Nebeský orloj


Nebeský orloj

(Zdroj: https://i.gifer.com/6KZ.gif)

Praezession Nebeský orloj sloužil lidem odpradávna jako kalendář, hodiny i jako kompas. Ať už ho sestrojil kdokoliv nebo jestli vznikl sám od sebe z ničeho, fascinuje mě. Pohyb nebeských těles je jednoduchý, provázaný a dokonalý, jako hodinový strojek. Náš vesmír jsou vlastně takové božské hodinky. A kdo ví, zda to všechno nezačalo nikoli Velkým třeskem, ale prvním natažením. 🙂 Měsíce planet, planety, Slunce, Sluneční soustava, hvězdy, naše Galaxie i vzdálené galaxie, všechno se točí a obíhá jedno kolem druhého jako kolečka v orloji. Nebo ještě spíš se na to můžeme podívat jako na soustavu setrvačníků, dětských káč roztočených současně. Osy, kolem nichž se otáčejí kolečka v hodinách, jsou totiž nehybné, ale u roztočené káči je jeden konec osy jakoby zabodnutý v podkladu, ale druhý opisuje malý kruh (precese na obrázku označená písmenem P) a v důsledku zrychlování a zpomalování tohoto rotačního pohybu ještě k tomu jemně kmitá (nutace – na obrázku označená písmenem N), takže vlastně opisuje spíš ozubené kolečko, než kruh. 🙂 (Ve skutečnosti opisuje tvar sinusoidy.)

Vzdálenosti

Slunce je středem naší sluneční soustavy. Průměrná vzdálenost Slunce od Země je 1.496 x 108 km a jeho světlo doletí k Zemi za 8 minut a 19 vteřin. Oběžná dráha Země okolo Slunce je eliptická, Země se ke Slunci přibližuje a zase se oddaluje. Nejblíže máme ke Slunci v lednu, zhruba 1.471 x 108 km, jedná se o tak zvané přísluní, perihélium nebo perihel. Nejdále jsme od Slunce v červenci, zhruba 1.521 x 108 km, a tento bod se nazývá odsluní či afélium. Z uvedeného vyplývá, že vzdálenost od Slunce nemá vliv na střídání ročních období. (Kdy v této dekádě nastane přísluní a kdy odsluní – tabulka zde.)

Tento vztah se v menším opakuje mezi Zemí a Měsícem. Průměrná vzdálenost Měsíce od Země je 384.000km. Dráha Měsíce je rovněž eliptická, Měsíc se k Zemi přibližuje a zase se oddaluje. Nejmenší vzdálenost od Země, které může Měsíc dosáhnout, se pohybuje v rozmezí od 356.000 do 370.400 km, největší vzdálenost pak v rozmezí 404.000 až 406.700 km. Bod, kdy je Měsíc během svého cyklu Zemi nejblíže, se nazývá přízemí nebo perigeum, nejdále je odzemí nebo apogeum.

Pokud Měsíc dosáhne přízemí v úplňku nebo v novu (více zde), nazývá se tento jev superměsícem. Když dosáhne při úplňku nebo novu odzemí, označuje se naopak jako mikroměsíc. Z dvanácti až třinácti úplňků nebo novů v roce mohou být tři až čtyři superměsíce.

Termíny superměsíc a mikroměsíc nejsou termíny astronomické, poprvé je použil astrolog Richard Noel v roce 1979. Astronomicky se dává přednost názvům přízemní (perigeový) úplněk nebo nov pro superměsíc a odzemní (apogeový) úplněk nebo nov pro mikroměsíc. Zatím zůstávají některé věci okolo definice superměsíce neujasněné a nesjednocené. Na příklad, jak blízko musí být úplněk perigeu, aby už byl považován za superměsíc. 🙂 (Kdy v této dekádě nastane superměsíc a kdy mikroměsíc tabulka zde.)

Pohyby vesmírné

(Zdroj: Jim slater307 – Vlastní dílo, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org)

Oběh Slunce, Země a Měsíce

Slunce obíhá kolem středu naší Galaxie a Zemi i Měsíc, jakožto i ostatní planety, jejich měsíce a i jiná tělesa, bere samozřejmě s sebou. Doba, kterou Slunce potřebuje k jednomu takovémuto oběhu, se nazývá galaktický rok a odhaduje se na 225 až 250 milionů (pozemských) let. Na obrázku je cesta Slunce označena jako Path of Sun around Milky way.

Okolo Slunce pak obíhají jednotlivé planety včetně Země a unášejí s sebou své měsíce. Jeden oběh Země (s Měsícem) kolem Slunce se nazývá hvězdný (siderický) rok a trvá 365 a ¼ dne. Je definován jako doba mezi dvěma po sobě následujícími stejnými postaveními Slunce mezi hvězdami. Ve skutečnosti však Země neoběhne kolem Slunce plných 360°, ale o 50´´ méně, a trvá jí to přesně 365 dnů, 5 hodin, 48 minut a 45 vteřin. Tato doba je pojmenovaná jako tropický (solární) rok a je definovaná jako doba mezi dvěma následujícími průchody Slunce jarním bodem, který je na obrázku označen jako Spring Equinox (více zde). Tento rozdíl je způsoben precesí zemské osy (více zde), díky které se jarní bod každý rok posune právě o zmíněných 50´´. Říkáme-li rok, je tím nejčastěji myšlen tropický rok.

