Основно съдържание
Астрономия и космология
Курс: Астрономия и космология > Раздел 3
Урок 3: Въртене на Земята и наклон- Сезоните не са продиктувани от близостта до Слънцето
- Симулатор на сезони
- Как наклонът на Земята води до появата на сезоните
- По-екстремни ли са сезоните в южното полукълбо?
- Цикли на прецесия и отклонение на Миланкович
- Прецесията причинява по-късен перихелий
- Какво причинява прецесия и други орбитални промени
- Апсидна прецесия (прецесия на перихелия) и цикли на Миланкович
© 2023 Khan AcademyУсловия за ползванеДекларация за поверителностПолитика за Бисквитки
Прецесията причинява по-късен перихелий
Уточняване на ефекта на аксиалната прецесия върху календара и датата на перихелий и афелий. Създадено от Сал Кан.
Искаш ли да се присъединиш към разговора?
Все още няма публикации.
Видео транскрипция
Във видеото, в което за пръв път
се запознахме с циклите на Миланкович, в което говорихме
за прецесията и как наклонът на Земята, осовата инклинация,
също може да се промени, получих този коментар в Ютуб канала
от Vicksoma и той или тя казва:
"Ако разбрах това правилно, прецесията променя времето на сезоните
през дълги периоди от време, а осовата инклинация променя
"силата" на сезоните през дълги периоди
от време." Това е добър коментар. Първият коментар
не е напълно правилен и върху това ще се фокусирам
в това видео. Той или тя казва:
"прецесията променя времето на сезоните
през дълги периоди от време." Това е вярно, но не мисля,
че е вярно в смисъла, в който говори
Vicksoma. Втората част
е приблизително вярна. "Осовата инклинация променя
"силата" на сезона през дълги периоди
от време." Ако имаш повече наклон
към Слънцето в екстремното положение, тогава, да, ще имаш по-голямо
несъответствие, отколкото ако имаш
по-малък наклон, при което наклонът
е надалеч от Слънцето. Или, предполагам можеш да кажеш,
ако имаш повече наклон към или надалеч от Слънцето, различията между лятото и зимата
ще са по-големи, отколкото ако имаш
по-малък наклон. второто твърдение е вярно,
въпреки че винаги трябва да внимаваш с неща,
които са толкова сложни като климата, понеже може да зависи
от в коя част на глобуса си, в зависимост какви са другите фактори,
които участват в процеса. Може да искаш да проведеш
някакъв вид симулация или нещо такова. Но втората част е
приблизително вярна. Но искам да се фокусирам
върху първата част, понеже мисля,
че ще ни даде по-добро разбиране за това
какво е прецесията. И това последното твърдение,
което Vicksoma прави, всъщност не е вярно. Той казва – приемам, че е "той",
но може и да е "тя" – "Тоест след няколко
хиляди години, ако все още използваме
същата календарна система, лятото и зимата ще са
през различни месеци и ще са по-меки
или по-сурови." И ще видим, че второто твърдение
не е вярно, понеже календарът ни е
базиран на това кога сме най-наклонени
надалеч от или към Слънцето. Календарът ни е базиран върху – можеш да кажеш, че до някаква степен
взима предвид прецесията и според нашия календар
се променя момента, в който сме най-приближени
или най-отдалечени от Слънцето – перихелия или афелия. И ще помислим за това
в това видео. Нека начертая
Слънцето тук. Нека начертая Слънцето
ето тук. И нека начертая орбитата на Земята
около Слънцето. И ще я начертая с малък
ексцентрицитет. И просто за да знаеш за какво говоря,
когато кажа ексцентрицитет, една окръжност няма
ексцентрицитет. Една елипса,
тази елипса тук, има повече ексцентрицитет
от тази окръжност, която няма
ексцентрицитет. И една елипса с още по-голям
ексцентрицитет ще изглежда ето така. Може да мислиш за
ексцентрицитета като за мярка за това
колко "надалеч" е нещо от перфектно кръгло състояние. Орбитата на Земята около Слънцето
е доста близка до кръговата, но има някакъв
ексцентрицитет. Тя е леко елиптична
