Global Lithuanian Net:    san-taka station:

Precesija

 

Tai reiškinys, kai pasvyra, pvz., dėl išorinių momentų, besisukantys objektai. Jį galime apibrėžti kaip sukimosi ašies pasikeitimą, kai antrasis Oilerio kampas (nutacija) yra pastovus. Fizikoje yra du precesijos tipai: laisvo sukimosi ir sukeltas sukimosi.

Stebėti precesiją nesunku – tereikia paleisti besisukantį „vilkelį“ ir palaukti, kol jo sukimasis ims lėtėti. Pradžioje sukimosi ašis vertikali, o vėliau jo viršutinis taškas pamažu leidžiasi žemyn ir ima judėti spirale. Tai ir yra vilkelio ašies precesija. Nebūtina laukti vilkelio sukimosi sulėtėjimo – jį stumtelėkite taip, kad pasikeistų ašis (jėgos poveikis) – ir prasidės precesija. Pagrindinė precesijos savybė – jos neinertiškumas. Kai tik precesiją sukelianti jėga dingsta, precesija išnyksta.

Panašų svyravimą turi ir Žemės ašis, ką pastebėjo dar Hiparchas (apie 150 m. pr.m.e.) įvardijęs kaip ekvinokcijų pasislinkimą. Precesion of Earth Šiuolaikiniais duomenimis jos periodas yra 25.765 m. Žemės ašies precesiją sukelia Saulės ir Mėnulio traukos poveikis. Dėl precesijos lygiadienių taškai per metus pasislenka ekliptika iš rytų į vakarus prieš Saulę 50,26’’ – tad Saulė į juos atskrieja vis anksčiau, todėl atogrąžiniai metai yra 20 min. 24 sek. trumpesni nei žvaigždiniai.

Kai kas spėja, kad su Žemės ašies precesija yra susiję periodiniai Žemės klimato pokyčiai, - ir konkrečiai, dabartinis globalus atšilimas.

Laisvo sukimosi precesija

Ji atsiranda, kai sukimosi ašis nežymiai pakrypusi nuo ašies, aplink kurią objektas suktųsi stabiliai. Pointsot‘o konstrukcija yra puikus geometrinis besisukančio kieto kūno vizualizacijos metodas. Kai kūnas nėra absoliučiai kietas, vidiniai sūkuriai stengiasi sumažinti precesiją ir sukimosi ašis susilygina su viena iš kūno inercijos ašių.

Laisvo sukimosi precesija simetriškam objektui (tokiam, kaip diskas), besisukančiam aplink ašį, nesutampančią su simetrijos ašimi, gali būti paskaičiuota taip:
Precesion formula

Čia wp yra precesijos laipsnis, ws sukimosi aplink simetrijos ašį dažnis, a –sukimosi ašies pakrypimo laipsnis, Is - inercijos aplink simetrijos ašį momentas, Ip - inercijos aplink vieną iš statmenų pagrindinių ašių momentas (dėl disko simetrijos nesvarbu aplink kurią).

Kitas laisvo sukimosi precesijos tipas gali atsirasti kai veikia keli veiksniai. Pavyzdžiui, Žemės sukimąsi veikia Saulės ir Mėnulio traukos jėgos, - ir tuo pačiu metu Saulės sistema sukasi aplink galaktikos centrą.

Sukinio sukelta precesija
Tai giroskopinė precesija, kai besisukančio objekto (pvz., giroskopo) ašis svyruoja (kaip matome „vilkelyje)“.

Reliatyvumo teorijoje

Specialiojoje ir bendrojoje reliatyvumo teorijose atsiranda trys precesijos korekcijos:

  • Thomas precesija, kai stebėtojas sukasi neinercinėje aplinkoje;
  • de Sitter korekcija atsižvelgia į erdvės išsikreivinimą netoli nesisukančios didelės masės objekto;
  • Lense-Thirring korekcija atsižvelgiant į erdvės išsikreivinimą netoli besisukančios didelės masės objekto.

Ašies (ekvinokcijų) precesija

Tai reiškinys, kai planetos ašis nežymiai pasvirusi ir lėtai brėžia kūgį. Žemei tai vadinama ekvinokcijų arba pusiaujo precesija, kurios periodas apie 26 tūkst. m. Dėl šios precesijos pusiaujo koordinačių sistemoje žvaigždžių padėtys pamažu keičiasi. Žemės ašies šiaurinis polius nuo dabartinės padėties (iki 1o nuo Šiaurinės žvaigždės) juda apskritimu aplink ekliptikos polių maždaug 23,5o kampiniu spinduliu. Poslinkis yra 1o per 72 m., kai kampas imamas iš stebėtojo, o ne iš apskritimo centro.

Precesijos reiškinį paaiškino Niutono fizika. Būdama suplotu sferoidu, Žemė kiek išsipūtusi ties pusiauju. Mėnulio ir Saulės gravitacinės potvynių jėgos sukelia sąsūkos momentus, bandydamos pusiaujo išsipūtimus traukti į ekliptikos plokštumą. Šio tipo precesijos dalis vadinami lunisoliarine precesija.

