Nutacija

Nebeski svodse kreće pokrivulji,koja jerezultantauzajamnog djelovanjarotacije(zeleno), Zemljine precesije (plavo) inutacije(crveno).

Zemljina precesija.

U razdobljuPlatonove godine,sjeverni nebeski polopišekružnicumeđuzvijezdama;stoga će današnjuSjevernjačuzamjenjivati druge zvijezde.

Nutacijauastronomijije malo periodično remećenjeZemljina precesijskoga stošca,uzrokovano promjenom relativnih položaja i udaljenostiMjesecaiSunca.Nutacija uzrokovana Mjesecom pomak jenebeskih polovaod srednjega položaja za ± 9″ s periodom od 18,6godina,koliko iznosi period regresije Mjesečevih čvorova; naime, ravnina Mjesečeve staze, koja je prema ravnini Zemljinaekvatoranagnuta pod kutom od 5° 9′, zakreće se i utječe na položaj osiZemljine vrtnje.Sunčeva je nutacija manja, s periodom 0,5Sunčeve ili tropske godine.

Zemljina precesija i nutacija

Osim vrtnje (rotacije) i obilaženja oko Sunca (revolucije),Zemljapokazuje još jednu vrstu gibanja. Njena os također se neprestano giba i opisujestožacoko polaekliptike,i to u smislu lijevogvijkakoji napreduje nasjever.Vršni polukut stožca jednak je nagibu ekliptike (ekliptikaje nagnuta je pod kutom od 23°27′ premanebeskom ekvatoru). Zbog toga zakretanja osi u istom se smislu zakreće i presjecište ravnine ekliptike s nebeskim ekvatorom, a s njime iproljetna točka.Zato proljetna točka mijenja mjesto među zvijezdama. Pomak proljetne točke odvija se u smjeru dnevne vrtnje neba, a to je upravo suprotno od prividnog, godišnjeg gibanja Sunca: proljetna točka se kreće nazapad,a Sunce naistok.To znači da proljetna točka ide u susret Suncu, ili "pred" Sunce. Otuda potječe latinski naziv te pojave, jerpraecedereznači ići naprijed.

Zemljinu precesiju tumačimehanikarotirajućeg krutog tijela. Najjači utjecaj na nju pokazuju Mjesec i Sunce. Mjesec je djelotvorniji zato što je mnogo bliže. Zajednički učinak Mjeseca i Sunca naziva seluni-solarnom precesijom.No dok se Sunce nalazi uvijek u ravnini ekliptike, Mjesečeva staza je prema njoj nagnuta otprilike za 5°. Otuda dolazi do periodičke promjene Mjeseceva utjecaja, u vremenu od 18.66 godina (to je period regresije čvorova Mjesečeve staze), pa precesijski stožac nije sasvim gladak nego ispunjen naborima. Pojava nabora naziva senutacija.

Opća precesija

Veličina luni-solarne precesije iznosi 50.37 "na godinu. To jekutza koji bi se po ekliptici pomaknulaproljetna točkakada bi djelovali samo Mjesec i Sunce. No utječu još i planeti. Njihov se učinak ili planetska precesija ističe kao promjena položaja ravnine ekliptike. Pod privlačnom silom planeta, Zemlja se njiše oko 0.05 "na godinu (u današnje vrijeme). Zbog toga će proljetna točka kliziti i ponebeskom ekvatoruza 0.13 "na godinu, pa će u smjeru ekliptičkih dužina ukupan pomak iznositi 50.25" na godinu. To je godišnji iznosopće Zemljine precesije.

Zemljina precesija dovodi do razlike između Sunčeve (tropske) i zvjezdane (sideričke) godine.Zvjezdana godinaje vrijeme potrebno da Sunce nanebeskoj sferiprevali puni kut ili, drugim riječima, vrijeme obilaženja Zemlje oko Sunca s obzirom na neki zadani smjer u prostoru (npr. u odnosu na proljetnu točku). U Sunčevoj godini Sunce prevali nebeskom sferom kut koji je od punog kuta manji za iznos Zemljine precesije; kut od 360° - 50.25” Sunce prijeđe za vrijeme Sunčeve godine od 365.2422 dana, a kut od 360° za vrijeme zvjezdane godine. Zvjezdana godina je oko 20 minuta duža odSunčeve godine.

Platonova godina

Iz iznosa opće precesije lako nađemo razdoblje vremena u kojemu Zemljina os obiđe precesijskistožac,aproljetna točkapuni krug po nebeskom ekvatoru. Ako pomak u jednoj godini iznosi 50.25 ", tada za pomak od 360° treba 25 800 godina. To jePlatonova godina.U tom razdobljunebeski polopišekružnicumeđu zvijezdama. Stoga će današnjuSjevernjaču(αMalog medvjeda) zamjenjivati druge zvijezde. Prije 5000 godina zabilježena je kao Sjevernjača zvijezda Tuban (αZmaja). Oko godine 14 000. kao Sjevernjača će služiti zvijezdaVega,iako sjevernom nebeskom polu neće prići bliže od 5°. Od vremena kada suastronomiimenovalizviježđai ustanovili Zemljinu precesiju, proljetna se točka pomaknula izzviježđa Ovnauzviježđe Riba,a tako su se u susjedno zviježđe pomaknule i ostale glavne točke ekliptike. Znakovi tih točaka ostali su međutim isti kao što su i bili. S pomakom proljetne točke povezana je najviše i promjena zvjezdanihrektascenzija,dok je promjenadeklinacijamnogo manja.