Existem previsões precisas de equinócio e solstício para um passado distante?


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Estou tentando encontrar informações sobre as datas do equinócio / solstício antes de 1600, referindo-se mais exatamente a 10.000 aC, para criar uma espécie de calculadora em uma planilha do Excel.

Eu li sobre o SOLEX, mas ele não está mais disponível. Existe algum outro software que possa prever com precisão (quanto possível, é claro) os equinócios e solstícios, tendo em mente os efeitos do periélio / afélio no período entre os equinócios / solstícios?

Se você acredita que é possível tentar uma fórmula no Excel para calcular essas datas para mim (em vez de apenas copiar as datas em um banco de dados), lembre-se de que meu conhecimento matemático / de programação é limitado.


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Se você voltar 10.000 anos, precisará adicionar manualmente 3 anos bissextos (ou subtrair 3 anos bissextos, não sei ao certo). Mas, com o calendário gregoriano, você ainda estará um pouco mais de três dias após 10.000 anos. O problema é que 365 dias (ou 365,2425 dias) não se encaixam exatamente. As datas específicas dependerão de quais anos você inseriu os 3 anos bissextos. timeanddate.com/date/perfect-calendar.html
userLTK

Mesmo se você tiver apenas uma lista de datas, lembre-se de que o Excel pode fazer uma "pesquisa" em uma tabela (planilha) para encontrar um valor.
barrycarter

@ barrycarter: foi assim que comecei, realmente. Mas, depois de inserir alguns milhares de anos, percebi que uma fórmula pode ser mais rápida e menos propensa a erros (é cansativo e os números começam a se parecer).
SC para reintegração de Monica

Ah, na verdade, eu quis dizer usar um despejo de dados de equinócios e importá-lo para o Excel automaticamente, não uma tabela de pesquisa digitada manualmente.
barrycarter

culturediff.org tem as datas com precisão de 2025 a -4700.
Laurence Crossen

Respostas:


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Eu escrevi https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/STACK/bc-solve-astro-13008.c para encontrar solstícios e equinócios históricos. Os resultados completos estão em:

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/solstices-and-equinoxes.txt.bz2

Precisão:

  • Estou usando o modelo de precessão EARTH_IAU_1976 e os modelos de nutação e obliquidade EARTH_IAU_1980, que são os únicos modelos suportados pela biblioteca CSPICE que estou usando:

http://hesperia.gsfc.nasa.gov/ssw/stereo/gen/exe/icy64/doc/frames.req

Essa é a mesma biblioteca e os mesmos modelos que a NASA usa para fazer seus próprios cálculos, mas sabe-se que os modelos têm precisão limitada. Citando " http://aa.usno.navy.mil/faq/docs/SpringPhenom.php ":

Os tempos indicados nas tabelas são precisos dentro de duas ou três horas para 25 a 5 AEC e uma ou duas horas para 4 AEC a 38 CE. A incerteza nestes tempos surge da mudança estocástica, que é imprevisível, na taxa de rotação da Terra.

A precisão piora à medida que você avança: quanto mais não sabemos exatamente sobre a rotação da Terra no passado, como também não podemos prever a rotação da Terra precisamente para o futuro.

Saída de amostra:


EQU 511720269.432607 A.D.   2016-03-20 04:30:01
SOL 519734120.174820 A.D.   2016-06-20 22:34:11
EQU 527826138.004142 A.D.   2016-09-22 14:21:09
SOL 535589116.137776 A.D.   2016-12-21 10:44:07

Formato:

  • A primeira coluna indica se este é um solstício ou um equinócio.

  • A segunda coluna é o tempo efêmero do solstício / equinócio. Se você está fazendo um trabalho astronômico sério, esta é a coluna que você deve usar.

  • As colunas restantes indicam a hora UTC do solstício / equinócio em um formato mais legível por humanos:

    • As bibliotecas do CSPICE assumem que a reforma do calendário gregoriano ocorreu em 4 de outubro de 1582 (ou seja, o dia após 4 de outubro de 1582 era 15 de outubro de 1582). Olhando para estas linhas:

SOL -13191695511.794357 A.D.   1581-12-11 20:07:27
EQU -13183992131.003845 A.D.   1582-03-10 23:57:07
SOL -13175951250.170158 A.D.   1582-06-12 01:31:48
EQU -13167875920.223862 A.D.   1582-09-13 12:40:38
SOL -13160138634.917915 A.D.   1582-12-22 01:55:23
EQU -13152434815.793312 A.D.   1583-03-21 05:52:23
SOL -13144394485.035870 A.D.   1583-06-22 07:17:53
EQU -13136319216.460808 A.D.   1583-09-23 18:25:42

você pode ver que as datas dos solstícios / equinócios avançam 10 dias por reforma.

  • As bibliotecas do CSPICE usam o calendário juliano antes de 4 de outubro de 1582. Na realidade, o calendário juliano foi introduzido em 46 AEC: https://en.wikipedia.org/wiki/Julian_calendar

  • Antes de 46 AEC, havia outros sistemas de calendário em uso, mas as bibliotecas do CSPICE supõem que o calendário juliano retorne indefinidamente:

https://en.wikipedia.org/wiki/Proleptic_Julian_calendar

Meus cálculos remontam a 13201 AEC (os limites do DE431, as efemérides que estou usando), e é possível que os seres humanos nem sequer usassem calendários regularmente na época: citando " https://en.wikipedia.org/wiki / History_of_calendars # Prehistory ":

Um arranjo mesolítico de doze poços e um arco encontrado em Warren Field, Aberdeenshire, na Escócia, datado de cerca de 10.000 anos atrás, foi descrito como um calendário lunar e apelidado de "o calendário mais antigo conhecido do mundo" em 2013.

Notas:

  • Leva 365,256363004 dias para a Terra girar em torno do Sol em relação às estrelas fixas, mas o tempo entre os equinócios vernais é um pouco menor (365,242190402 dias) porque a posição do equinócio vernal se move (precesses) em relação às estrelas. Fonte: http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/models/constants.html

  • A duração média do dia do calendário gregoriano de 365,2425 está muito mais próxima dos 365,242190402 dias do que a duração média do dia dos 365,25 do calendário juliano, mas ainda não é perfeita. Como observado em Solstícios e equinócios mudam com o tempo? se continuarmos usando o calendário gregoriano em um futuro distante, os equinócios e os solstícios se afastarão. Em 17090 (o limite de DE431), eles terão a seguinte aparência:


EQU 476198945887.238159 A.D.  17090-02-22 08:56:59
SOL 476207018540.040894 A.D.  17090-05-26 19:21:11
EQU 476214808218.146362 A.D.  17090-08-24 23:09:09
SOL 476222655067.609985 A.D.  17090-11-23 18:49:59

cerca de um mês atrás de seus horários "regulares".

MINHA RESPOSTA PARCIAL ANTERIOR PARA REFERÊNCIA:

Como o HORIZONS ( http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons ) e o SPICE ( http://naif.jpl.nasa.gov/naif/tutorials.html ) podem calcular a posição solar e eclíptica até agora, deve ser possível calcular equinócios e solstícios com precisão razoável. No entanto, não consegui encontrar um site que realmente lista essas datas (tenho certeza de que o USNO fez isso em algum momento, mas não consigo encontrar a lista deles). Outras fontes / perguntas possivelmente úteis:


Quão grande será o erro para 5.000 aC, por exemplo? Horas? Dias ?
Lucian

O link github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/… está incorreto; o link correto está github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/STACK/… . Obrigado resposta incrível.
GayleDDS

@GayleDDS Thanks! Corrigido.
barrycarter 20/04
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