Menneskeheten har nesten fire millioner år bak oss, og i løpet av denne tiden har vi oppnådd en forståelse av bevegelsen til tektoniske plater, lært å forutsi været og mestret verdensrommet. Men planeten vår er fortsatt full av mange hemmeligheter og mysterier. En av dem, som er assosiert med global oppvarming og teorien om katastrofer, er presesjonen av planetens akse.
Historisk bakgrunn
Bevegelsen av jevndøgn mot stjernenes bakgrunn ble lagt merke til i det 3. århundre f. Kr. av Aristarchus fra Samos. Men den første som beskrev økningen i stjernenes lengdegrad og forskjellene mellom stjernen og det faktiske året var den antikke greske astronomen Hipparchus i det 2. århundre f. Kr. Og dette til tross for at det på den tiden ble antatt at alle stjernene er festet på en fast sfære, og himmelens bevegelse er bevegelsen til denne sfæren rundt sin egen akse. Etter var verkene til Ptolemaios, Theon av Alexandria, Sabit ibn Kurr, Nicolaus Copernicus, Tycho Brahe og mange andre. Årsaken til presesjonen av jordaksen ble forklart og beskrevet av Isaac Newton i hans "Principles" (1686). Og presesjonsformelenviste den amerikanske astronomen Simon Newcomb (1896). Det er formelen hans, raffinert i 1976 av International Astronomical Union, som beskriver presesjonens hastighet avhengig av tidsreferansen.
Fenomenets fysikk
I elementær fysikk er presesjon en endring i vinkelmomentet til et legeme når dets bevegelsesretning i rommet endres. Denne prosessen er observert på eksemplet med en topp og dens nedbremsing. Til å begynne med begynner den vertikale aksen til toppen, når den bremser ned, å beskrive en kjegle - dette er presesjonen til toppaksen. Den viktigste fysiske egenskapen til presesjon er treghetsfri. Dette betyr at når kraften som forårsaker presesjonen opphører, vil kroppen innta en stasjonær stilling. I forhold til himmellegemer er en slik kraft tyngdekraften. Og siden den virker konstant, vil både bevegelsen og presesjonen til planetene aldri stoppe.
Bevegelsen til vår stasjonære planet
Alle vet at planeten Jorden roterer rundt Solen, roterer langs sin akse og endrer retningen til denne aksen. Men det er ikke alt. Astronomi skiller tretten typer bevegelser av huset vårt. La oss liste dem kort:
- Rotasjon rundt sin egen akse (endring av dag og natt).
- Rotasjon rundt solen (endring av årstider).
- "Å gå fremover" eller føre opp til jevndøgn er presesjon.
- Svingling av jordens akse - nutation.
- Endring av jordens akse til planet for dens bane (helling av ekliptikken).
- Endring av ellipsen til jordens bane (eksentrisitet).
- Endringer i perihelium (avstand fradet fjerneste punktet i banen fra solen).
- Parallaktiske ulikheter i solen (månedlige endringer i avstanden mellom planeten vår og stjernen).
- På tidspunktet for paraden av planetene (planetene er plassert på den ene siden av solen), går massesenteret til systemet vårt utover grensene til solkulen.
- Jordavvik (forstyrrelser og forstyrrelser) under påvirkning av tiltrekningen til andre planeter.
- Progressiv bevegelse av hele solsystemet mot Vega.
- Bevegelse av systemet rundt kjernen av Melkeveien.
- Bevegelsen av Melkeveien rundt midten av en klynge av lignende galakser.
Det hele er komplisert, men matematisk bevist. Vi vil fokusere på den tredje bevegelsen til planeten vår – presesjon.
Er dette en topp?
Vi pleide å tro at rotasjonsaksen til planeten rundt dens akse er uendret og den nordlige enden er rettet mot punktet til polarstjernen. Men det er ikke helt sånn. Planetaksen beskriver en kjegle, samt en leketopp for barn eller snurretopp, som er forårsaket av tiltrekningen av satellitten vår og lyset vårt. Som et resultat av dette beveger planetens poler seg sakte i forhold til stjerner med en bueradius på 23 grader og 26 minutter.
Hvordan ser jeg det?
