Maeshowe et le coucher du soleil d’hiver
Maeshowe est une tombe à couloir des Orcades, en Écosse, vieille d’environ 5 000 ans. Son couloir est orienté vers le sud-ouest, où le Soleil se couche autour du solstice d’hiver. Cette page montre l’horizon à l’échelle depuis l’entrée, comment le Soleil disparaît derrière les collines et revient parfois, ce que nous savons et ce que nous ne savons pas.
Où vous vous tenez
Maeshowe se trouve près de Stenness, sur Mainland, la plus grande île des Orcades. C’est un tertre rond recouvert d’herbe, avec un seul couloir d’environ 10 m selon Historic Environment Scotland (d’autres mesures diffèrent), qui mène à une chambre. L’entrée est au sud-ouest.
Dans la vue de l’horizon ci-dessous, vous vous tenez à l’entrée et regardez vers le sud-ouest, vers les collines de Hoy, l’île au sud-ouest. Ce que vous y voyez vient de notre propre calcul avec des données d’altitude, et non d’une photo.
L’entrée de Maeshowe, vue de l’extérieur (14 juillet 2022 ; le photographe regardait vers le nord). Le couloir mène à l’intérieur du tertre ; l’entrée se trouve du côté sud-ouest.
Photo : Carroll Pierce, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons.
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Le coucher du soleil d’hiver, à l’échelle réelle
La vue montre l’horizon au sud-ouest, large de 35° et haut de 4,8°, avec les collines de Hoy telles que les données d’altitude les donnent et le Soleil à sa taille réelle (0,53°). Choisissez une année et parcourez les jours autour du solstice. Les lignes en pointillés sont les axes du couloir. Nous n’affichons pas d’heures ; nous montrons combien de minutes le Soleil disparaît derrière les collines.
3000 av. J.-C., le jour même du solstice : le Soleil se couche sans interruption ; il ne disparaît pas temporairement derrière les collines.
- Déclinaison du Soleil
- −24,02°
- au solstice : −ε = −24,02°
- Azimut de la dernière lumière
- 216,1°
- bord supérieur du Soleil sur l’horizon des collines
- Soleil derrière les collines
- non
- le Soleil reste visible jusqu’au coucher
Ce que nous savons et ce que nous ne savons pas
- Admis : le couloir est orienté vers le coucher du Soleil autour du solstice d’hiver ; les rayons du Soleil sont dans l’axe de la Barnhouse Stone, un menhir au sud-ouest du tertre (Historic Environment Scotland). Le Soleil s’y couche au-dessus des collines de Hoy (Reijs, via Patat 2011 ; aussi dans notre calcul).
- Admis : la lumière du Soleil couchant passe dans le couloir pendant environ trois semaines avant et après le solstice d’hiver et éclaire le fond de la chambre (Historic Environment Scotland). Selon Reijs, cela dure environ 35 jours de chaque côté, et il y a 5 000 ans peut-être 40 jours (cité par Ruggles et Barclay, 2000).
- Mesuré : depuis le couloir, trois points de l’horizon se situent à l’azimut 217,1°, 222,9° et 225,7°, à 1,3°, 1,0° et 0,9° de hauteur (Ruggles 1979 et MacKie 1997 : deux mesures indépendantes qui concordent à 0,1° près).
- Mesuré : environ 20 jours avant et après le solstice, le Soleil disparaît derrière Ward Hill, réapparaît 7 à 8 minutes plus tard pendant quelques minutes, puis se couche définitivement : environ 2 minutes selon Reijs (via Patat 2011), 3 à 4 minutes dans notre modèle.
- Débattu : l’axe du couloir correspond-il au solstice lui-même ou à des couchers de soleil environ trois semaines plus tôt ou plus tard ? Ruggles (1999) retient la seconde réponse : l’axe du couloir intérieur, azimut 221°, correspond au Soleil d’environ trois semaines plus tôt ou plus tard. Des sources plus anciennes citent le solstice lui-même (Ritchie 1985, Parker Pearson 1993) ou quelques semaines plus tôt et plus tard (Burl 1981).
- Débattu : l’alignement était-il précis ? MacKie (1997) voit à Maeshowe un instrument d’observation avec deux alignements précis sur des points de l’horizon et un calendrier de 16 mois. Ruggles et Barclay (2000) y voient une vaste cosmologie et non un calendrier exact, et soulignent que le Soleil atteint le mur du fond pendant des dizaines de jours.
- Inconnu : la forme d’origine du couloir extérieur et de l’entrée. Ils ont été reconstruits après les fouilles de 1861, et une bonne part de ce qui a été écrit sur le solstice concerne la forme actuelle. Nous n’avons pas non plus trouvé les dimensions du couloir nécessaires pour calculer à quels jours la lumière atteint le mur du fond (position du coude, largeur de chaque tronçon). C’est pourquoi nous ne dessinons aucune plage, seulement les deux axes.
- Notre calcul dit ce que font l’horizon et le Soleil. Il ne dit rien de ce que voulaient les bâtisseurs. L’âge est lui aussi une estimation (environ 2800 av. J.-C. ; aucune datation directe de la construction trouvée) ; nous montrons donc 3000 av. J.-C. et le disons incertain.
