Прецесия и нутация

Вероятно многократно сте наблюдавали въртенето на върха и сте забелязали, че оста му практически никога не е неподвижна. Под действието на силата на гравитацията, в съответствие със законите на въртеливото движение, оста на върха се движи, описвайки конична повърхност.

Земята е голям връх. И неговата ос на въртене под въздействието на гравитационните сили на Луната и Слънцето върху екваториалния излишък (както знаете, Земята е сплескана и по този начин повече материя се намира на екватора, отколкото на полюсите) също бавно се върти.

Оста на въртене на Земята описва конус с ъгъл 23,5 ° около оста на еклиптиката, в резултат на което полюсът на света се движи около полюса на еклиптиката в малък кръг, правейки един оборот за около 26 000 години. Това движение се нарича прецесия.

Последицата от прецесията е постепенното изместване на тънкото пролетно равноденствие към привидното движение на Слънцето с 50,3 ″ годишно. Поради тази причина Слънцето ежегодно навлиза в пролетното равноденствие 20 минути по-рано, отколкото прави пълна революция в небето.

В резултат на прецесията картината на дневното въртене на звездното небе бавно се променя: преди около 4600 години полюсът на света е бил близо до звездата Дракон, сега се намира близо до Полярната звезда, а през 2000г. години "полярната" звезда ще стане близо до Цефей. След 12 000 години правото да бъдете наречен „полярен“ ще премине към звездата Vege (Лира), която в момента е на 51

Промяна в положението на небесния екватор и полюса на света, както и движението на пролетната точка на равноденствие, причинява промяна в екваториалните и еклиптичните небесни координати. Следователно, като дават координатите на небесните тела в каталози, изобразявайки ги на карти, те трябва да посочват „епохата“, тоест момента във времето, за който са взети позициите на екватора и пролетното равноденствие при определяне на координатната система. Феноменът на прецесията е открит през II век. Пр.н.е. д. от гръцкия астроном Хипарх, когато сравнява дължините на звездите, определени от него от наблюдения, с дължините на същите звезди, открити 150 години преди него от гръцките астрономи Тимохарис и Аристила. В голяма степен прецесията възниква под въздействието на гравитационните сили на Луната. Силите, които причиняват прецесия, непрекъснато се променят поради промяната в положението на Слънцето и Луната спрямо Земята. Следователно, заедно с движението на оста на въртене на Земята по конус, има малки колебания в него, наречени нутации. Под влиянието на прецесията и нутацията полюсът на света описва сложна вълнообразна крива сред звездите.

Скоростта на промяна в координатите на звездите поради прецесия зависи от положението на звездите в небесната сфера. Деклинацията на различните звезди се променя през годината с величини от +20 ″ до -20 ″ в зависимост от правото изкачване. Правите изкачвания поради прецесия се променят по по-сложен начин и техните корекции зависят както от дясно изкачване, така и от деклинация на звездите. За близо до полюсните звезди правилните издигания могат да се променят доста забележимо дори за кратки интервали от време. Например, правото издигане на Полярната звезда се променя с почти цяла степен за 10 години. Прецесионните таблици се публикуват в астрономическите годишници и календари.

Трябва да се има предвид, че прецесията и нутацията само променят ориентацията на оста на въртене на Земята в космоса и не оказват влияние върху положението на тази ос в тялото на Земята. Следователно нито географската ширина, нито географската дължина на местата на земната повърхност се променят поради прецесия и нутация и тези явления не оказват влияние върху климата.