Inimkonnal on seljataga peaaegu neli miljonit aastat ja selle aja jooksul oleme saavutanud arusaamise tektooniliste plaatide liikumisest, õppinud ennustama ilma ja omandanud kosmose. Kuid meie planeet on endiselt täis palju saladusi ja saladusi. Üks neist, mida seostatakse globaalse soojenemise ja katastroofide teooriaga, on planeedi telje pretsessioon.
Ajalooline taust
Pööripäevade liikumist tähtede taustal märkas 3. sajandil eKr Samose Aristarhos. Kuid esimene, kes kirjeldas tähtede pikkuskraadi suurenemist ning tähe ja tegeliku aasta erinevusi, oli Vana-Kreeka astronoom Hipparkhos 2. sajandil eKr. Ja seda hoolimata asjaolust, et tol ajal arvati, et kõik tähed on fikseeritud kindlale sfäärile ja taeva liikumine on selle sfääri liikumine ümber oma telje. Pärast olid Ptolemaiose, Aleksandria Theoni, Sabit ibn Kurri, Nicolaus Copernicuse, Tycho Brahe ja paljude teiste teosed. Maa telje pretsessiooni põhjust selgitas ja kirjeldas Isaac Newton oma "Põhimõttes" (1686). Ja pretsessiooni valemnäitas Ameerika astronoom Simon Newcomb (1896). Just tema valem, mille rafineeris 1976. aastal Rahvusvaheline Astronoomialiit, kirjeldab pretsessiooni kiirust sõltuv alt ajast.
Nähtuse füüsika
Elementaarfüüsikas on pretsessioon keha nurkimpulsi muutumine, kui tema liikumissuund ruumis muutub. Seda protsessi vaadeldakse tipu ja selle aeglustumise näitel. Esialgu hakkab tipu vertika altelg, kui see aeglustub, kirjeldama koonust - see on ülemise telje pretsessioon. Presssiooni peamine füüsiline omadus on inertsivaba. See tähendab, et kui pretsessiooni põhjustav jõud lakkab, võtab keha paigalseisva asendi. Seoses taevakehadega on selliseks jõuks gravitatsioon. Ja kuna see toimib pidev alt, ei peatu nii planeetide liikumine kui ka pretsessioon kunagi.
Meie paigalseisva planeedi liikumine
Kõik teavad, et planeet Maa tiirleb ümber Päikese, pöörleb mööda oma telge ja muudab selle telje suunda. Kuid see pole veel kõik. Astronoomia eristab meie maja kolmeteist tüüpi liikumist. Loetleme need lühid alt:
- Pöörlemine ümber oma telje (päeva ja öö vaheldumine).
- Pöörlemine ümber Päikese (aastaaegade vaheldumine).
- "Edasi kõndimine" või pööripäevadele viimine on pretsessioon.
- Maa telje kõikumine – nutatsioon.
- Maa telje muutmine oma orbiidi tasapinnaks (ekliptika kalle).
- Maa orbiidi ellipsi muutmine (ekstsentrilisus).
- Muutused periheelis (kaugusorbiidi kaugeim punkt päikesest).
- Päikese paralleelsed ebavõrdsused (igakuised muutused meie planeedi ja tähe vahelises kauguses).
- Planeetide paraadi ajal (planeedid asuvad ühel pool Päikest) ületab meie süsteemi massikese väljaspool päikesepalli piire.
- Maa kõrvalekalded (häiringud ja häired) teiste planeetide külgetõmbe mõjul.
- Kogu päikesesüsteemi järkjärguline liikumine Vega suunas.
- Süsteemi liikumine ümber Linnutee tuuma.
- Linnutee galaktika liikumine ümber sarnaste galaktikate parve keskpunkti.
See kõik on keeruline, kuid matemaatiliselt tõestatud. Keskendume meie planeedi kolmandale liikumisele – pretsessioonile.
Kas see on top?
Varem arvasime, et planeedi pöörlemistelg ümber oma telje on muutumatu ja selle põhjaots on suunatud polaartähe punkti. Aga see pole päris nii. Planeedi telg kirjeldab koonust, aga ka laste mänguasjatopsi ehk keerlevat toppi, mis on põhjustatud meie satelliidi ja meie valgusti külgetõmbejõust. Selle tulemusena liiguvad planeedi poolused aeglaselt tähtede suhtes, mille kaareraadius on 23 kraadi ja 26 minutit.
Kuidas seda näha?
