Precese

Precese bodů rovnodennosti

Velký cyklus, nazývaný precese bodů rovnodennosti, způsobuje v průběhu tisíciletí pomalou změnu poloh hvězd na obloze. V důsledku kolébání zemské osy, které tyto změny působí, dochází také ke změnám polární hvězdy a ke změnám ve zvěrokruhu.

Noc za nocí procházejí hvězdy po stejných drahách okolo pevných nebeských pólů. Desetiletím za desetiletím prochází Slunce po obloze na pozadí stejných souhvězdí. Ale pokud se podíváme na nebe pozorněji a budeme je sledovat po mnohem delší dobu, řekněme několik stovek až tisíců let, zjistíme, že tyto děje nejsou tak konstantní, jak se nám na první pohled zdálo. Polární hvězda jedné generace obyvatel Země se může lišit od polární hvězdy, kterou na Zemi pozorovali její starověcí předkové a také Slunce se může pohybovat jinými souhvězdími, tvořícími tak zcela jiný Zvěrokruh.

Po většinu zaznamenané historie lidstva je obloha v podstatě stejná jako dnes - všechny hvězdy severní nebeské polokoule se otáčejí okolo nejjasnější hvězdy v souhvězdí Malého Medvěda, Polárky. Hvězdy jižní polokoule se zase otáčejí okolo na hvězdy chudé oblasti oblohy v souhvězdí Oktantu.

Starověcí astronomové si ale povšimli, že se polohy hvězd přece jen, i když velice pomalu, mění. Je to způsobeno dlouhodobou pomalou změnou orientace rotační osy Země vůči Slunci, jevem, kterému se odborně říká precese bodů rovnodennosti, nebo jen zkráceně precese.

Jak precese funguje

Precese vzniká proto, že se naše planeta nepohybuje kolem Slunce v přesné vertikální poloze. Zemská osa je vůči kolmici k rovině zemské oběžné dráhy nakloněna asi o 23,5°. Směr zemské osy zůstává během roku, tj. během oběhu Země okolo Slunce, stejný. Zemský jižní a severní pól jsou tak vždy namířeny ke stejnému bodu na obloze.

Platí tedy, že když se Země nachází na jedné straně Slunce, dopadá více slunečního záření na severní polokouli, zatímco když je Země na druhé straně své oběžné dráhy, dopadá více slunečního záření na jižní polokouli. Orientace pólů vůči Slunci se tedy z pohledu od Slunce zdánlivě mění. To je také hlavní důvod, proč se na naší planetě střídají roční období. Existuje ovšem jeden velmi dlouhý cyklus trvající 25 800 let, během nějž působí na Zemi ještě další vlivy zapříčiňující postupnou a reálnou změnu prostorové orientace její osy.

Nejdůležitější z nich je působení momentu dvojice sil souvisejících s gravitačním přitahováním Slunce, které působí různými silami na Slunci bližší a vzdálenější stranou rovníkového vyboulení Země, snažíc se zemskou osu jakoby "napřímit". To vede k tomu, že osa "uhýbá" ve směru kolmém na rovinu, v níž tato dvojice sil působí. Za rok se tak změní směr zemské osy o necelou úhlovou minutu.

Stěhující se pól

Jedním z hlavních důsledků výše popsaných dějů je změna směru, kterým na obloze míří zemské póly (zemská rotační osa). Protože tímto směrem je určena tzv. polární hvězda, dochází v průběhu času i k její záměně. Dnešní polární hvězda, Polárka, se na toto své výsadní místo dostala až v posledních několika tisících letech. V minulosti okolo r. 3000 př.n.l., za časů prvních mezopotámských a egyptských astronomů, byla polární hvězdou hvězda Thuban (α Draconis).

Ve vzdálené budoucnosti, v roce 14 000, se polární hvězdou stane jasná hvězda Vega (α Lyrae). Přesněji řečeno bude se nacházet asi 5° od nebeského pólu, takže stále bude kolem něj opisovat velmi malou kružnici. A asi za 28 000 let se polární hvězdou severní oblohy stane opět Polárka.

Stejnými změnami prochází i obloha jižní polokoule. Jižní nebeský pól leží v současnosti v pusté, temné oblasti jižní oblohy, poblíž které se nachází pouze hvězda Sigma (σ) Octanis. Kolem r. 8 500 př.n.l. mířil ovšem jižní zemský pól do tzv. Falešného kříže v souhvězdí Lodního kýlu.

Posun zvěrokruhu

V důsledku změn polohy nebeských pólů se mění také dráhy ostatních nebeských objektů - hvězdy, které v určitých zeměpisných šířkách v jednu dobu nevycházejí nad horizont, jsou náhle vidět, zatímco jiné se za něj schovají, čímž natrvalo zmizí z našeho pohledu i mysli.

Avšak zatímco poloha souhvězdí vůči Zemi se v důsledku precese neustále mění, dráha, po které se pohybuje Slunce v průběhu roku, zůstává stále stejná. V důsledku toho se po ekliptice postupně posouvají také body rovnodennosti, tj. body, v nichž Slunce přechází z jedné nebeské polokoule na druhou. To znamená, že Slunce bude v průběhu času procházet některými souhvězdími zvěrokruhu pod různými úhly, nebo přes ně nemusí procházet vůbec a může procházet úplně jinými souhvězdími, než jsme zvyklí dnes. To je například i důvod, proč dnes je mezi souhvězdími zvěrokruhu "třinácté souhvězdí" Hadonoše.

Protože systém nebeských souřadnic, který preferují astronomové pro určování poloh nebeských těles, závisí na poloze bodu jarní rovnodennosti (jarní bod), mění se pomalu i rovníkové souřadnice všech nebeských objektů. Existuje několik způsobů, jak se s tím vyrovnat. Počítačově řízené dalekohledy mohou reagovat na tyto změny velmi pružně, ale atlasy a katalogy hvězd musí být každých 50 let aktualizovány, aby odpovídaly skutečnosti.