ПРЕЦЕСІЯ ТА НУТАЦІЯ

Ймовірно, ви не раз спостерігали обертання дзиги і звернули увагу на те, що його вісь практично, не буває нерухома. Під дією сили земного тяжіння, відповідно до законів обертального руху, вісь дзиги переміщається, описуючи конічну поверхню.

Земля - великий дзига. І її вісь обертання під дією сил тяжіння Місяця і Сонця на екваторіальний надлишок (як відомо, Земля сплюснута і, таким чином, у екватора розташовано більше речовини, ніж у полюсів) також повільно обертається.

Вісь обертання Землі описує біля осі екліптики конус з кутом в 23,5 °, внаслідок чого полюс світу рухається навколо полюса екліптики по малому колу, роблячи один оберт приблизно за 26 000 років. Цей рух називається прецесією.

Наслідком прецесії є поступове зміщення точки весняного рівнодення назустріч видимому руху Сонця

на рік. З цієї причини Сонце щорічно вступає до точки весняного рівнодення на 20 хв раніше, ніж воно здійснює повний оберт на небі.

В результаті прецесії повільно змінюється картина добового обертання зоряного неба: близько 4600 років тому полюс світу був поблизу зірки Дракона, тепер він розташований поблизу Полярної зірки, а через 2000 років полярною зіркою стане Цефея. Через 12 000 років право називатися полярною перейде до зірки Веги (

Ліри), яка нині віддалена від полюса на 51°.

Зміна положення небесного екватора та полюса світу, а також переміщення точки весняного рівнодення викликає зміну екваторіальних та екліптичних небесних координат. Тому, наводячи координати небесних світил в каталогах, зображуючи їх на картах, обов'язково вказують епоху, тобто момент часу, для якого були прийняті положення екватора і весняного точкирівнодення щодо системи координат.

Явище прецесії було відкрито у ІІ. до зв. е. грецьким астрономом Гіппархом при порівнянні довгот зірок, визначених ним зі спостережень, з довготами цих зірок, знайденими за 150 років до нього грецькими астрономами Тимохарісом і Аристіллом. Значною мірою прецесія виникає під впливом сил тяжіння Місяця.

Сили, які викликають прецесію, внаслідок зміни розташування Сонця та Місяця щодо Землі постійно змінюються. Тому поряд з рухом осі обертання Землі за конусом спостерігаються невеликі її коливання, названі нутацією. Найбільше з таких коливань має амплітуду

та період

. Під впливом прецесії та нутації полюс світу описує серед зірок складну хвилеподібну криву.

Швидкість зміни координат зірок внаслідок прецесії залежить від положення зірок на небесній сфері. Відмінювання різних зірок змінюються протягом року на величини від

до

залежно від прямого сходження. Прямі сходження внаслідок прецесії змінюються складнішим чином, та його поправки залежить як від прямих сходжень, і від відмін зір. Для близполюсних зірок прямі сходження можуть змінюватися помітно навіть за невеликі інтервали часу. Наприклад, пряме сходження Полярної зірки змінюється за 10 років на цілий градус. Таблиці прецесії публікуються в астрономічних щорічниках та календарях.

Слід пам'ятати, що прецесія і нутація змінюють лише орієнтування осі обертання Землі у просторі і впливають становище цієї осі у тілі Землі. Тому ні широти, ні довготи місць земної поверхні через прецесію та нутацію не змінюються і впливу ці явища на клімат не надають.