Зямная вось - гэта важны фактар клімату нашай планеты

Зямная вось нашай планеты ў паўночным вектары накіравана да кропкі, дзе знаходзіцца зорка другой велічыні, званая Палярнай, у хваставой частцы сузор'я Малой Мядзведзіцы.

Гэтая зорка на працягу сутак акрэслівае на нябеснай сферы невялікую акружнасць радыусам каля 50 хвілін дугі.

У старажытнасці ведалі пра нахіле зямной восі

Вельмі даўно, у II стагоддзі да н. э., астраном Гиппарх адкрыў, што гэтая кропка з'яўляецца рухомай на зорным небе і павольна перамяшчаецца насустрач руху Сонца. Ён разлічыў хуткасць дадзенага руху ў 1 ° за стагоддзе. Дадзенае адкрыццё атрымала назву "прэцэсія зямной восі". Гэта ход наперадзе, або папярэднічанне раўнадзенства. Дакладнае значэнне гэтага руху, пастаяннай прэцэсіі, роўна 50 секундам у год. Зыходзячы з гэтага, поўны цыкл па экліптыкі складзе прыкладна 26 000 гадоў.

Дакладнасць важная для навукі

Вернемся да пытання аб полюсе. Вызначэнне яго дакладнага становішча сярод зорак - ёсць адна з найважнейшых задач астрометрии, якая займаецца вымярэннямі дуг і кутоў на нябеснай сферы з мэтай вызначэння каардынатаў зорак і планет, уласных рухаў і адлегласцяў да зорак, а таксама рашэннем задач практычнай астраноміі, важных для геаграфіі, геадэзіі і навігацыі.

Знайсці становішча полюса свету можна з дапамогай фатаграфіі. Уявіце сабе даўгафокусную фатаграфічную камеру, здзейсненага ў выглядзе астрографа, накіраваную нерухома на вобласць неба паблізу полюса. На такі фатаграфіі кожная зорка апіша больш ці менш доўгую дугу акружнасці з адзіным агульным цэнтрам, які і будзе полюсам свету - тым пунктам, куды накіравана кручэнне зямной восі.

Трохі аб вугле нахілу Зямны восі

Плоскасць нябеснага экватара, быўшы перпендыкулярнай да зямной восі, гэтак жа змяняе сваё становішча, чым і выклікаецца рух кропак перасячэння экватара з экліптыкі. У сваю чаргу, прыцягненне Месяцам экватарыяльнага зрушэння мас Зямлі імкнецца павярнуць Зямлю такім чынам, каб яе экватарыяльная плоскасць перасякала Месяц. Але ў дадзеным выпадку гэтыя сілы дзейнічаюць не на водную абалонку Зямлі, а на масы, якія ўтвараюць экватарыяльныя ўздуцце яе эллипсоидальной фігуры.

Уявім шар, упісаны ў зямной эліпсоід, якога ён датычыцца ў канцавоссях. Такі шар прыцягваецца Месяцам і Сонцам сіламі, накіраванымі да яго цэнтру. Па гэтай прычыне захоўваецца нязменнай зямная вось. Гэта прыцягненне, дзеючае на экватарыяльныя ўздуцце, імкнецца павярнуць Зямлю такім чынам, каб плоскасці зямнога экватара і прыцягальнага яе аб'екта супадалі, ствараючы гэтым перакульвае момант. Сонца на працягу года двойчы аддаляецца ад экватара да ± 23,5 °, а выдаленне Месяца ад экватара на працягу месяца дасягае амаль ± 28,5 °.

Дзіцячая цацка ваўчок адкрывае невялікую таямніцу

Калі б Зямля не круцілася, то яна імкнулася б нахіляцца, як бы ківаючы, так, каб экватар ўвесь час сачыў за Сонцам і Месяцам. Праўда, з прычыны велізарнай масы і інэрцыі Зямлі, такія ваганні былі б вельмі нязначнымі, так як на гэтак хуткую змену кірункаў Зямля не паспявала б рэагаваць. Мы добра знаёмыя з гэтай з'явай на прыкладзе дзіцячага турка. Сіла цяжару імкнецца перакуліць ваўчок, але цэнтраімклівых сіла абараняе яго ад падзення. У выніку, вось рухаецца, апісваючы канічную форму. І чым хутчэй рух, тым больш вузкая постаць. Сапраўды гэтак жа сябе паводзіць і зямная вось. Гэта і з'яўляецца нейкім гарантам яе стабільнага становішча ў прасторы.