Maa telje kalle on tingitud vastastikmõjust gravitatsioonisüsteemis Päike-Maa ja Kuu-muud planeedid. Gravitatsioonijõud on nii suured, et sunnivad planeedi telge pretsesseerima – aeglane vingumine planeedi pöörlemisele vastupidises suunas päripäeva. Lunisolaarse pretsessiooni nähtuse nägemine tegevuses on piisav alt lihtnevaata ketrust. Kui kaldute selle käepidet vertikaalist kõrvale, hakkab see kirjeldama ringi vastupidises pöörlemissuunas. Kui kujutame ette, et planeedi telg on pliiats ja planeet ise on tipp, siis on see, ehkki konarlik, näide Maa telje pretsessioonist. Meie planeet läbib 25776 aasta jooksul poole pretsessioonitsüklist.
Päikese ja Maa-Kuu kompleksi pretsessioonide mõju
Kevadise pööripäeva (taevaekvaatori ja ekliptika ristumiskoha) aeglane liikumine, mis on põhjustatud pretsessioonist, toob kaasa kaks tagajärge:
- Taevakoordinaatide reguleerimine.
- Muutused Päikese viibimises sodiaagi tähtkujudes.
Kevadise pööripäeva muutused tõid kaasa rahvusvahelise kokkuleppe taevakehade koordinaatide kohta, mille fikseerimine on kohustuslik kindlal kuupäeval. Tõepoolest, iidsetel aegadel Maa telje pretsessiooni tõttu asus see punkt Jäära tähtkujus ja tänapäeval asub see Kalade tähtkujus. Analoogia põhjal ei ole sodiaagi tähtkujude astroloogiliste märkide vahel vastavust. Näiteks Kalade märk näitab, et ajavahemikul 21. veebruarist 21. märtsini asub valgusti Kalade tähtkujus. Nii oli see iidsetel aegadel. Kuid täna on Päike Maa orbiidi pretsessiooni tõttu sellel ajavahemikul Veevalaja tähtkujus.
Igavest kevadet ei tule
Pretsessioon on pööripäevade pretsessioon, mis tähendab sügis- ja kevadpööripäevade punktide nihkumist. Teisisõnu, kevad planeedil igaühegaaasta tuleb varem (20 minuti ja 24 sekundi võrra) ja sügis hiljem. Sellel pole kalendriga midagi pistmist – meie Gregoriuse kalender võtab arvesse troopilise aasta pikkust (pööripäevast pööripäevani). Seetõttu on pretsessiooni mõju tegelikult juba meie kalendris sees. See nihe on perioodiline ja selle periood, nagu varem mainitud, on 25776 aastat.
Millal algab järgmine jääaeg?
Maa telje suuna muutumine iga umbes 26 tuhande aasta järel (pressessioon) on selle põhjasuuna muutus. Täna osutab põhjapooluse punkt Põhjatähele, 13 tuhande aasta pärast Vegale. Ja 50 tuhande aasta pärast läbib planeet kaks pretsessioonitsüklit ja naaseb oma praegusesse olekusse. Kui planeet asub "otse" – saadav päikeseenergia hulk on minimaalne ja algab jääaeg – on suurem osa maast kaetud jää ja lumega. Planeedi ajalugu näitab, et jääaeg kestab umbes 100 tuhat aastat ja jääaeg - 10 tuhat aastat. Täna kogeme sellist jääaegade vahelist aega, kuid 50 tuhande aasta pärast katab jääkoor planeedi New Yorgi all oleva piirini.
Süüdi pole mitte ainult pretsessioon
Riikliku lennundusagentuuri NASA andmetel hakkas planeedi geograafiline põhjapoolus alates 2000. aastast aktiivselt ida poole nihkuma. 115 aastat planeedi kliimat uurides kaldus ta kõrvale 12 meetri võrra. Kuni 2000. aastani liikus poolus Kanada poole kiirusega mitu sentimeetrit aastas. Kuid pärast seda kuupäeva muutis ta nii suunda kui ka kiirust. Täna on tal kiiruskuni 17 sentimeetrit aastas liigub Suurbritannia poole. Selle nähtuse põhjused on Gröönimaa liustike sulamine, jää massi suurenemine Antarktika idaosas, põud Kaspia ja Hindustani vesikonnas. Ja nende nähtuste taga on Maale mõjuv inimtekkeline tegur.
Miks talved pole ühesugused?
Lisaks sellele, et meie planeet pretsesseerib, võngub see ka selle protsessi käigus. See on nutatsioon – kiire pretsessiooniperioodi "pooluste vingerdamine" suhtes. Tema on see, kes muudab ilma – vahel on talv külmem, siis suvi kuivem ja kuumem. Eriti tugeva nutatsiooniga aastatel on oodata karmimaid ilmastikutingimusi.
