Menneskeheden har næsten fire millioner år bag os, og i løbet af denne tid har vi opnået en forståelse af bevægelsen af tektoniske plader, lært at forudsige vejret og mestret det ydre rum. Men vores planet er stadig fyldt med mange hemmeligheder og mysterier. En af dem, som er forbundet med global opvarmning og teorien om katastrofer, er præcessionen af planetens akse.
Historisk baggrund
Jævndøgnernes bevægelse mod stjernernes baggrund blev bemærket i det 3. århundrede f. Kr. af Aristarchus fra Samos. Men den første til at beskrive stigningen i stjernernes længdegrad og forskellene mellem stjernens og det faktiske år var den antikke græske astronom Hipparchus i det 2. århundrede f. Kr. Og dette på trods af, at man på det tidspunkt troede, at alle stjerner er fikseret på en fast kugle, og himlens bevægelse er denne kugles bevægelse omkring sin egen akse. Efter var værker af Ptolemæus, Theon af Alexandria, Sabit ibn Kurr, Nicolaus Copernicus, Tycho Brahe og mange andre. Årsagen til præcessionen af Jordens akse blev forklaret og beskrevet af Isaac Newton i hans "Principles" (1686). Og præcessionsformlenviste den amerikanske astronom Simon Newcomb (1896). Det er hans formel, raffineret i 1976 af International Astronomical Union, der beskriver præcessionshastigheden afhængigt af tidsreferencen.
Fænomenets fysik
I elementær fysik er præcession en ændring i et legemes vinkelmomentum, når dets bevægelsesretning i rummet ændres. Denne proces observeres på eksemplet med en top og dens afmatning. Til at begynde med begynder toppens lodrette akse, når den sænker farten, at beskrive en kegle - dette er præcessionen af den øverste akse. Den vigtigste fysiske egenskab ved præcession er inertifri. Det betyder, at når den kraft, der forårsager præcessionen ophører, vil kroppen tage en stationær stilling. I forhold til himmellegemer er en sådan kraft tyngdekraften. Og da den virker konstant, vil både planeternes bevægelse og præcession aldrig stoppe.
Vores stationære planets bevægelse
Alle ved, at planeten Jorden drejer rundt om Solen, roterer langs sin akse og ændrer retningen af denne akse. Men det er ikke alt. Astronomi skelner mellem tretten typer af bevægelser i vores hus. Lad os liste dem kort:
- Rotation omkring sin egen akse (skift af dag og nat).
- Rotation omkring solen (årstiderne skifter).
- "At gå frem" eller føre op til jævndøgn er præcession.
- Slingring af jordens akse - nutation.
- Ændring af Jordens akse til planet for dens kredsløb (hældning af ekliptika).
- Ændring af ellipsen af jordens kredsløb (excentricitet).
- Ændringer i perihelion (afstand fradet fjerneste punkt i kredsløbet fra solen).
- Parallaktiske uligheder i Solen (månedlige ændringer i afstanden mellem vores planet og stjernen).
- På tidspunktet for paraden af planeterne (planeterne er placeret på den ene side af Solen), går vores systems massecenter ud over solkuglens grænser.
- Jordens afvigelser (forstyrrelser og forstyrrelser) under indflydelse af andre planeters tiltrækning.
- Progressiv bevægelse af hele solsystemet mod Vega.
- Bevægelse af systemet omkring Mælkevejens kerne.
- Mælkevejsgalaksens bevægelse omkring midten af en klynge af lignende galakser.
Det hele er kompliceret, men matematisk bevist. Vi vil fokusere på vores planets tredje bevægelse - præcession.
Er dette en top?
Vi plejede at tro, at planetens rotationsakse omkring dens akse er uændret, og dens nordlige ende er rettet mod polarstjernens punkt. Men sådan er det ikke helt. Planetens akse beskriver en kegle såvel som en legetøjstoppe til børn eller en snurretop, som er forårsaget af tiltrækningen af vores satellit og vores lys. Som følge heraf bevæger planetens poler sig langsomt i forhold til stjerner med en bueradius på 23 grader og 26 minutter.
Hvordan ser man det?