Notre calcul
| Lieu | 58,9966° N, 3,1882° O (centre du tertre selon Historic Environment Scotland) ; notre observateur se tient à l’entrée, à 17 m au sud-ouest (estimé) |
|---|---|
| Horizon | Copernicus GLO-30 (modèle de surface, environ 30 m), azimut 195° à 255° par pas de 0,05°, avec la courbure de la Terre et la réfraction (k = 0,13) |
| Observateur | 14,0 m au-dessus du niveau de la mer (l’altitude du modèle à l’entrée plus 1,5 m de hauteur des yeux ; avec l’altitude d’OS Terrain 50, 16,7 m, l’horizon s’accorde moins bien avec les mesures) |
| Soleil | obliquité IAU 2006 (P03), orbite képlérienne avec l’excentricité et le périhélie de l’année, réfraction selon Sæmundsson à 1010 mbar et 0 °C (comme à Newgrange) |
| Contrôle de l’horizon | hauteur à 217,1°, 222,9° et 225,7° : 1,31°, 0,94° et 0,91° ; mesuré 1,3°, 1,0° et 0,9°. Ward Hill : 476,6 m dans le modèle et 479 m sur la carte, à 13,75 km |
| Contrôle du retour | 2026, 20 jours avant le solstice (déclinaison −21,90°) : absent environ 7 minutes puis visible quelques minutes (3 à 4 minutes dans notre modèle) ; Reijs et Patat : après 7 à 8 minutes, environ 2 minutes |
| Ce qui diffère | le passage du versant gauche de Ward Hill au terrain proche se situe à 216,7° dans le modèle et à 217,0° à 217,1° dans la mesure : 0,3° à 0,4° d’écart. Un second modèle (OS Terrain 50) donne la même chose |
| Retour du Soleil | en 2026 vers 20 et 41 jours avant et après le solstice, en 3000 av. J.-C. vers 23 à 24 et 43 à 44 jours (l’obliquité plus grande décale les jours) |
| Axe et trajectoire du Soleil | En 3000 av. J.-C., le Soleil se couchait au solstice vers 216° (dernière lumière : le bord supérieur du Soleil sur l’horizon des collines), dans l’axe du tronçon extérieur du couloir (reconstruit ; sa forme d’origine est inconnue). L’axe du couloir intérieur (221°) se situe entre la dernière lumière de 22 jours et celle de 24 jours avant le solstice (219,8° et 223,4°), et à peu près autant après : au Soleil d’environ trois semaines plus tôt ou plus tard. C’est de la géométrie des axes et de la trajectoire du Soleil ; cela ne dit rien de ce que voulaient les bâtisseurs. |
Nous n’affichons pas d’heures : l’incertitude sur la rotation de la Terre (ΔT) est trop grande pour 3000 av. J.-C. La durée en minutes n’en dépend pas.
Comment nous calculons
Nous calculons nous-mêmes l’horizon à partir de données d’altitude, comme le décrit Patat (2011) : depuis l’entrée, nous nous éloignons dans chaque direction et retenons la plus grande hauteur angulaire, avec la courbure de la Terre et la réfraction de l’air. Comparé aux mesures de Ruggles et MacKie, l’accord est de 0,01° à 0,06°, sauf pour le passage à 217°.
Nous calculons le Soleil avec notre propre modèle, valable aussi pour 3000 av. J.-C. Pour chaque jour, nous suivons le Soleil par pas d’un quart de minute et comptons quelle part du disque dépasse l’horizon. Nous trouvons ainsi combien de temps il disparaît derrière les collines.
Que l’axe du couloir intérieur se situe entre la dernière lumière de 22 et de 24 jours avant ou après le solstice concorde avec ce que dit Ruggles des couchers de soleil « environ trois semaines plus tôt ou plus tard ». Un second modèle d’altitude, OS Terrain 50 de l’Ordnance Survey, donne presque le même horizon (écarts jusqu’à 0,04° en hauteur) ; nous n’avons pas utilisé de données d’altitude au laser (lidar).
Sources
- C. Ruggles et G. Barclay, Cosmology, calendars and society in Neolithic Orkney: a rejoinder to Euan MacKie, Antiquity 74 (2000) 62–74. doi.org
- E.W. MacKie, Maeshowe and the winter solstice: ceremonial aspects of the Orkney Grooved Ware culture, Antiquity 71 (1997) 338–359. Lu via Ruggles et Barclay (2000).
- C. Ruggles, Astronomy in Prehistoric Britain and Ireland, Yale University Press (1999). La phrase sur l’axe du couloir intérieur (221°) a été lue comme citation.
- F. Patat, Horizon synthesis for archaeo-astronomical purposes, Astronomische Nachrichten 332 (2011), n° 7, 743–749. doi.org
- Historic Environment Scotland, Maeshowe Chambered Cairn: history and stories, et la fiche de protection SM90209. historicenvironment.scot
- J. Stuart, Notice of excavations in the chambered mound of Maes-Howe, Proceedings of the Society of Antiquaries of Scotland 5 (1864). journals.socantscot.org
- V. Reijs, mesures et modèle 3D de Maeshowe (1998, 2001). Lu via Ruggles et Barclay (2000), Patat (2011) et le site du Ness of Brodgar.
- Ness of Brodgar Trust, Maeshowe and the winter solstice (2020). nessofbrodgar.co.uk
- Données d’altitude : Copernicus DEM GLO-30, © DLR e.V. 2010–2014 et © Airbus Defence and Space GmbH 2014–2018, fournies sous COPERNICUS par l’Union européenne et l’ESA. Comparaison avec OS Terrain 50, Ordnance Survey (Open Government Licence v3.0).
Nous séparons ce que disent les sources de ce que nous calculons nous-mêmes. Voir aussi le Calendrier céleste pour les solstices de cette année.
D’autres monuments
Également disponible :
- Newgrange (Irlande)
Pas encore disponibles :
- Stonehenge (Angleterre)
- Goseck (Allemagne)