Bolygónk földi tengelye az északi vektorban arra a pontra irányul, ahol a második magnitúdójú, Polaris nevű csillag a Kis Ursa csillagkép farokrészében található.
Ez a csillag napközben egy kis kört rajzol az égi szférán, amelynek sugara körülbelül 50 perc ív.
Az ókorban tudtak a Föld tengelyének dőléséről
Nagyon régen, a Kr.e. II. században. Hipparkhosz csillagász felfedezte, hogy ez a pont mozgékony a csillagos égbolton, és lassan halad a Nap mozgása felé.
A mozgás mértékét századonként 1°-ra számolta. Ezt a felfedezést "a Föld tengelye precessziójának" nevezték. Ez az előrelépés, vagy a napéjegyenlőség előjátéka. Ennek a mozgásnak, az állandó precessziónak a pontos értéke évi 50 másodperc. Ez alapján az ekliptika mentén egy teljes ciklus körülbelül 26 000 év lesz.
A tudomány számára fontos a precizitás
Térjünk vissza a pólus kérdéséhez. Pontos helyzetének meghatározása a csillagok között az asztrometria egyik legfontosabb feladata, amely az égi szférán ívek és szögek mérésével foglalkozik a csillagok koordinátáinak, ill.bolygók, megfelelő mozgások és a csillagok távolsága, valamint gyakorlati csillagászati problémák megoldása, amelyek fontosak a földrajz, a geodézia és a navigáció szempontjából.
Fénykép segítségével megkeresheti a világ sarkának helyzetét. Képzeljünk el egy hosszúfókuszú fényképező kamerát, amelyet asztrográf formájában valósítunk meg, és mozdulatlanul az égbolt egy pólusához közeli tartományát célozzuk meg. Egy ilyen fényképen minden csillag egy többé-kevésbé hosszú körívet ír le egyetlen közös középponttal, amely a világ pólusa lesz – az a pont, ahová a Föld tengelyének forgása irányul.
Egy kicsit a Föld tengelyének szögéről
Az égi egyenlítő síkja, mivel merőleges a Föld tengelyére, szintén megváltoztatja helyzetét, ami az Egyenlítő és az ekliptika metszéspontjainak elmozdulását idézi elő. Viszont a Hold vonzása a Föld tömegeinek egyenlítői elmozdulása miatt hajlamos úgy forgatni a Földet, hogy egyenlítői síkja metszi a Holdat. De ebben az esetben ezek az erők nem a Föld vízhéjára hatnak, hanem azokra a tömegekre, amelyek ellipszoid alakjának egyenlítői duzzadását alkotják.
Képzeljünk el egy gömböt a Föld ellipszoidjába írva, amelyet a pólusoknál érint. Az ilyen labdát a Hold és a Nap a középpontja felé irányított erők vonzzák. Emiatt a Föld tengelye változatlan marad. Ez az egyenlítői domborulatra ható vonzás hajlamos úgy forgatni a Földet, hogy a Föld egyenlítőjének és az őt vonzó objektumnak a síkjai egybeesnek, és így felborulási nyomatékot hoz létre.
A nap távolodik tőleEgyenlítő ± 23,5°-ra, és a Hold távolsága az Egyenlítőtől a hónap folyamán majdnem eléri a ± 28,5°-ot.
A gyerekjáték felső egy kis titkot árul el
Ha a Föld nem forogna, akkor hajlamos lenne megdőlni, mintha bólogatna, így az Egyenlítő folyamatosan követné a Napot és a Holdat.
Igaz, a Föld hatalmas tömege és tehetetlensége miatt az ilyen ingadozások nagyon jelentéktelenek lennének, hiszen a Földnek nem lenne ideje reagálni egy ilyen gyors irányváltásra. Jól ismerjük ezt a jelenséget a gyerek forgó példáján. A gravitációs erő hajlamos felborítani a tetejét, de a centripetális erő megakadályozza, hogy leessen. Ennek eredményeként a tengely elmozdul, és egy kúpos alakot ír le. És minél gyorsabb a mozgás, annál keskenyebb az alak. A Föld tengelye is hasonlóan viselkedik. Ez bizonyos garancia a térben való stabil helyzetére.
A Föld tengelyének szöge befolyásolja az éghajlatot
A Föld a Nap körül olyan pályán kering, amely szinte körhöz hasonlít. Az ekliptika közelében elhelyezkedő csillagok sebességének megfigyelése azt mutatja, hogy bármelyik pillanatban közeledünk néhány csillaghoz, és 29,5 kilométeres óránkénti sebességgel távolodunk az ellentétes csillagoktól. Az évszakok változása ennek az eredménye. A Föld tengelyének dőlése van a pálya síkjához képest, és körülbelül 66,5 fokos.
A kis elliptikus pálya miatt a bolygó januárban valamivel közelebb van a Naphoz, mint júliusban, de a távolságkülönbség nem jelentős. Ezért a csillagunk hőfelvételére gyakorolt hatásalig észrevehető.
A tudósok úgy vélik, hogy a Föld tengelye bolygónk instabil paramétere. A tanulmányok azt mutatják, hogy a Föld tengelyének dőlésszöge a keringési síkhoz képest a múltban eltérő volt, és időszakosan változott. A Phaethon haláláról hozzánk eljutott legendák szerint Platón leírásaiban említést tesznek arról, hogy ebben a szörnyű időben 28 ° -kal tengelyeltolódás történt. Ez a katasztrófa több mint tízezer éve történt.
Álmodjunk egy kicsit és változtassuk meg a Föld szögét
A Föld tengelyének jelenlegi szöge a pálya síkjához képest 66,5°, és nem túl éles ingadozást biztosít a téli-nyári hőmérsékletben. Például, ha ez a szög körülbelül 45° lenne, mi történne Moszkva szélességi fokán (55,5°)? Májusban ilyen körülmények között a nap eléri a zenitet (90°) és 100°-ra tolódik el (55,5°+45°=100,5°).
A Nap ilyen intenzív mozgásával a tavaszi időszak sokkal gyorsabban múlna el, és májusban érné el a hőmérséklet csúcspontját, mint az Egyenlítőn a maximális napfordulókor. Aztán kissé gyengülne, mivel a nap a zenitet áthaladva egy kicsit tovább megy. Aztán visszatért, ismét áthaladt a zeniten. Két hónapig, júliusban és májusban elviselhetetlen hőség lesz, 45-50 Celsius-fok körül.
Most gondold át, mi történne a téllel, például Moszkvában? Világítótestünk a második zenit áthaladása után decemberben 10 fokra (55,5°-45°=10,5°) süllyedt volna a horizont fölé. Vagyis december közeledtével többet sütne ki a naprövidebb ideig, mint most, alacsonyan emelkedve a horizont fölé. Ebben az időszakban napi 1-2 órára kisütött a nap. Ilyen körülmények között az éjszakai hőmérséklet -50 Celsius-fok alá csökken.
Az evolúció minden változatának joga van az élethez
Amint látjuk, a bolygó éghajlata szempontjából fontos, hogy a Föld tengelye milyen szögben áll. Ez alapvető jelenség az enyhe éghajlat és életkörülmények között. Bár talán a bolygónkon más körülmények között az evolúció egy kicsit másképpen ment volna, új típusú állatokat hozva létre. És az élet a maga más sokszínűségében továbbra is létezne, és talán egy „más” embernek is lenne benne helye.
