Львів
C
» » Прецесія - це Прецесія осі Землі: опис та цікаві факти

Прецесія - це Прецесія осі Землі: опис та цікаві факти

У людства за плечима майже чотири мільйони років, і за цей час ми досягли розуміння руху тектонічних плит, навчилися передбачати погоду і освоїли космічний простір. Але наша планета таїть у собі ще чимало таємниць і загадок. Одна з них, з якою пов'язують глобальне потепління клімату і теорію катастроф, що це прецесія осі планети.
Прецесія - це Прецесія осі Землі: опис та цікаві факти

Історичний нарис

Рух точок рівнодення на тлі зірок помітив в III столітті до нашої ери Аристарх Самоський. Але першим описав збільшення довготи зірок і відмінності між зоряним і фактичним роком старогрецький астроном Гиппарх в II столітті до нашої ери. І це при тому, що в той період вважали, що всі зірки закріплені на нерухомій сфері, а рух небосхилу – це рух цієї сфери навколо власної осі. Після роботи були Птолемея, Теона Александрійського, Сабіт ібн Курра, Миколи Коперника, Тихо Браге та багатьох інших. Причину прецесії осі Землі пояснив і описав Ісаак Ньютон у своїх «Началах» (1686). А формулу прецесії показав американський астроном Саймон Ньюком (1896). Саме його формула, уточнена в 1976 році Міжнародним астрономічним союзом, описує швидкість прецесії в залежності з тимчасової прив'язкою.


Фізика явища

В елементарній фізиці прецесія – це зміна моменту імпульсу тіла при зміні його напрямку руху в просторі. Спостерігають цей процес на прикладі вовчка та його уповільнення. Спочатку вертикальна вісь дзиги при його уповільнення починає описувати конус – це і є прецесія осі вовчка. Головне фізична властивість прецесії – безинерционность. Це означає, що при припинення дії сили, що викликає прецесію, тіло займе нерухоме положення. Щодо небесних тіл – такою силою є гравітація. І так як вона діє постійно, то і рух, і прецессирование планет не припиниться ніколи.
Прецесія - це Прецесія осі Землі: опис та цікаві факти



Рух нашої нерухомої планети

Кожному відомо, що планета Земля обертається навколо Сонця, здійснює обертання навколо своєї осі і змінює напрямок осі. Але це не все. Астрономія розрізняє тринадцять видів руху нашого будинку. Перерахуємо їх коротко:
  • Обертання навколо власної осі (зміна дня і ночі).
  • Обертання навколо Сонця (зміна пір року).
  • «Ходіння вперед» або предварение рівнодення – це прецесія.
  • Погойдування земної осі – нутація.
  • Зміна осі Землі до площини її орбіти (нахил екліптики).
  • Зміна еліпса земної орбіти (ексцентриситет).
  • Зміни перигелію (відстань від найбільш віддаленої від сонця точки орбіти).
  • Параллактические нерівності Сонця (щомісячні зміни відстані між нашою планетою і світилом).
  • В момент параду планет (планети розташовані з одного боку від Сонця) центр мас системи виходить за межі сонячного кулі.
  • Відхилення Землі (обурення і пертурбації) під дією тяжіння інших планет.
  • Поступальний рух усієї Сонячної системи до Вега.
  • Рух системи навколо ядра Чумацького шляху.
  • Рух галактики Чумацький шлях навколо центру скупчення таких самих галактик.
  • Все це складно, але математично доведено. Ми зупинимося на третьому рух нашої планети - прецесії.
    Прецесія - це Прецесія осі Землі: опис та цікаві факти

    Це дзига?

    Ми звикли думати, що вісь обертання планети навколо своєї осі незмінна і північний її кінець направлений до точки полярної зірки. Але все не зовсім так. Вісь планети описує конус, також як дитяча іграшка дзига або дзига, що зумовлено тяжінням нашого супутника і нашого світила. В результаті полюси планети повільно переміщуються по відношенню до зірок з радіусом дуги в 23 градуси і 26 хвилин.

    Як це побачити?

