Адамзат төрт миллион жылға жуық артта қалды және осы уақыт ішінде біз тектоникалық плиталардың қозғалысы туралы түсінікке қол жеткіздік, ауа-райын болжауды үйрендік және ғарыш кеңістігін игердік. Бірақ біздің планета әлі де көптеген құпиялар мен құпияларға толы. Олардың бірі жаһандық жылынумен және апаттар теориясымен байланысты - планета осінің прецессиясы.
Тарихи дерек
Жұлдыздардың фонындағы күн мен түннің теңелуінің қозғалысын біздің эрамызға дейінгі 3 ғасырда Самостық Аристарх байқаған. Бірақ жұлдыздардың бойлықтарының ұлғаюын және жұлдыз бен нақты жыл арасындағы айырмашылықтарды бірінші болып сипаттаған ежелгі грек астрономы Гиппарх б.з.б 2 ғасырда. Және бұл сол кезде барлық жұлдыздар қозғалмайтын сферада бекітілген деп есептелетініне қарамастан, аспанның қозғалысы бұл шардың өз осінің айналасында қозғалысы болып табылады. Одан кейін Птолемейдің, Александриялық Теонның, Сабит ибн Куррдың, Николай Коперниктің, Тихо Брагенің және басқалардың жұмыстары болды. Жер осінің прецессиясының себебін Исаак Ньютон өзінің «Қағидаларында» (1686) түсіндіріп, сипаттаған. Және прецессия формуласыамерикандық астроном Саймон Ньюкомбты (1896) көрсетті. Дәл оның 1976 жылы Халықаралық астрономиялық одақ нақтылаған формуласы уақыт анықтамасына байланысты прецессияның жылдамдығын сипаттайды.
Құбылыс физикасы
Бастауыш физикада прецессия – дененің кеңістіктегі қозғалыс бағыты өзгерген кезде оның бұрыштық импульсінің өзгеруі. Бұл процесс шыңның және оның баяулауының мысалында байқалады. Бастапқыда үстіңгі бөліктің тік осі, ол баяулағанда, конусты сипаттай бастайды - бұл жоғарғы осьтің прецессиясы. Прецессияның негізгі физикалық қасиеті инерциясыз. Бұл прецессияны тудыратын күш тоқтаған кезде дене қозғалмайтын жағдайға ие болады дегенді білдіреді. Аспан денелеріне қатысты мұндай күш тартылыс болып табылады. Ол үнемі әрекет ететіндіктен, планеталардың қозғалысы да, прецессиясы да ешқашан тоқтамайды.
Біздің қозғалмайтын планетамыздың қозғалысы
Жер планетасы Күнді айналатынын, өз осінің бойымен айналатынын және осы осьтің бағытын өзгертетінін бәрі біледі. Бірақ бұл бәрі емес. Астрономия үйіміздің қозғалысының он үш түрін ажыратады. Оларды қысқаша атап өтейік:
- Өз осінің айналасында айналу (күн мен түннің өзгеруі).
- Күн айналасында айналу (жыл мезгілдерінің ауысуы).
- "Алға жүру" немесе күн мен түннің теңелуіне дейін жету - бұл прецессия.
- Жер осінің тербелуі - нутация.
- Жер осінің орбита жазықтығына өзгеруі (эклиптиканың қисаюы).
- Жер орбитасының эллипсін өзгерту (экцентриситет).
- Перигелийдегі өзгерістер (қашықтықКүннен орбитаның ең алыс нүктесі).
- Күннің параллактикалық теңсіздіктері (планета мен жұлдыз арасындағы қашықтықтың ай сайынғы өзгерістері).
- Планеталардың шеруі кезінде (планеталар Күннің бір жағында орналасқан) біздің жүйенің масса центрі күн шарының шекарасынан шығып кетеді.
- Басқа планеталардың тартылуының әсерінен жердегі ауытқулар (бұзылулар мен толқулар).
- Бүкіл күн жүйесінің Вегаға қарай прогрессивті қозғалысы.
- Жүйенің Құс жолы ядросының айналасындағы қозғалысы.
- Құс жолы галактикасының ұқсас галактикалар шоғырының центрінің айналасындағы қозғалысы.
Бәрі күрделі, бірақ математикалық түрде дәлелденген. Біз планетамыздың үшінші қозғалысы - прецессияға назар аударамыз.
Бұл топ па?
Біз бұрын планетаның өз осінің айналасында айналу осі өзгеріссіз және оның солтүстік шеті поляр жұлдызының нүктесіне бағытталған деп ойлайтынбыз. Бірақ мүлде олай емес. Планетаның осі конусты, сондай-ақ біздің спутник пен жарықтандырғыштың тартылуынан туындаған балалар ойыншықтарының үстіңгі немесе айналмалы топты сипаттайды. Нәтижесінде планетаның полюстері доға радиусы 23 градус және 26 минут болатын жұлдыздарға қатысты баяу қозғалады.
Қалай көруге болады?
