال حرکت می‌کند تا شش ماه بعد، به شمالی‌ترین نقطه‌ خود یعنی مدار رأس‌السرطان برسد و انقلاب تابستانی را رقم بزند.

در میانه‌ این دو انقلاب، اعتدال‌های بهاری و پاییزی رخ می‌دهند که در آن‌ها خورشید دقیقاً بالای خط استوا قرار می‌گیرد.

چرا تاریخ انقلاب زمستانی هر سال تغییر می‌کند؟

تاریخ انقلاب زمستانی ممکن است هرسال جابه‌جا شود. دلیلش این است که زمین برای یک دور کامل گردش به دور خورشید به حدود ۳۶۵٫۲۴ روز زمان نیاز دارد، نه دقیقاً ۳۶۵ روز.

به همین دلیل، زمان وقوع انقلاب هر سال حدود شش ساعت جابه‌جا می‌شود و این اختلاف در طول چهار سال به حدود یک روز کامل می‌رسد. در این نقطه، سال کبیسه با اضافه شدن یک روز به تقویم وارد عمل می‌شود تا زمان انقلاب دوباره به تاریخ قبلی‌اش بازگردد.

البته عوامل دیگری از جمله تغییرات جزئی در طول مدار زمین و نوسان بسیار خفیف محور زمین که ناشی از چرخش آن است هم بر زمان دقیق انقلاب‌ها تأثیر می‌گذارند.

آیا انقلاب زمستانی آغاز زمستان است؟

پاسخ به این سؤال به تعریف ما از فصل‌ها بستگی دارد.

زمستان هواشناسی از اول دسامبر آغاز می‌شود (اواسط آذرماه و حدود سه هفته پیش از انقلاب زمستانی) آغاز شده و تا پایان فوریه (اواسط اسفند) ادامه دارد.

این تقسیم‌بندی به این دلیل انجام می‌شود که هواشناسان سال را به چهار بخش مساوی سه‌ماهه تقسیم می‌کنند:

بهار از مارس تا مه (اواسط فروردین تا اواسط خرداد)، تابستان از ژوئن تا اگوست (اواسط خرداد تا اواسط شهریور) و پاییز از سپتامبر تا نوامبر (اواسط شهریور تا اواسط آذر).

این روش باعث می‌شود تا هرسال داده‌های هواشناسی براساس تاریخ‌های ثابت ثبت شوند و تحلیل تغییرات اقلیمی در طول زمان ساده‌تر شود. اما فصل‌های نجومی براساس موقعیت زمین در مدارش به دور خورشید تعریف می‌شوند و با انقلاب‌ها و اعتدال‌ها مشخص می‌گردند. براساس این تعریف، انقلاب زمستانی نخستین روز زمستان محسوب می‌شود.