Удивительный мир, в котором мы живем: захватывающие путешествия по астрономии, физике и истории - страница 18

Рис. 2.19. Конус от прецессионного движения земной оси с мелкой спиралью нутационных колебаний. Сложное строение Земли (твердая кора, полужидкая мантия и твердое ядро) также оказывает влияние на ее прецессию

Рис. 2.20. Нутация оси Земли (без учета прецессионного движения) с 1983 по 1998 год. Нутационное движение разложено на две компоненты: нутацию в долготе и нутацию в наклоне. Главная нутационная гармоника, имеющая период, равный 18,6 года, определяется поворотом плоскости лунной орбиты. Меньшие петли вызваны эллиптичностью орбит Луны и Земли, наклоном орбиты Луны к эклиптике и рядом других причин4

Исследователи выяснили, что прецессия и нутация зависят от гравитационных сил Луны, Солнца, планет Солнечной системы, овальной формы и внутреннего строения Земли, от наклона земной оси к плоскости орбиты, от приливов-отливов морей и океанов и многих других причин.

В результате совместного воздействия Солнца, Луны, планет Солнечной системы и звезд Вселенной на Землю параметры ее движения и вращения постоянно меняются. У каждого параметра своя цикличность изменения. Например, эксцентриситет – это когда траектория движения Земли вокруг Солнца с круговой переходит на более эллиптическую и обратно каждые 95, 125 и 400 тысяч лет (рис. 2.21.А). Ось вращения планеты отклоняется в пределах трех градусов от эклиптики – плоскости обращения Земли вокруг Солнца – примерно каждую 41 тысячу лет (рис. 2.21.В). А цикл прецессии – вращения земной оси по конусу на манер детского волчка – в среднем 26 тысяч лет (рис. 2.21.С), и за это время земная ось описывает полный круг.

Рис. 2.21. Орбитальные параметры Земли: А – эксцентриситет; В – наклон оси вращения; С – прецессия

Древние египтяне и греки знали о прецессионном движении и имели точные данные о том, что полный круг прецессионного оборота длится 25 920 лет. И с древних времен этот период называют Великим или Платоновым годом Земли.

В масштабах существования Земли 26 тысяч лет – совсем коротенький срок. Но в масштабах человеческой истории этот период выглядит намного серьезнее.

Все названные процессы накладываются друг на друга и суммарно определяют периодическое изменение положения Земли относительно Солнца. При этом прецессия земной оси ведет к изменению положения полюсов мира на небосводе.

В Северном полушарии Полярная звезда указывает на север и практически совпадает с Северным полюсом мира. Полярная звезда – это альфа Малой Медведицы, звезда второй звездной величины, расстояние от Земли 420 световых лет. Но Полярная звезда не всегда была на севере.

В результате прецессии, как было сказано ранее, направление земной оси относительно звезд со временем меняется, описывая в пространстве конус с угловым радиусом в 23,5 градуса примерно за 26 тысяч лет. Поэтому очень медленно, но уверенно полюсы мира смещаются, и Северный полюс мира далеко не всегда находился около альфы Малой Медведицы. Следовательно, всем известная Полярная звезда далеко не всегда… была полярной.

Всего 2000 лет назад, в начале новой эры, роль Полярной звезды в Северном полушарии Земли играла бета5 Малой Медведицы, и до сегодняшнего дня носящая название Кохаб, от арабского «Кохаб-аль-Шемали» – «Звезда Севера». В Древнем Египте Полярной звездой был Тубан – альфа Дракона, а 12 тысяч лет назад – звезда Вега, альфа Лиры. Это третья по яркости звезда, после Сириуса и Арктура, которую можно наблюдать в России. Всего через тысячу лет Северный полюс мира окажется около гаммы Цефея.