Земна вісь нашої планети в північному векторі спрямована до точки, де знаходиться зірка другої величини, звана Полярної, хвостовій частині сузір'я Малої Ведмедиці. Ця зірка протягом доби окреслює на небесній сфері невелику окружність радіусом близько 50 хвилин дуги.

У давнину знали про нахил земної осі

Дуже давно, в II столітті до н. е., астроном Гиппарх відкрив, що ця точка є рухомою на зоряному небі і повільно переміщається назустріч руху Сонця. Він розрахував швидкість цього руху в 1° за століття. Дане відкриття отримало назву "прецесія земної осі". Це хід попереду, або предварение рівнодення. Точне значення цього руху, постійної прецесії, дорівнює 50 секунд в рік. Виходячи з цього, повний цикл по екліптиці складе приблизно 26000 років.

Точність важлива для науки

Повернемося до питання про полюсі. Визначення точного положення серед зірок – є одна з найважливіших завдань астрометрії, яка займається вимірами дуг і кутів на небесній сфері з метою визначення координат зірок і планет, власних рухів і відстаней до зірок, а також вирішенням завдань практичної астрономії, важливих для географії, геодезії та навігації. Знайти розташування полюса світу можна за допомогою фотографії. Уявіть собі телефото фотографічну камеру, здійснену у вигляді астрографа, спрямовану нерухомо на область неба поблизу полюса. На такий фотографії кожна зірка опише більш або менш довгу дугу кола з єдиним загальним центром, який і буде полюсом світу – тією точкою, куди направлено обертання земної осі.

Трохи про куті нахилу Земної осі

Площина небесного екватора, будучи перпендикулярною до земної осі, так само змінює своє положення, і викликається рух точок перетинання екватора з екліптикою. У свою чергу, тяжіння Місяцем екваторіального зміщення мас Землі прагне повернути Землю таким чином, щоб її екваторіальна площина перетинала Місяць. Але в даному випадку ці сили діють не на водну оболонку Землі, а на маси, які утворюють екваторіальне здуття її еліпсоїдної фігури. Уявімо куля, вписана в земний еліпсоїд, якого він стосується в полюсах. Така куля притягається Місяцем і Сонцем силами, спрямованими до його центру. З цієї причини зберігається незмінною земна вісь. Це тяжіння, що діє на екваторіальне здуття, прагне повернути Землю таким чином, щоб площини земного екватора і притягає її об'єкта збігалися, створюючи цим перекидаючий момент. Сонце протягом року двічі віддаляється від екватора до ± 235°, а видалення Місяця від екватора протягом місяця досягає майже ± 285°.

Дитяча іграшка вовчок відкриває невелику таємницю

Якби Земля не оберталася, то вона прагнула б нахилятися, як би натякаючи, так, щоб екватор весь час стежив за Сонцем і Місяцем. Правда, внаслідок величезної маси та інерції Землі, такі коливання були б дуже незначними, так як на досить швидку зміну напрямів Земля не встигала б реагувати. Ми добре знайомі з цим явищем на прикладі дитячого вовчка. Сила тяжіння прагне перекинути вовчок, але доцентрова сила захищає його від падіння. У підсумку, вісь рухається, описуючи конічну форму. І чим швидше рух, тим більш вузька фігура. Точно так само поводиться і земна вісь. Це і є певним гарантом її стабільного положення в просторі.

Кут нахилу Земної осі впливає на клімат

Земля здійснює рух навколо Сонця по орбіті, яка практично схожа з окружністю. Спостереження за швидкістю зірок, розташованих поблизу екліптики, що представляє, що у всякий момент ми наближаємося до зірок і віддаляємося від протилежних їм на небі зі швидкістю 295 кілометрів на годину. Зміна пір року є результатом того. Існує нахил земної осі до площини орбіти і становить близько 665 градусів. Через невеликий еліптичної орбіти, планета у січні дещо ближче до Сонця, ніж у липні, але відмінність в дистанції не суттєво. Тому вплив на отримання тепла від нашої зірки малопомітно.
Вчені вважають, що земна вісь – це нестабільний параметр нашої планети. Як показують дослідження, кут нахилу земної осі по відношенню до площини її орбіти в минулому був іншим і періодично змінювався. За що дійшли до нас легенд про загибель Фаетона в описах Платона існує згадка про зміщення осі в цей жахливий час на 28°. Ця катастрофа мала місце бути більше десяти тисяч років тому.

Трохи пофантазуємо і змінимо кут нахилу Землі

Наявний сьогодні кут земної осі по відношенню до площини орбіти становить 665° і забезпечує не настільки різке коливання температур зима – літо. Приміром, якщо цей кут становив би близько 45°, що б відбувалося на широті Москви (555°)? У травні сонце при таких умовах досягне зеніту (90°) і зміститься до 100° (555°+45°=1005°). При такому інтенсивному русі Сонця весняний період проходив би набагато швидше, і в травні б досягав піку температур, як на екваторі при максимальному сонцестоянні. Потім злегка б послаблювався, так як сонце, проходячи зеніт, йшло б трохи далі. Потім поверталося назад, проходячи зеніт знову. Протягом двох місяців, в липні і травні, спостерігалася б нестерпна спека, близько 45-50 градусів Цельсія.
Тепер розглянемо, що відбувалося з узимку, приміром, у Москві? Після проходження другого зеніту, наше світило опустилося б в грудні місяці до 10 градусів (555°-45°=105°) над горизонтом. Тобто з наближенням грудня, сонце виходило б на більш короткий термін, ніж зараз, невисоко піднімаючись над горизонтом. У цей період сонце світило б по 1-2 години на добу. При таких умовах нічна температура опуститься нижче позначки -50 градусів Цельсія.

Кожна версія еволюції має право на життя

Як ми бачимо, для клімату на планеті важливо, під яким кутом земна вісь. Це основоположне явище в м'якості клімату і умов життя. Хоча, можливо, за інших умов на планеті, еволюція пішла б іншим шляхом, створивши нові види тварин. А життя продовжувала б існувати в іншому своєму різноманітті, і, можливо, знайшлося б місце «іншої» людини в ньому.