Шатания деформированной планеты

Вращательное движение создает, разумеется, значитель­ные центробежные нагрузки, и они, как показал в XVII столетии сэр Исаак Ньютон, вызывают разбухание "бумаж­ного мешка" на экваторе, что приводит к сплющиванию его у полюсов. В результате наша планета несколько отли­чается от идеального шара, и ее правильнее назвать "сплю­щенным сфероидом". Ее радиус на экваторе (6378,16 кило­метра) примерно на 21 километр больше полярного (6356,77 километра).

В течение миллиардов лет сплющенные полюса и раз­дутый экватор находились под сложным воздействием гра­витации. "Поскольку Земля сплюснута, — объясняет Бри­танская энциклопедия, — притяжение Луны стремится так наклонить земную ось, чтобы она стала перпендикулярно лун­ной орбите; в меньшей степени это относится и к Солнцу".

В то же время раздутость в районе экватора (дополни­тельная масса) действует подобно ротору гироскопа и стара­ется удерживать положение оси.

Год за годом этот гироскопический эффект не дает при­тяжению Солнца и Луны сдвинуть земную ось вращения. Однако соответствующие усилия достаточно велики, чтобы заставить ось "прецессировать", медленно покачиваться по часовой стрелке (то есть в направлении, противоположном вращению Земли).

Эти особенности движения Земли выделяют ее в Сол­нечной системе. Каждый, кто когда-нибудь запускал вол­чок, наверняка понял, как все это происходит; волчок, в сущности, это тот же гироскоп. Если не создавать помех его движению, он стоит вертикально. Если же отклонить его ось от вертикали, его движение усложняется, у него появ­ляется вторая составляющая. Ось начинает "гулять", опи­сывая концом круг, в направлении, противоположном на­правлению основного вращения. Это вихляние, которое и есть прецессия, изменяет направление конца оси, но новый угол ее наклона стремится остаться неизменным.

Чтобы еще лучше почувствовать существо дела, прове­дем еще одну аналогию.

1. Рассмотрим Землю, плывущую в пространстве с на­клоном 23,5 ° к вертикали и поворачивающуюся вокруг своей оси каждые 24 часа.

2. Представим себе ее ось вращения в виде массивного и прочного стержня, проходящего сквозь центр Земли и высовывающегося из Северного и Южного полюсов.

3. Вообразите себя великаном, который шагает по Сол­нечной системе со специальным заданием.

4. Мысленно подойдите к наклоненной Земле (с учетом вашего размера она покажется вам не больше мельничного жернова).

5. Протяните руки и возьмитесь за оба выступающих конца земной оси.

6. Попробуйте медленно повернуть ее, нажимая на один конец и подтягивая к себе другой.

7. Имейте в виду, что к вашему приходу Земля уже вращалась.

8. Ваша задача, не начав вращаться самому, сообщить ей второе движение — медленное вихляние по часовой стрелке (прецессию).

9. Чтобы выполнить это, вам придется подтолкнуть се­верный конец оси вверх так, чтобы он начал описывать круг в северной небесной полусфере, за южный конец нуж­но будет потянуть, чтобы он тоже описывал круг, но в южной небесной полусфере.

Для этого вам придется поработать обеими руками, а также плечами.

10. Имейте при этом в виду, что "мельничный жернов" Земли заметно тяжелее, чем кажется, так что вам потребует^ ся 25776 лет, чтобы заставить концы оси совершить полный цикл прецессии (в конце которого они будут направлены в ту же точку небесной сферы, что и в тот момент, когда вы подошли).

11. Кстати, раз уж вы взялись за эту работу, то имейте в вицу, что бросить ее нельзя, потому что за одним циклом прецессии должен следовать другой и т.д., и ныне, и при­сно, и во веки веков.

12. Можете считать это одним из фундаментальных ме­ханизмов функционирования Солнечной системы, либо од­ним из основополагающих проявлений Божественной воли (как вам больше нравится).

По мере того как вы медленно перемещаете концы оси, они будут поочередно нацелены на различные звезды в по­лярных широтах Северной и Южной небесных полусфер (а иногда, разумеется, и на пустые промежутки между звезда­ми). То есть происходит нечто вроде чехарды, перетасовки околополярных звезд, причиной которой является прецес­сия земной оси, а она, в свою очередь, определяется совме­стным действием гигантских гравитационных и гироскопи­ческих сил. Это перемещение имеет регулярный и предска­зуемый характер и может быть сравнительно легко рассчи­тано при помощи современной вычислительной техники. Если сегодня Северный полюс нацелен на звезду Альфа в созвездии Малой Медведицы (которую мы называем По­лярной Звездой), то компьютер позволяет нам утверждать, что в 3000 году до н.э. роль Полярной Звезды играла Альфа Дракона, во времена Античной Греции — Бета Малой Мед­ведицы, а в 14000 году это будет Вега.