и леко ще преувелича това в чертежа тук. Да кажем, че това е
най-близката точка до Слънцето, до която Земята достига,
така че това е перихелият. И, да кажем, че това е
най-отдалечената точка. И, очевидно, това не е
голяма разлика. Всъщност сега е само
3% разлика, но също ще научим,
че това се променя. Никога не става
толкова драстична, но това ще ни помогне
да визуализираме нещата. Земната орбита може
да изглежда ето така. Земната орбита – мога
да се справя по-добре – Земната орбита може
да изглежда ето така. Очевидно преувеличавам
ексцентрицитета. Да кажем, че това е
земната орбита. Това е точката, в която сме най-близо,
тоест това е перихелий. И тук сме
най-отдалечени. Това е афелий. И в първото видео, в което
обсъдихме това, видяхме, че точно сега този перихелий
е през януари и това ще се промени с времето,
както ще видим в това видео. Сега е през януари. А сега афелият
е през юли. Моментът, в който сме
най-наклонени към Слънцето, точно сега не е
при перихелия. Всъщност се случва няколко седмици
преди перихелия. Когато сме най-наклонени
към Слънцето, това е зимното
слънцестоене. И това е –
всъщност, в случая със
северното полукълбо, това е моментът, в който сме
най-наклонени надалеч от Слънцето. Ако начертая наклона ни, ако излезе от
Северния полюс, той ще изглежда
ето така. И това тук, в зависимост
от годината и къде във времевата зона си,
и подобни неща, това всъщност е
21-ви или 22-ри декември. Засега просто ще кажа
22-ри декември. И Северното полукълбо е
най-наклонено към Слънцето на 20-ти или 21-ви юни,
приблизително 6 месеца по-късно. Или, всъщност, точно
шест месеца по-късно. Просто месеците имат
различен брой дни и понякога имаш високосна година,
февруари има 28 или 29 дни, но ако се отдалечиш
с половин година, тогава си в деня на – в случая със
Северното полукълбо – лятното слънцестоене
и в този момент сме най-наклонени
към Слънцето. И, отново, точно сега се случва
няколко седмици преди афелия, преди да сме най-отдалечени
от Слънцето. Искам да увелича тук
върху 22-ри декември. Нека увелича тук. Да кажем, че това е Земята. Увеличавам върху
тази окръжност тук. Нека я оградя, за да покажа,
че съм фокусиран върху това тук. И нека начертая
оста на въртене. И знаем, че този ъгъл спрямо вертикалата,
която можеш да наречеш наклон, или осова инклинация, и знаем, че това е 23,4 градуса
спрямо вертикалата – спрямо перпендикуляра
в сравнение с равнината на орбитата ни. Ако орбиталната ос беше
право нагоре и надолу, щеше да изглежда
ето така. Но тя не е, накланя се и този ъгъл тук
е 23,4 градуса. И когато кажа
право нагоре и надолу, казвам това по отношение
на равнината на земната орбита около Слънцето. Това тук е
осова инклинация. И както Vicksoma спомена,
това се променя, варира между 22 градуса
и 24,5 градуса през дълги периоди от време,
но – мисля, че е през 41 000 години,
ако си спомням правилно – така че донякъде ще повлияе
"силата" на сезоните. Този наклон се движи между
мястото си – в момента намалява и ще стигне до минимум
след няколко хиляди години. Ще стигне до някакъв минимум
и, в крайна сметка, отново ще се върне
до максимален наклон. Преминава напред-назад
между тези две точки в период от няколко
десетки хиляди години. Това тук е увеличено. И, както споменахме, можеш
да гледаш на прецесията все едно, ако тази стрелка тук
наистина съществуваше, тя ще се движи по
една окръжност и се движи по тази окръжност
през огромен период от време, през период от
26 000 години. Нека поясня всичко. Точно сега ще приема,
че Земята се върти и орбиталната посока
е в тази посока. И ще приема – нека направя това
малко по-изкривено – това е въртенето
на Земята, то е в тази посока тук. И за прецесията научихме –
това всъщност, за да сме точни,
е аксиална прецесия. Има много видове прецесия,