Жер осінің көлбеулігі гравитациялық жүйенің Күн-Жер және Ай-басқа планеталардың өзара әрекеттесуіне байланысты. Ауырлық күштерінің үлкендігі сонша, олар планетаның осін алға жылжытуға мәжбүр етеді - планетаның айналуына қарама-қарсы бағытта сағат тілімен баяу қозғалу. Ай-күндік прецессия құбылысын әрекетте көру жеткілікті оңайайналмалы шыңға қараңыз. Егер сіз оның тұтқасын вертикальдан ауытқып алсаңыз, онда ол айналудың қарама-қарсы бағыттағы шеңберді сипаттай бастайды. Егер біз планетаның осі қалам, ал планетаның өзі шың деп елестететін болсақ, онда бұл жер осінің прецессиясының өрескел болса да мысалы болады. Біздің планетамыз 25776 жылда прецессиялық циклдің жартысын өтеді.
Күн мен Жер-Ай кешенінің прецессияларының әсері
Прецессиядан туындаған көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесінің баяу қозғалысы (аспан экваторы мен эклиптиканың қиылысы) екі нәтижеге әкеледі:
- Аспан координаталары реттелуде.
- Зодиак шоқжұлдыздарында Күннің тұруындағы өзгерістер.
Көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесіндегі өзгерістер аспан денелерінің координаттары туралы белгілі бір күні міндетті түрде белгіленетін халықаралық келісімнің пайда болуына әкелді. Расында да, ерте заманда Жер осінің прецессиясына байланысты бұл нүкте Тоқты шоқжұлдызында болса, бүгінде Балықтар шоқжұлдызында орналасқан. Аналогия бойынша, зодиак шоқжұлдыздарының астрологиялық белгілері арасында сәйкестік жоқ. Мысалы, Балықтар белгісі 21 ақпаннан 21 наурызға дейінгі кезеңде шамның Балықтар шоқжұлдызында орналасқанын көрсетеді. Ежелгі заманда солай болған. Бірақ бүгінде осы уақыт аралығындағы Жер орбитасының прецессиясына байланысты Күн Суқұйғыш шоқжұлдызында.
Мәңгілік көктем болмайды
Прецессия – күн мен түннің теңелуі нүктелерінің жылжуы, яғни күзгі және көктемгі күн мен түннің теңелуі. Басқаша айтқанда, планетада әрқайсысымен көктембір жыл ерте келеді (20 минут 24 секундта), ал күз кейінірек келеді. Мұның күнтізбеге еш қатысы жоқ – біздің Григориан күнтізбесі тропикалық жылдың ұзақтығын (күн мен түннің теңелу күнінен) ескереді. Сондықтан, шын мәнінде, прецессияның әсері біздің күнтізбемізге енгізілген. Бұл ауысым кезеңді болып табылады және оның кезеңі, бұрын айтылғандай, 25776 жыл.
Келесі мұз дәуірі қашан басталады?
Жер осінің бағытының шамамен 26 мың жыл сайын өзгеруі (прецессия) - оның солтүстік бағытының өзгеруі. Бүгінде Солтүстік полюстің нүктесі Солтүстік жұлдызды көрсетеді, 13 мың жылдан кейін ол Вегаға нұсқайды. Ал 50 мың жылдан кейін планета екі прецессия циклінен өтіп, қазіргі күйіне оралады. Планета «тікелей» орналасқанда – алынатын күн энергиясының мөлшері минималды болады және мұз дәуірі басталады – жердің көп бөлігін мұз бен қар жауып тұрады. Ғаламшар тарихы мұз дәуірінің шамамен 100 мың жыл, ал мұз аралық 10 мың жылға созылатынын көрсетеді. Бүгін біз осындай мұз аралық уақытты бастан кешіріп жатырмыз, бірақ 50 мың жылдан кейін мұз қыртысы планетаны Нью-Йорктен төмен шекараларға дейін жауып тастайды.
Күнә тек прецессия емес
NASA ұлттық аэроғарыш агенттігінің мәліметі бойынша, 2000 жылдан бастап планетаның географиялық солтүстік полюсі шығысқа белсенді түрде ауыса бастады. Ғаламшардағы климатты зерттеген 115 жыл ішінде ол 12 метрге ауытқыған. 2000 жылға дейін полюс жылына бірнеше сантиметр жылдамдықпен Канадаға қарай жылжыды. Бірақ сол күннен кейін ол бағытын да, жылдамдығын да өзгертті. Бүгінде ол жылдамдықтажылына 17 сантиметрге дейін Ұлыбританияға қарай жылжиды. Бұл құбылыстың себептері Гренландия мұздықтарының еруі, Антарктиданың шығысындағы мұз массасының ұлғаюы, Каспий және Үндістан бассейндеріндегі құрғақшылық. Ал бұл құбылыстардың артында Жерге әсер етудің антропогендік факторы жатыр.
Қыс неге бірдей емес?
Біздің планетаның прецессиядан басқа, бұл процесс кезінде тербеледі. Бұл nutation – прецессиялық кезеңге қатысты «полюстердің серпілісі» жылдам. Ол ауа-райын өзгертеді - кейде қыс суық болады, содан кейін жаз құрғақ және ыстық болады. Ерекше күшті қоректену жылдары ауа-райының күрт нашарлауы күтілуде.
