- Прецессия равноденствий
-
Предварение равноденствий (лат. praecessio aequinoctiorum) — историческое название для постепенного смещения точек весеннего и осеннего равноденствий (то есть точек пересечения небесного экватора с эклиптикой) навстречу видимому годичному движению Солнца.
Содержание
Причины
Основная причина предварения равноденствий — прецессия, периодическое изменение направления земной оси под влиянием притяжения Луны, а также (в меньшей степени) Солнца. Как выяснил Ньютон в своих «Началах», сплюснутость Земли у полюсов приводит к тому, что притяжение внешних тел поворачивает земную ось, которая описывает конус с периодом (по современным данным) примерно 25 776 лет (Платонов год). При этом наклон земной оси сохраняется неизменным.
Существуют и другие причины смещения земной оси — нутация, апериодическое «блуждание полюсов» и т. п., однако их вклад в результат по сравнению с прецессией невелик.
Последствия
Поворот оси нашей планеты имеет разнообразные последствия. Прежде всего, он увеличивает продолжительность звёздного года, который становится на 20 минут длиннее тропического. Такие созвездия северного неба, как Орион и Большой Пёс, постепенно опускаются под горизонт и через несколько тысяч лет скроются из виду, зато на северном небе появятся созвездия Центавр и Южный Крест. Полюс мира сейчас почти совпадает с Полярной звездой; в древнем Египте он находился вблизи звезды Тубан (α Дракона), а в V тысячелетии перейдёт в созвездие Цефея.
Аналогичные явления происходят и на других планетах. Например, ось Юпитера под влиянием его многочисленных спутников и Солнца смещается примерно на полградуса в течение юпитерианского года.
Исторический очерк
На основании некоторых косвенных данных предполагают, что различие между звёздным и тропическим годом (простым логическим следствием чего является движение точек равноденствия на фоне звёзд) впервые установил Аристарх Самосский[1].
Исходя из наблюдений звёзд, предварение равноденствий было открыто выдающимся древнегреческим астрономом Гиппархом во II веке до н. э. В его распоряжении были результаты многолетних наблюдений греческого астронома III века до н. э. Тимохариса, из которых он обнаружил, что все долготы звёзд увеличиваются примерно (по его оценке) на 1° каждые 100 лет. Сообщение Гиппарха встретило сначала всеобщее недоверие, однако Клавдий Птолемей подтвердил и признал его. Для объяснения прецессии он вынужден был ввести ещё одну сферу, за пределами сферы неподвижных звёзд (сфера 1 на рисунке слева)[2]. Эта сфера вращается с периодом в одни сутки вокруг оси мира (NS). К ней прикреплена сфера неподвижных звёзд 2, вращающейся с периодом прецессии вокруг оси AD, перпендикулярной плоскости эклиптики; таким образом вращение сферы звёзд есть суперпозиция двух вращений, суточного и прецессионного. Наконец, внутрь этой сферы вложена ещё одна сфера 3, вращающаяся вокруг той же оси AD, но в противоположном направлении, что компенсирует прецессионное движение для всех внутренних сфер (но эта сфера по прежнему принимает участие в суточном вращении).
Теон Александрийский, комментатор Птолемея (IV век), выдвинул гипотезу, что сфера неподвижных звёзд испытывает периодические колебания в пределах 8°, после чего возвращается в прежнее положение. Эту модель поддержал в IX веке знаменитый арабский астроном Сабит ибн Курра.
Коперник первым понял, что смещается не небесный экватор, а земная ось. Причина смещения была подробно объяснена в «Началах» Ньютона; рассуждения Ньютона были качественно верны, однако его математическая модель содержала неточности.
В XVIII веке большой вклад в изучение вопроса внёс Даламбер, исправивший модель Ньютона, а в XIX-м — Фридрих Вильгельм Бессель и Отто Вильгельм Струве.
См. также
Примечания
- ↑ D. Rawlins, DIO, V. 9.1, pp. 31-38, 1999. Сайт журнала
- ↑ Evans, 1998.
Ссылки
- D. Ulansey, Hipparchus’s understanding of the precession
- Josée Sert, Hipparchus and the precession of the equinoxes
Литература
- Михайлов А. А., академик. Прецессия. Журнал «Земля и Вселенная», № 2 (1978).
- ЭСБЕ о предварении равноденствий
- Еремеева А. И., Цицин Ф. А. История астрономии (основные этапы развития астрономической картины мира). Изд. МГУ, 1989.
- Evans J. The History and Practice of Ancient Astronomy. New York: Oxford University Press, 1998.
Wikimedia Foundation. 2010.