Ekliptikos precesija

Žemės orbitos pakrypimas kyla ir leidžiasi maždaug 70 tūkst. m. (dabartinės orbitos atžvilgiu) arba 100 tūkst. m. (nekintančios orbitos, kuri yra Saulės sistemos kampinis momentas ir yra apytiksliai Jupiterio orbitos plokštuma, atžvilgiu) periodiškumu.

Perihelio precesija

Planetos orbita aplink Saulę nėra ideali elipsė, o kažkiek panaši į gėlės žiedlapį, nes bet kurios planetos pagrindinė ekliptikos ašis taip pat svyruoja jos orbitos plokštumos atžvilgiu – dalinai dėl perturbacijų, kurias sukelia kitų planetų gravitacinės jėgos. Tai vadinama perihelio arba apsidės precesija. Merkurijaus stebimos perihelio precesijos neatitikimas klasikinės mechanikos dėsniams panaudojamas kaip vienas Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos eksperimentinių įrodymų. O tie periodiniai Žemės orbitos parametrų pokyčiai derinant juos su ekvinokcijų precesija bei Žemės ašies pakrypimu orbitos plokštumoje yra svarbi teorijų apie Žemės ledynmečius dalis.


Istorinės gairės

Ptolemėjas (apie 90-168 m.) išmatavo Regulo (Liūto žvaigždyne), Spikos ir kitų ryškių žvaigždžių ilgumas. Prieš saulėlydį jis matavo ilgumos lanką, skiriantį Mėnulį nuo Saulės. Tada po saulėlydžio jis išmatuodavo lanką tarp Mėnulio ir žvaigždės. Jis savo duomenis palygino su Hiparcho, Menelajaus iš Aleksandrijos (apie 70–140), Timochariso (320-260 m. pr.m.e.) ir Agripos (apie 92 m.) duomenimis. Jis nustatė, kad per 265 m. žvaigždės pasislinko 2o40’ – ir tai taikoma visoms žvaigždėms, ne tik esančioms prie ekliptikos.

Nors Aristarchas iš Samos salos (apie 310 -230 m. pr.m.e.) dar 280 m. pr.m.e. pateikė skirtingas žvaigždinių ir tropinių metų trukmes, precesijos nustatymas tradiciškai priskiriamas Hiparchui iš Rodo (190-120 m. pr.m.e.). Pagal Ptolemėjaus „Almagestą“ (2 a.) Hiparchas išmatavo Spika (Mergelės žvaigždyne) ir kitų ryškių žvaigždžių ilgumas. Gautus duomenis palyginus su pirmtakų (Timochariso, 320-260 m. pr.m.e.; Aristilas apie 280 m. pr.m.e.) duomenimis, jis pastebėjo, kad Spika pasislinko 2o lyginant su rudens ekvinokcija. Jis taip pat palygino tropinių metų (laikas, per kurį Saulė grįžta į ekvinokciją) ir žvaigždinių (laikas, per kurį Saulė grįžta prie fiksuotos žvaigždės) metų trukmes ir nustatė nežymų neatitikimą. Hiparchas padarė išvadą, kad ekvinokcijos juda („precesuoja“) zodiaku, o to judėjimo greitis ne mažesnis nei 1o per šimtmetį, o kitaip sakant, visas ciklas įvyksta per 36 tūkst. m.


Žvaigždiniai metai (arba sideriniai) - laiko tarpas, per kurį dangaus kūnas apkeliauja pagrindinį dangaus kūną, pvz., Žemė - Saulę. Per šį laiko tarpą Saulę apskriejusi Žemė atsiduria toje pačioje padėtyje žvaigždžių atžvilgiu.
1 žvaigždiniai Žemės metai = 365,25636 paros. Jie yra 20 min. ir 24 sek. ilgesni nei atogrąžiniai metai (seniau vadinti tropiniais metais).

Papildomai skaitykite:
Triukšmai
Sprogimai Visatoje
Hiparchas iš Rodo
Nepastovios konstantos
Paralaksas: matavimai kosmose
Apnuoginti singuliarumai
Pulsarai ir dvinarės žvaigždės
Nepaprastai masyvios ir ryškios
Nepaprastai suderinta Visatos sandara
Saulės vėjas nupūtė Marso atmosferą?
Jie degino eretikus, ar ne?
Bendroji reliatyvumo teorija
Nepaprasti Visatos skaičiai
Stabilios būsenos teorija
Juodųjų skylių portretas
Saulė yra dvinarė žvaigždė?
Mūšis dėl Veneros
Antigravitacijos paieškos
Matematikos skiltis
Lygiagrečios visatos
"Galileo" misija
Visatos modeliai
Saulės dėmės

NSO apsireiškimai ir neįprasti fenomenai Lietuvos danguje ir po juo

Maloniai pasitiksime žinias apie bet kokius Jūsų pastebėtus sunkiai paaiškinamus reiškinius. Juos prašome siųsti el.paštu: san-taka@lithuanian.net arba pateikti šiame puslapyje.

san-taka station

UFO sightings and other phenomenas in/under Lithuanian sky. Please inform us about everything you noticed and find unexplainable in the night sky or even during your night dreams, or in the other fields of life.

Review of our site in English

NSO.LT skiltis
Vartiklio naujienos