Zemská osa naší planety v severním vektoru směřuje do bodu, kde se hvězda druhé velikosti, nazývaná Polárka, nachází v ocasní části souhvězdí Malé medvědice.
Tato hvězda obkresluje malý kruh na nebeské sféře o poloměru asi 50 minut oblouku během dne.
V dávných dobách věděli o sklonu zemské osy
Velice dávno, ve 2. století před naším letopočtem. e. astronom Hipparchos objevil, že tento bod je na hvězdné obloze pohyblivý a pomalu se pohybuje směrem k pohybu Slunce.
Vypočítal rychlost tohoto pohybu na 1° za století. Tento objev byl nazýván „precese zemské osy“. Toto je krok vpřed, nebo předehra rovnodennosti. Přesná hodnota tohoto pohybu, konstantní precese, je 50 sekund za rok. Na základě toho bude celý cyklus podél ekliptiky trvat přibližně 26 000 let.
Přesnost je pro vědu důležitá
Vraťme se k otázce pólu. Určení její přesné polohy mezi hvězdami je jedním z nejdůležitějších úkolů astrometrie, která se zabývá měřením oblouků a úhlů na nebeské sféře za účelem určení souřadnic hvězd aplanet, správné pohyby a vzdálenosti ke hvězdám, stejně jako řešení problémů praktické astronomie, důležité pro geografii, geodézii a navigaci.
Polohu světového pólu můžete zjistit pomocí fotografie. Představte si fotografickou kameru s dlouhým ohniskem, implementovanou ve formě astrografu, nehybně namířenou na oblast oblohy blízko pólu. Na takové fotografii bude každá hvězda popisovat více či méně dlouhý oblouk kruhu s jediným společným středem, kterým bude světový pól – bod, kam směřuje rotace zemské osy.
Něco málo o úhlu zemské osy
Rovina nebeského rovníku, která je kolmá k zemské ose, také mění svou polohu, což způsobuje pohyb průsečíků rovníku s ekliptikou. Na druhé straně, přitažlivost Měsíce rovníkovým posunem zemských hmot má tendenci otáčet Zemi takovým způsobem, že její rovníková rovina protíná Měsíc. Ale v tomto případě tyto síly nepůsobí na vodní obal Země, ale na hmoty, které tvoří rovníkové nabobtnání jejího elipsoidního útvaru.
Představme si kouli vepsanou do zemského elipsoidu, které se dotýká na pólech. Takový míček je přitahován Měsícem a Sluncem silami směřujícími k jeho středu. Z tohoto důvodu zůstává zemská osa nezměněna. Tato přitažlivost, působící na rovníkovou vybouleninu, má tendenci otáčet Zemi takovým způsobem, že se roviny zemského rovníku a objekt, který ji přitahuje, shodují, čímž vzniká moment převrácení.
Slunce se vzdalujerovníku na ± 23,5° a vzdálenost Měsíce od rovníku během měsíce dosahuje téměř ± 28,5°.
Svršek dětské hračky odhaluje malé tajemství
Pokud by se Země neotáčela, měla by tendenci se naklánět, jako by přikyvovala, takže rovník by celou dobu sledoval Slunce a Měsíc.
Pravda, vzhledem k obrovské hmotnosti a setrvačnosti Země by takové výkyvy byly velmi nevýznamné, protože Země by na tak rychlou změnu směru nestihla zareagovat. Tento jev dobře známe na příkladu dětského kolovrátka. Gravitační síla má tendenci převrátit vršek, ale dostředivá síla brání jeho pádu. V důsledku toho se osa pohybuje a popisuje kónický tvar. A čím rychlejší pohyb, tím užší postava. Stejně se chová i zemská osa. To je jistá záruka jeho stabilní pozice v prostoru.
Úhel zemské osy ovlivňuje klima
Země se pohybuje kolem Slunce po dráze, která je téměř jako kruh. Pozorování rychlosti hvězd nacházejících se v blízkosti ekliptiky znamená, že se každým okamžikem přibližujeme k některým hvězdám a vzdalujeme se od protilehlých na obloze rychlostí 29,5 kilometrů za hodinu. Změna ročních období je toho důsledkem. Sklon zemské osy k rovině oběžné dráhy je asi 66,5 stupně.
Vzhledem k malé eliptické dráze je planeta v lednu o něco blíže Slunci než v červenci, ale rozdíl ve vzdálenosti není významný. Proto vliv na příjem tepla od naší hvězdysotva znatelné.
Vědci se domnívají, že zemská osa je nestabilním parametrem naší planety. Studie ukazují, že úhel sklonu zemské osy vzhledem k rovině její oběžné dráhy byl v minulosti různý a periodicky se měnil. Podle legend, které se k nám dostaly o smrti Phaethona, je v popisech Platóna zmínka o posunu osy v této hrozné době o 28 °. Tato katastrofa se odehrála před více než deseti tisíci lety.
Pojďme trochu snít a změnit úhel Země
Aktuální úhel zemské osy vzhledem k rovině oběžné dráhy je 66,5° a poskytuje ne tak prudké kolísání teplot zima-léto. Například, pokud by tento úhel byl asi 45°, co by se stalo na zeměpisné šířce Moskvy (55,5°)? V květnu za takových podmínek slunce dosáhne zenitu (90°) a posune se na 100° (55,5°+45°=100,5°).
Při tak intenzivním pohybu Slunce by jarní období ubíhalo mnohem rychleji a v květnu by dosáhlo vrcholu teplot jako na rovníku při maximálním slunovratu. Pak by mírně zeslábl, protože slunce, přecházející zenit, by šlo o něco dále. Pak se to vrátilo a znovu překročilo zenit. Dva měsíce, v červenci a květnu, by tam byla nesnesitelná vedra, kolem 45-50 stupňů Celsia.
Teď zvažte, co by se stalo se zimou, například v Moskvě? Po překročení druhého zenitu by naše svítidlo v prosinci kleslo na 10 stupňů (55,5°-45°=10,5°) nad obzorem. To znamená, že s blížícím se prosincem by slunce více zhaslokrátce než nyní, stoupající nízko nad obzorem. V tomto období by slunce svítilo 1-2 hodiny denně. Za takových podmínek noční teploty klesnou pod -50 stupňů Celsia.
Každá verze evoluce má právo na život
Jak vidíme, pro klima na planetě je důležité, v jakém úhlu je zemská osa. To je zásadní jev v mírnosti klimatu a životních podmínek. I když možná za jiných podmínek na planetě by evoluce probíhala trochu jiným způsobem a vytvořila by nové druhy zvířat. A život by nadále existoval ve své jiné rozmanitosti a možná by v něm bylo místo pro „jiného“člověka.