Кут нахілу Зямны восі ўплывае на клімат

Зямля здзяйсняе рух вакол Сонца па арбіце, якая практычна падобная з акружнасцю. Назіранне за хуткасцю зорак, размешчаных паблізу экліптыкі, уяўляе, што ў кожны момант мы набліжаемся да адных зоркам і аддаляемся ад процілеглых ім на небе з хуткасцю 29,5 кіламетраў у гадзіну. Перамена пор году з'яўляецца вынікам таго. Існуе нахіл зямной восі да плоскасці арбіты і складае каля 66,5 градусаў.

З-за невялікі эліптычнай арбіты, планета ў студзені некалькі бліжэй да Сонца, чым у ліпені, але адрозненне ў дыстанцыі ня істотна. Таму ўплыў на атрыманне цяпла ад нашай зоркі малапрыкметна.
Навукоўцы лічаць, што зямная вось - гэта нестабільны параметр нашай планеты. Як паказваюць даследаванні, кут нахілу зямной восі ў адносінах да плоскасці яе арбіты ў мінулым быў іншым і перыядычна мяняўся. Па якія дайшлі да нас легендам пра гібель Фаэтона ў апісаннях Платона існуе згадка аб зняцці восі ў гэта жудаснае час на 28 °. Гэтая катастрофа мела месца быць больш за дзесяць тысяч гадоў таму.

Трохі памроім і зменім кут нахілу Зямлі

Існуючы сёння кут зямной восі ў адносінах да плоскасці арбіты складае 66,5 ° і забяспечвае не гэтак рэзкае ваганне тэмператур зіма - лета. Да прыкладу, калі гэты кут складаў бы каля 45 °, што б адбывалася на шыраце Масквы (55,5 °)? У траўні сонца пры такіх умовах дасягне зеніту (90 °) і перамесціцца да 100 ° (55,5 ° + 45 ° = 100,5 °).

Пры такім інтэнсіўным руху Сонца вясновы перыяд праходзіў бы нашмат хутчэй, і ў траўні б дасягаў піку тэмператур, як на экватары пры максімальным сонцастаяння. Затым злёгку бы саслабляўся, так як сонца, праходзячы зеніт, сыходзіла б крыху далей. Затым вярталася назад, праходзячы зеніт зноў. На працягу двух месяцаў, у ліпені і траўні, назіралася б непераносная спякота, каля 45-50 градусаў Цэльсія.

Зараз разгледзім, што б адбывалася з зімой, да прыкладу, у Маскве? Пасля праходжання другога зеніту, наша свяціла апусцілася б у снежні месяцы да 10 градусаў (55,5 ° -45 ° = 10,5 °) над гарызонтам. Гэта значыць з набліжэннем сьнежня Сонца выходзіла б на больш кароткі тэрмін, чым цяпер, невысока паднімаючыся над гарызонтам. У гэты перыяд сонца свяціла б па 1-2 гадзіны ў суткі. Пры такіх умовах начная тэмпература апусціцца ніжэй адзнакі -50 градусаў Цэльсія.

Кожная версія эвалюцыі мае права на жыццё

Як мы бачым, для клімату на планеце немалаважна, пад якім вуглом зямная вось. Гэта асноватворнае з'ява ў мяккасці клімату і ўмоў жыцця. Хоць, магчыма, пры іншых умовах на планеце, эвалюцыя пайшла б некалькі іншым шляхам, стварыўшы новыя віды жывёл. А жыццё працягвала б існаваць у іншым сваім разнастайнасці, і, магчыма, знайшлося б месца «iншаму» чалавеку ў ім.