    Нахил земної осі здійснюється внаслідок взаємодій в системі гравітації Сонце-Земля і Місяць-інші планети. Зусилля гравітації так великі, що змушують вісь планети здійснювати прецесію – повільне погойдування по ходу годинникової стрілки в протилежному обертанню планети напрямку. Побачити явище місячно-сонячної прецесії в дії легко – достатньо подивитися на заведений вовчок. Якщо відхилити його ручку від вертикалі, то вона починає описувати коло в напрямку протилежному обертанню. Якщо уявити, що вісь планети – ручка, а сама планета – юла, то це і буде нехай і грубим але прикладом прецесії осі Землі. Половину циклу прецесії наша планета проходить за 25776 років.
    Прецесія - це Прецесія осі Землі: опис та цікаві факти

    Наслідки прецессий Сонця і комплексу Земля-Місяць

    Повільне переміщення точки весняного рівнодення (перетину небесного екватора і екліптики), провоковане прецесією, призводить до двох наслідків:
  • Коригування небесних координат.
  • Змін перебування Сонця в зодіакальних сузір'ях.
  • Зміни точки весняного рівнодення призвела до виникнення міжнародної домовленості про координати небесних тіл з обов'язковим фіксуванням на конкретну дату. Адже за прецесії осі Землі в античні часи ця точка розташована в сузір'ї Овна, а сьогодні вона розташована в сузір'ї Риб. За аналогією не існує і відповідності астрологічних знаків зодіакальних сузір'їв. Наприклад, знак Риб говорить про те, що в період з 21 лютого по 21 березня світило розташовується в сузір'ї Риб. Так і було в античні часи. Але сьогодні, зважаючи прецесії орбіти Землі в цей час Сонце знаходиться в сузір'ї Водолія.
    Прецесія - це Прецесія осі Землі: опис та цікаві факти

    Вічної весни не буде

    Прецесія - це предварение рівнодень, що означає зміщення точок осіннього і весняного рівнодення. Іншими словами, весна на планеті з кожним роком настає раніше (на 20 хвилин і 24 секунди), а осінь пізніше. До календарем це не має відношення – наш григоріанський календар враховує довжину тропічного року (від рівнодення до рівнодення). Тому за фактом вже включений в наш календар ефект прецесії. Це зміщення періодично, і його період, як вже було сказано раніше, становить 25776 років.

    Коли настане новий Льодовиковий період?

    Зміна напрямку осі Землі кожні приблизно 26 тисяч років (прецесія) – це зміна її північного напрямку. Сьогодні точка Північного полюса вказує на Полярну зірку, через 13 тисяч років вона вкаже на Вегу. А через 50 тисяч років планета пройде два циклу прецесії і повернеться у нинішній стан. Коли планета розташована «прямо» - кількість сонячної енергії мінімально і настає льодовиковий період – велику частину суші вкриває лід і сніг. Історія планети показує, що льодовиковий період триває близько 100 тисяч років, а межледниковый – 10 тисяч. Сьогодні ми переживаємо таку межледниковое час, а ось через 50 тисяч років льодова кора вкриє планету до кордонів нижче Нью-Йорка.
    Прецесія - це Прецесія осі Землі: опис та цікаві факти

    Не лише прецесія винна

    За даними Національного аерокосмічного агентства НАСА, географічний Північний полюс планети з 2000 року почав активно зміщуватися на схід. За 115 років вивчення клімату на планеті він відхилився на 12 метрів. До 2000 року полюс зі швидкістю кілька сантиметрів на рік рухався в напрямку Канади. Але після вказаної дати він змінив напрямок і швидкість. Сьогодні він зі швидкістю до 17 сантиметрів на рік рухається в бік Британії. Причинами цього явища називають танення Гренландських льодовиків, збільшення маси льоду на сході Антарктиди, посухи в басейні Каспію та Індостану. А за цими явищами стоїть антропогенний фактор впливу на Землю.

    Чому зими неоднакові?

    Крім того, що наша планета прецессирует, вона ще й робить коливання при даному процесі. Це нутація – швидкі щодо прецесійного періоду похитування полюсів». Саме вона змінює погоду – то зима холодніше, то літо суші і тепліше. У роки особливо сильною нутации очікуються більш суворі погодні умови.