за които ще говорим. Ако някой каже просто прецесия,
обикновено говори за аксиална прецесия. Тя е тази идея, че за периода от
26 000 години върхът на тази стрелка – или, можеш да си представиш,
самите полюси – ще се придвижи по
една окръжност. Ако погледнеш същата точка
в орбитата ни при кой да е период във времето,
окръжността, която това проследява, ще се "движи" в
тази посока тук. Ако изчакаме 1800 години –
и искам да съм сигурен, че правя това
напълно правилно, понеже е важно, за да видим какво
се случва с календара ни – ако изчакаме 1800 години,
тази стрелка пак ще има наклон
от 23,4 градуса, но вместо да сочи
в тази посока, тя може да сочи
в тази посока, или, всъщност, тя ще сочи
в тази посока. Очевидно не я чертая
напълно точно. И долната част на стрелката
ще дойде ето тук. Ако помислиш за това,
ако изчакаш 1800 години, и, отново, наклонът не се е променил
или се е променил с малко, но прецесията, проследяването на
тази окръжност, е променило посоката на
тази стрелка, променило е посоката на
оста ни на въртене. И ако изчакаш 1800 години,
кога Северното полукълбо ще е насочено
най-надалеч от Слънцето? Ами, вече няма да е насочено
най-надалеч от Слънцето в тази точка в пространството
спрямо Слънцето, понеже сега неговата ос на въртене
изглежда ето така. Ако изчакаме – или, трябва да кажа,
че след 1800 години ще е насочено най-надалеч,
или Северното полукълбо ще е насочено най-надалеч от Слънцето
приблизително месец по-рано. Приблизително месец по-рано. Ще е насочено най-надалеч от Слънцето
приблизително месец по-рано. Тогава ще е насочено най-надалеч
от Слънцето. Спрямо днешното време
ще кажем, че това все още не е
насочено най-надалеч, но тъй като имаме
тази прецесия, тъй като посоката на наклона,
или посоката на оста ни на въртене, се променя, сега сме насочени най-надалеч от Слънцето в различен момент,
в различна точка от орбитата си. Това е след приблизително
1800 години. Въз основа на това –
мисля, че може би именно това намеква Vicksoma –
казваш, че това е по-рано в орбитата и се чудиш няма ли това сега
да е ноември. Отговорът е не. Пак ще е 22-ри
декември. Пак ще е 21-ви или 22-ри
в зависимост от годината. Пак ще е 22-ри декември. Пак ще е същата дата и това е понеже календарът ни е базиран
върху моментите, в които сме най-наклонени надалеч от
или към Слънцето. По определение, това е моментът,
в който сме най-наклонени надалеч от Слънцето, тоест това ще е
зимното слънцестоене. Всяка година –
както го начертах тук... и, всъщност, този перихелий
също се променя с времето. Има прецесия и
на перихелия, но сега няма
да навлизам в това. Ако отидеш 1800 години напред, всичко, което ще се случи,
е, че това, което по календар приемаме
за 22-ри декември в абсолютна точка
в орбитата си, ще е по-рано в
нашата орбита, но пак ще го наричаме
22-ри декември. И перихелият ще е по-надалеч от
22-ри декември, всъщност ще е отдалечен
с един месец. Перихелият след
1800 години няма да е през януари,
а ще е през февруари. Това, което трябва да запомним, е,
че календарът ни не е базиран на една точна позиция
в Космоса по отношение на Слънцето. Календарът ни е базиран върху
максималния наклон към или надалеч от Слънцето и това, както ще видим, леко се променя по отношение
на това къде се получава в абсолютната точка
в пространството. Мисля, че се променя с приблизително
20 минути на година. Всяка година перихелият е
с 20 минути по-късно. Ако искахме да използваме
перихелия, ако искахме да използваме точната
позиция в пространството за календар, годината ни ще е около –
не знам точно колко – приблизително 20
или 25 минути по-дълга, но всъщност е много
по-логично да мислим за това спрямо наклона,
понеже именно той диктува сезоните и това е най-възможно
за наблюдение от Земята – къде се намира Слънцето
на небосклона.