Perché questa oscillazione che interessa anche l'altro equinozio e i solstizi? Perché l'anno vero (anno tropico o delle stagioni) dura 365,2422 giorni, ma l'anno civile, quello del calendario, deve essere composto da un numero intero di giorni. La soluzione è antica: alternare, con una certa regola, anni normali di 365 giorni e anni bisestili di 366. La regola attuale che definisce il calendario gregoriano è:
"Ogni 4 anni uno è bisestile se il numero dell'anno è divisibile per 4, ma in 400 anni ci debbono essere solo 97 anni bisestili e non 100, dovendosi considerare anni normali quelli secolari che non sono divisibili per 400".
Il 1700, 1800 e 1900 sono stati anni normali, ma il 2000 è stato un anno bisestile. Come si può notare gli anni che distano tra loro 4 anni (per esempio il 1993 e 1997, il 1995 e il 1999) hanno l'equinozio quasi nello stesso giorno alla stessa ora. Questo è dovuto al fatto che dopo l'anno bisestile accumoliamo per tre anni un piccolo errore (le quasi sei ore di differenza tra anno tropico e civile), che poi correggiamo tutto insieme nel successivo anno bisestile. Un errore più piccolo (dovuto all'eccesso di correzione, un bisestile ogni 4 è troppo perché fa durare l'anno civile 365,25 giorni) viene accumolato in 400 anni e poi corretto con la regola degli anni secolari.
In questo modo otteniamo per l'anno civile una durata media di
[303 x 365 + 97 x 366]/400 = 365,2425
che è molto vicino a 365,2422, a meno di 3/10000 di giorno. Questo piccolo scarto produrrà inevitabilmente un errore, cioè l'allontanamento dell'inizio delle stagioni dalle date che conosciamo, ma ce ne dovremo occupare tra... 1/0,0003 = 3300 anni! Per corregerlo potremmo, per esempio, saltare un bisestile ogni 4000 anni, come qualcuno ha proposto... Comunque il calendario civile è buono se lo scarto rispetto a quello tropico è piccolo, come appunto nel nostro caso.
Una volta chiarito che le oscillazioni, al massimo di un giorno, nelle date d'inizio delle stagioni dipendono dal meccanismo dell'intercalazione dell'anno bisestile, vediamo il rapporto che c'è tra precessione e calendario. La Terra impiega 365,2564 giorni per compiere un intero giro di rivoluzione attorno al Sole ma, a causa della precessione, il tempo intercorrente tra due equinozi di primavera o di autunno, cioè l'anno delle stagioni, dura un po' meno, 365,2422 che è però un valore medio perché il procedere della precessione non è uniforme. Se teniamo conto di questo e del fatto che l'orbita della Terra cambia molto lentamente, scopriamo che l'anno tropico non è costante e che, attualmente, la sua durata diminuisce al ritmo di 6 milionesimi di giorno al secolo. Abbiamo visto che lo scarto tra anno tropico e anno civile causa lo scivolamento all'indietro delle date di inizio delle stagioni di un giorno in 3300, se teniamo conto della diminuzione della durata dell'anno tropico, avremo che l'quinozio di autunno cadrà “sistematicamente” il giorno 22 tra 2417 anni.
Concludo con alcuni concetti da non dimenticare mai nelle questioni calendariali:
1) Un calendario è buono se è basato su un buon valore della durata dell'anno tropico
2) La durata dell'anno non è costante e non lo può essere in un universo dominato dalla gravità e in cui l'interazioni gravitazionali avvengono tra numerosi corpi, non perfettamente sferici e la cui distanza cambia nel tempo ecc.
3) Il calendario, ogni calendario, ha bisogno ogni tanto di piccoli ritocchi. Il nostro è in vigore dal 1582 e non darà alcun problema prima del V millennio.
Tutti questi concetti possono essere affinati con la simulazione. Consiglio l'uso del Programma planetario, un vecchio programma che può essere scaricato gratuitamente.