Helningen til jordaksen skyldes interaksjoner i gravitasjonssystemet Sol-Jord og Måne-andre planeter. Tyngdekreftene er så store at de tvinger planetens akse til å precessere - en langsom vrikk med klokken i motsatt retning av planetens rotasjon. Å se fenomenet lunisolar presesjon i aksjon er lett nokse på snurretoppen. Hvis du avviker håndtaket fra vertikalen, begynner det å beskrive en sirkel i motsatt rotasjonsretning. Hvis vi forestiller oss at planetens akse er en penn, og selve planeten er en topp, så vil dette være, om enn et grovt eksempel på presesjonen til jordaksen. Planeten vår går gjennom halvparten av presesjonssyklusen på 25776 år.
Effekter av presesjoner av solen og jord-månekomplekset
Den langsomme bevegelsen av vårjevndøgn (skjæringspunktet mellom himmelekvator og ekliptikken), provosert av presesjon, fører til to konsekvenser:
- Justering av himmelkoordinater.
- Endringer i solens opphold i stjernetegnene.
Endringer i vårjevndøgn førte til fremveksten av en internasjonal avtale om koordinatene til himmellegemer med obligatorisk fiksering på en bestemt dato. Faktisk, på grunn av presesjonen av jordaksen i antikken, var dette punktet i stjernebildet Væren, og i dag ligger det i stjernebildet Fiskene. I analogi er det ingen samsvar mellom de astrologiske tegnene til stjernetegnene. For eksempel indikerer tegnet til Fiskene at i perioden fra 21. februar til 21. mars er armaturet plassert i stjernebildet Fiskene. Slik var det i oldtiden. Men i dag, på grunn av presesjonen av jordens bane i løpet av denne tidsperioden, er solen i stjernebildet Vannmannen.
Det blir ingen evig vår
Presesjon er presesjonen til jevndøgn, som betyr forskyvning av punktene for høst- og vårjevndøgn. Med andre ord, vår på planeten med hveret år kommer tidligere (med 20 minutter og 24 sekunder), og høsten senere. Dette har ingenting med kalenderen å gjøre – vår gregorianske kalender tar hensyn til lengden på det tropiske året (fra jevndøgn til jevndøgn). Derfor er faktisk effekten av presesjon allerede inkludert i kalenderen vår. Dette skiftet er periodisk, og dets periode, som nevnt tidligere, er 25776 år.
Når begynner neste istid?
Endring i retning av jordaksen hvert 26. tusen år (presesjon) er en endring i dens nordlige retning. I dag peker punktet på Nordpolen mot Nordstjernen, om 13 tusen år vil det peke mot Vega. Og om 50 tusen år vil planeten gå gjennom to sykluser med presesjon og gå tilbake til sin nåværende tilstand. Når planeten befinner seg "direkte" - mengden solenergi som mottas er minimal og istiden begynner - er det meste av landet dekket med is og snø. Planetens historie viser at istiden varer i omtrent 100 tusen år, og mellomistiden - 10 tusen. I dag opplever vi en slik mellomistid, men om 50 tusen år vil isskorpen dekke planeten til grensene under New York.
Ikke bare presesjon har skylden
Ifølge National Aerospace Agency NASA, begynte den geografiske nordpolen på planeten siden 2000 aktivt å skifte mot øst. For 115 år med å studere klimaet på planeten, avviket han med 12 meter. Fram til 2000 beveget polen seg mot Canada med en hastighet på flere centimeter per år. Men etter den datoen endret han både retning og hastighet. I dag har han fartopptil 17 centimeter per år beveger seg mot Storbritannia. Årsakene til dette fenomenet er smeltingen av isbreene på Grønland, en økning i ismassen øst i Antarktis, tørke i det kaspiske og hindustanbassenget. Og bak disse fenomenene er den menneskeskapte faktoren for innvirkning på jorden.
Hvorfor er ikke vintrene de samme?
I tillegg til at planeten vår precesserer, svinger den også under denne prosessen. Dette er nutasjon - raskt i forhold til presesjonsperioden "wiggle of the poles". Det er hun som endrer været – noen ganger er vinteren kaldere, så er sommeren tørrere og varmere. I år med spesielt sterk nutasjon forventes det mer alvorlige værforhold.
