|
Иллюстрация к статье на тему "Прецессия". Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.
Прецессия - (предварение равноденствий) — медленное передвижение точек весеннего и осеннего равноденствий. Эти точки пересечения экватора с эклиптикой отступают по последней почти равномерно навстречу Земле в ее движении вокруг Солнца, и потому новое равноденствие настает раньше, чем Земля опишет полный круг. Счет долгот ведется от точки весеннего равноденствия по направлению движения Земли, поэтому все долготы равномерно увеличиваются. Прецессия происходит от изменения положения в пространстве оси вращения Земли под влиянием притяжений Луны и Солнца. Если бы Земля была однородный шар или состояла из концентричных однородных сферических слоев различной плотности, равнодействующая притяжения проходила бы через ее центр, не изменяя вращения. Но Земля — сжатый по оси эллипсоид; ее экваториальную выпуклость можно представить себе кольцом, расположенным наклонно к эклиптике. Притяжение Солнца и Луны, находящихся всегда вблизи этой плоскости, стремится привести кольцо в совпадение с ней. С другой стороны, ось всякого вращающегося тела стремится сохранить неизменно свое положение в пространстве. От совместного действия Солнца и Луны и инерции вращения ось Земли, сохраняя неизменно свое наклонение к эклиптике, описывает коническую поверхность. Полюс экватора чертит круг около полюса эклиптики, а плоскость экватора, составляя постоянно один и тот же угол (около 23°27') с плоскостью эклиптики, скользит по ней, и линия их пересечения (равноденственная линия) вращается по направлению часовой стрелки (если смотреть с северного полюса). Эта так называемая лунно-солнечная Прецессия вследствие изменений земной орбиты не вполне постоянна; теперь она составляет 50,36" в год и незначительно уменьшается. Около 2/3 ее зависят от притяжения Луны, остальное — Солнца. Громадная масса Солнца компенсируется большим расстоянием: Прецессия пропорциональна массе и обратно пропорциональна кубу расстояния до возмущающего светила. Планеты не имеют никакого влияния на вращение Земли и положение ее экватора. Скорость точек равноденствий на эклиптике равна 4 км в час, т. е. скорости идущего человека. В прежнее положение они придут, иначе — полюс мира опишет полный круг — приблизительно в 26 тысяч лет (Платонов год). Пример прецессионального движения представляет гироскоп, если к его вращающейся оси, поставленной наклонно к горизонту, привешен груз. Более обыденный пример — волчок, вращающийся достаточно быстро. Если толчком вывести его из вертикального положения, то он не упадет на бок, но его ось будет медленно описывать конус, не изменяя наклона к горизонту. Возмущающей силой здесь служит тяжесть. Чем быстрее вращение, тем медленнее Прецессия Вследствие возмущений планет положение эклиптики в свою очередь изменяется: наклонность ее к экватору уменьшается, вместе с тем точки пересечения их очень медленно движутся по экватору. Эта планетная Прецессия (около 0,1" в год) направлена обратно лунно-солнечной и уменьшает ее. Сумма лунно-солнечной и планетной называется общей Прецессия По новейшим определениям лунно-солнечная Прецессия для t года: р1 = 50,362" — 0,0002"t; общая Прецессия: p = 50,248" + 0,0002"t; наклонность экватора к эклиптике: ε = 23º27'8,2" — 0,48"t, где t время в годах от 1900 г. Кроме лунно-солнечной Прецессия, ось Земли подвержена весьма сложным периодическим колебаниям, известным под общим названием нутации. При этом не только перемещаются точки равноденствий, но и изменяется наклонность экватора. Нутация происходит от периодических перемен в склонениях Солнца и Луны, а также их расстояний до Земли. В моменты равноденствий Солнце проходит через экватор и действие его на экваториальную выпуклость Земли исчезает; оно наибольшее во время солнцестояний. Это производит неравенство в движении точки равноденствия, которое зависит от долготы Солнца и носит название солнечной нутации. Другое солнечное неравенство зависит от положения Земли в эллипсе орбиты, т. е. от ее аномалии (угловое расстояние от перигелия). Наибольшее лунное неравенство происходит от того, что орбита Луны не совпадает с эклиптикой, но составляет с ней угол в 5°, при этом узлы лунной орбиты (линия пересечения ее с эклиптикой) быстро меняют свое место, а в зависимости от этого угол между лунной орбитой и экватором меняется от 18,5° до 28,5°. Полный круг линия узлов проходит в 18,6 лет, тот же период имеет и главное неравенство нутации. Вследствие этого точка равноденствия колеблется в ту и другую стороны около среднего положения определяемого Прецессия на 17", а наклонность экватора на 9". Помимо того, Луна, подобно Солнцу, производит неравенства, зависящие от ее долготы и аномалии. Так как неравенство, зависящее от положения лунных узлов, далеко превосходит по величине все остальные, то путь полюса экватора около среднего его положения, построенного, принимая во внимание только Прецессия, приближенно можно считать эллипсом (так называемый эллипс нутации). Путь полюса экватора около полюса эклиптики представляет собой волнообразную кривую. В небесной механике показывается связь между коэффициентами различных неравенств нутации, поэтому из наблюдений выводится только главный из них — размер большой полуоси эллипса нутации, который и называется постоянной нутации. По новейшим определениям она равна 9,210".
|