Onderzoek naar Byzantijnse geschriften over zonsverduisteringen heeft inzicht gegeven in de draaisnelheid van de aarde, en dus de lengte van een dag, in de vierde tot zevende eeuw na Christus. Dat helpt om de vertraging van de aardrotatie beter te bepalen.

Verslagen van volledige zonsverduisteringen in het Byzantijnse Rijk, dat zich eeuwen geleden in het hedendaagse Turkije en Griekenland bevond, blijken van enorme waarde. Door een combinatie van astronomisch en historisch onderzoek kunnen wetenschappers nu meer zeggen over hoe snel de aarde vroeger precies een rondje om zijn as maakte. Die draaisnelheid neemt mettertijd langzaam af.

Onderzoekers van de Universiteit van Tsukuba bestudeerden geschriften over zonsverduisteringen die tussen de vierde en de zevende eeuw na Christus in het Byzantijnse Rijk te zien waren. Veel verslagen uit die periode zijn verloren gegaan, maar toch hebben de onderzoekers in latere citaten of vertalingen informatie kunnen opduiken over de waarnemingen. Dat zegt Koji Murata, co-auteur en universitair hoofddocent bibliotheek-, informatie- en mediawetenschappen.

‘Ik heb aan 30 procent van de informatie genoeg om een besluit te nemen’
LEES OOK
‘Ik heb aan 30 procent van de informatie genoeg om een besluit te nemen’

Wat een zonsverduistering zegt

De plaats en het tijdstip van een zonsverduistering hangen af van de positie en oriëntatie van de aarde ten opzichte van de maan en de zon. In de gevonden verslagen staan geen observaties naar huidige wetenschappelijke maatstaven; het waren vooral kronieken en biografieën waar de onderzoekers het mee moesten doen. Hier stond dan bijvoorbeeld in beschreven hoe op klaarlichte dag sterren aan de hemel verschenen. Daaruit bepaalden de onderzoekers duidelijke tijdstippen en locaties van de zonsverduisteringen.

Dankzij die gegevens zagen ze op welk punt de aarde tijdens die zonsverduisteringen in het rondje om zijn as stond. In combinatie met eerdere en latere gegevens zegt dat iets over de draaisnelheid van de aarde.

Die draaisnelheid neemt langzaam af: 1,4 miljard jaar geleden duurde een dag op aarde maar 19 uur. Maar hoe snel die vertraging de afgelopen eeuwen precies verliep, is niet bekend. Er zijn namelijk veel verschillende factoren die invloed hebben op de draaisnelheid van de aarde. De getijdenwerking van de maan vertraagt de aarde bijvoorbeeld, en ook het smelten van de ijskappen en de resulterende herverdeling van materiaal op het aardoppervlak heeft invloed.

Systematisch versus willekeur

‘Sommige van die factoren zijn systematisch, andere weer willekeurig. Als je de systematische factoren eruit wilt lichten, moet je veel meer gegevens uit het verleden hebben, omdat de willekeurige effecten in metingen van de afgelopen honderd jaar domineren’, zegt Teije de Jong, hoogleraar sterrenkunde aan de Universiteit van Amsterdam. Eerder werkte hij aan een onderzoek naar een kleitablet dat in Syrië werd gevonden, waarop in spijkerschrift de waarneming van een volledige zonsverduistering stond vermeld.

Er is nog te weinig kennis om op alle punten in de geschiedenis de stand van de aarde precies te bepalen, en dus weten we ook niet hoe die vertraging er in de toekomst uitziet. Daarvoor zijn dit soort gegevens hard nodig. In dit onderzoek zijn geen afwijkingen gevonden; de vijf metingen kwamen overeen met voorgaande studies.

‘Ik vind het een goed onderzoek, duidelijk en uitgebreid’, zegt De Jong. ‘Het levert misschien maar een beperkt aantal nieuwe ijkpunten op, maar het is echt van belang om de fluctuaties van de rotatie vast te stellen en de langetermijnvertraging te bepalen.’