Hældningen af jordens akse skyldes vekselvirkninger i gravitationssystemet Sol-Jord og Måne-andre planeter. Tyngdekræfterne er så store, at de tvinger planetens akse til at præcessere – en langsom vrik med uret i den modsatte retning af planetens rotation. At se fænomenet lunisolær præcession i aktion er let nokse på snurretoppen. Hvis du afviger dets håndtag fra lodret, begynder det at beskrive en cirkel i den modsatte rotationsretning. Hvis vi forestiller os, at planetens akse er en pen, og selve planeten er en top, så vil dette være, omend et groft, eksempel på præcessionen af Jordens akse. Vores planet gennemgår halvdelen af præcessionscyklussen på 25776 år.
Effekter af solens præcessioner og jord-månekomplekset
Den langsomme bevægelse af forårsjævndøgn (skæringspunktet mellem himmelækvator og ekliptika), fremkaldt af præcession, fører til to konsekvenser:
- Justering af himmelske koordinater.
- Ændringer i solens ophold i stjernetegnene.
Ændringer i forårsjævndøgn førte til fremkomsten af en international aftale om koordinaterne for himmellegemer med obligatorisk fiksering på en bestemt dato. På grund af jordens akses præcession i oldtiden var dette punkt faktisk i stjernebilledet Vædderen, og i dag er det placeret i stjernebilledet Fiskene. I analogi er der ingen overensstemmelse mellem de astrologiske tegn i stjernetegnene. For eksempel angiver tegnet på Fiskene, at armaturet i perioden 21. februar til 21. marts er placeret i stjernebilledet Fiskene. Sådan var det i oldtiden. Men i dag, på grund af præcessionen af Jordens kredsløb i denne periode, er Solen i stjernebilledet Vandmanden.
Der kommer ikke noget evigt forår
Precession er præcession af jævndøgn, hvilket betyder forskydning af punkterne for efterårs- og forårsjævndøgn. Med andre ord, forår på planeten med hveret år kommer tidligere (med 20 minutter og 24 sekunder), og efteråret senere. Dette har intet med kalenderen at gøre – vores gregorianske kalender tager højde for længden af det tropiske år (fra jævndøgn til jævndøgn). Derfor er effekten af præcession allerede inkluderet i vores kalender. Dette skift er periodisk, og dets periode, som tidligere nævnt, er 25776 år.
Hvornår begynder den næste istid?
Ændring i retningen af Jordens akse hvert 26. tusinde år (præcession) er en ændring i dens nordlige retning. I dag peger punktet på Nordpolen mod Nordstjernen, om 13 tusind år vil det pege på Vega. Og om 50 tusind år vil planeten gå gennem to cyklusser af præcession og vende tilbage til sin nuværende tilstand. Når planeten er placeret "direkte" - mængden af modtaget solenergi er minimal, og istiden begynder - er det meste af landet dækket af is og sne. Planetens historie viser, at istiden varer omkring 100 tusinde år, og den interglaciale - 10 tusind. I dag oplever vi sådan en mellemistid, men om 50 tusind år vil isskorpen dække planeten til grænserne under New York.
Ikke kun præcession er skylden
Ifølge National Aerospace Agency NASA begyndte planetens geografiske nordpol siden 2000 aktivt at skifte mod øst. I 115 år med at studere klimaet på planeten afveg han 12 meter. Indtil 2000 bevægede polen sig mod Canada med en hastighed på flere centimeter om året. Men efter den dato skiftede han både retning og fart. I dag har han fartop til 17 centimeter om året bevæger sig mod Storbritannien. Årsagerne til dette fænomen er smeltningen af de grønlandske gletsjere, en stigning i ismassen i den østlige del af Antarktis, tørke i de kaspiske og hindustanbassiner. Og bag disse fænomener er den menneskeskabte faktor for påvirkning af Jorden.
Hvorfor er vintrene ikke de samme?
Udover det faktum, at vores planet præcesserer, svinger den også under denne proces. Dette er nutation - hurtigt i forhold til præcessionsperioden "vrikke på polerne". Det er hende, der skifter vejret – nogle gange er vinteren koldere, så er sommeren tørrere og varmere. I år med særlig stærk nutation forventes mere hårde vejrforhold.
