ПРЕЦЕССИЯ

Точка весеннего равноденствия, кульминация которой определяет начало звездных суток, не находится постоянно в одном и том же месте небесной сферы. Полярная звезда не всегда была в полюсе мира и ее роль исполняли и будут исполнять в разное время другие звезды, например Тубан или Вега.

Движения точки равноденствия и полюса мира — это два видимых следствия одного и того же явления, называемого предварением равноденствий или прецессией. Это явление было открыто еще в 125 г. до н. э. греческим астрономом Гиппархом, но только через восемнадцать столетий Исаак Ньютон сумел его объяснить.

Полюс мира — точка на небесной сфере, в которую направлена ось нашей вращающейся планеты. Наблюдателю кажется, что именно вокруг этой точки движется небосвод. Если бы Земля была идеально круглым шаром, то направление ее оси вращения всегда оставалось бы одинаковым. Однако Земля не является точным шаром, а слегка сплюснута у полюсов и чуть-чуть вытянута у экватора. Вследствие этого ось вращения Земли прецессирует так же, как ось обыкновенного вращающегося волчка. В то время как наклон оси к плоскости земной орбиты остается постоянным (отклонение от вертикали равно 23.5 градуса), ось Земли движется вокруг вертикали по поверхности конуса, совершая один оборот приблизительно за 25 800 лет. Если представить земную ось в виде длинного тонкого карандаша, то за это время он опишет на небесной сфере окружность, показанную в верхней части рисунке, а звезды, лежащие на этой окружности или около нее, поочередно будут полярными.

Прецессия

Полярная звезда расположена почти на этой окружности, и полюс мира, медленно перемещающийся по ней, сейчас находится всего лишь в полутора градусах от Полярной. Несколько тысяч лет назад, но уже в историческое время, полюс был намного дальше от Полярной звезды и гораздо ближе к Тубану — звезде в хвосте Дракона. Тубан был Полярной звездой за три тысячи лет до нашей эры, когда воздвигались египетские пирамиды.

В следующем столетии полюс мира подойдет еще ближе к Полярной звезде, а затем начнет постепенно удаляться от нее. Примерно через 2000, 4000 и 6000 лет Полярными звездами будут Гамма, Бета и Альфа Цефея. Так как это не очень яркие звезды, то Полярная будет являть собой довольно неинтересное зрелище. Зато через 8000 лет полюс приблизится к звезде 1-й величины Денебу в Лебеде и наши потомки, вероятно, будут величать ее Полярной, хотя несколько более слабых звезд будет находиться значительно ближе к полюсу. Примерно в 14 000 г. н. э. претендентом на роль Полярной станет яркая Вега в созвездии Лиры. Около. 18 000 г. н. э. эта честь выпадет на долю Тау Геркулеса — довольно слабой звезды четвертой величины и, наконец, в 23 000 г. н. э. Тубан снова будет Полярной звездой и т. д.

Все это довольно отдаленные события, однако с помощью современных приборов можно заметить смещение полюса даже за время одной человеческой жизни. Одним из проявлений прецессии земной оси является сдвиг точек равноденствий по эклиптике. Вместе с осью Земли прецессирует и небесный экватор (одинаково удаленный от обоих полюсов), что в свою очередь вызывает сдвиг точек пересечения его с эклиптикой (которая не прецессирует) из созвездий Рыб и Девы, где они находятся в настоящее время, по направлению к созвездиям Водолея и Льва приблизительно на треть градуса за 25 лет — смещение, чуть меньшее видимого диаметра Луны. В течение солнечного года (нашего обычного года) Солнце движется к востоку по эклиптике от Рыб к Овну, Тельцу и т. д. Из-за прецессии точки равноденствий движутся в западном направлении — от Овна к Рыбам, так как прецессия происходит в направлении, противоположном Направлению вращения Земли вокруг Солнца.

В результате прецессии сдвигаются не только полюсы и точки равноденствий. Так как прямое восхождение отсчитывается от точки весеннего равноденствия, а склонение — от небесного экватора, они также меняются со временем. Поэтому по крайней мере каждые 25 лет нужно пересматривать и исправлять звездные атласы. Вот почему, хоть и говорится, что склонение звезд остается постоянным, следует говорить (если мы хотим быть точными), что склонение звезд меняется только из-за прецессии точек равноденствий и уже совсем точно будет, если добавить: и из-за собственного движения звезд. 3000 г. до н. э. Южный Крест, который в настоящее время не наблюдается в наших широтах, мог быть виден в Квебеке и Париже  — конечно, если бы в те времена существовали Квебек и Париж.

Точки равноденствий и солнцестояний (которые, конечно, тоже смещаются) отмечают начало времен года, так что из-за прецессии вид звездного неба в различное время года также будет постепенно изменяться. Весна, которая наступает теперь с приходом Солнца в созвездие Рыб, несколько тысяч лет назад начиналась, когда Солнце попадало в созвездие Овна. До наших дней сохранилась традиция начинать счет зодиакальных созвездий с Овна, и мы до сих пор говорим о тропиках Рака и Козерога, хотя точки солнцестояний в настоящее время расположены в Стрельце и Близнецах.

Это вовсе не означает, что в далеком будущем весна будет начинаться в декабре. Продолжительность года (365,2422 солнечных суток) равна периоду между двумя последовательными возвращениями Солнца в точку весеннего равноденствия, поэтому весна, лето, осень и зима всегда будут сменять друг друга в положенное время. Однако через 12 000 лет, когда Полярной звездой будет Вега, наши нынешние летние созвездия, например Стрелец и Скорпион, которые сейчас видны очень низко над горизонтом в южной части неба, будут стоять высоко зимой, а наши зимние созвездия станут к тому времени летними и Близнецы будут видны только летом низко над южным горизонтом. И жители северных умеренных широт смогут увидеть Южный Крест.