Zjednodušeně říkáme, že Měsíc obíhá kolem Země. Doopravdy však rotují společně jako soustava kolem společného těžiště, kterému se říká barycentrum a které leží v zemském tělese, přesněji asi 1.700 km pod zemským povrchem směrem k Měsíci. Jedno otočení o 360°, tedy jeden oběh Měsíce kolem Země, trvá 27,3 dne a nazývá se hvězdný (siderický) měsíc. Tento je tedy definován vzhledem ke vzdáleným hvězdám. Vzhledem ke Slunci se definuje takzvaný synodický (lunární) měsíc, který určuje dobu mezi dvěma stejnými určitými fázemi, na příklad mezi dvěma úplňky. Délka tohoto měsíce je 29,5 dne. Trvá déle, protože Země se mezitím posune na cestě kolem Slunce o 29° a Měsíc tuto vzdálenost musí urazit též, než dorazí do stejné fáze. Otočka je tedy celkově o 389°. Měsíců je definováno více, ale já tu připomenu už jenom měsíc tropický, který je definován jako doba mezi dvěma následujícími průchody Měsíce jarním bodem (více zde). Jeho délka je stejně jako u hvězdného měsíce 27,3 dne. Délky jednotlivých měsíců jsou však proměnlivé.

Střídání ročních období

Oběh Země okolo Slunce spolu se stálým sklonem zemské osy mají za následek střídání ročních období (více zde). Na obrázku výše je viditelné vzájemné postavení Slunce a země během slunovratů a rovnodenností: jarní rovnodennost = Spring Equinox, letní slunovrat = Summer Solstice, podzimní rovnodennost = Fall Equinox, zimní slunovrat = Winter Solstice.

Rotace Slunce, Země a Měsíce

Rotace Země a Měsíce kolem společného těžiště spolu s jejich postavením vzhledem ke Slunci je příčinnou střídání měsíčních fází (více zde). Tento pohyb má rovněž účinek ve formě slapových jevů (více zde).

Moon rotating full 160pxRotace Měsíce kolem vlastní osy je vázaná se Zemí, jedná se tedy o synchronní rotaci. Znamená to, že Měsíc se otočí kolem své osy za stejnou dobu, za jakou oběhne Zemi, tedy 27,3 dne. Proto je Měsíc přikloněn k Zemi stále stejnou stranou. Tu nazýváme stranou přivrácenou. Strana, kterou nelze ze Země vidět, se jmenuje odvrácená strana nebo také strana temná (ve smyslu „nepoznaná“, nikoli „tmavá“, je totiž ozářená zhruba stejně jako strana přivrácená). Vázaná rotace je také příčinou toho, že se od nás Měsíc vzdaluje a někdy ve vzdálené budoucnosti od nás úplně odletí.

Země se otočí kolem své osy za 23 hodin, 56 minut a 4 vteřiny. Je to dokonalá otočka o 360° a nazývá se hvězdný (siderický) den. Opět však je to v praxi trochu jinak, Země totiž opíše 361° a trvá jí to přesně 24 hodin. Tento den se nazývá střední sluneční den a je definován jako doba mezi dvěma následujícími vyvrcholeními Slunce na místním poledníku. Za tu dobu se Slunce posune o necelý 1° a Země tuto vzdálenost musí rovněž urazit, aby Slunce vyvrcholilo na stejném poledníku. Říkáme-li den, je tím nejčastěji myšlen střední sluneční den. Rotace Země také způsobuje střídání dne a noci.

Veškerá hmota Slunce je v podobě plazmatu, proto rychlost rotace Slunce není na povrchu všude stejná (diferenciální rotace). Tato nerovnoměrnost deformuje sluneční magnetické pole a díky ní pak vznikají sluneční skvrny a erupce. Vnitřek Slunce se vzhledem k Zemi otočí jednou za 27 dní, jedná se o tak zvanou synodickou dobu rotace.

Pohyby zdánlivé

Východ a západ

První zdánlivý pohyb Slunce a Měsíce souvisí s rotací Země. Jak se Země otáčí, vypadá to, jako by Slunce a Měsíc vykonávali každý den, respektive každou noc pouť po nebeské báni.

Sun rotation animationZemě se otáčí proti směru hodinových ručiček, tedy od západu na východ. Slunce proto vypadá, že putuje po obloze opačným směrem, vychází na východě a zapadá na západě. Doba od východu do západu Slunce se nazývá astronomický den, od západu do východu je astronomická noc. Chvíli východu a západu určuje umístění středu slunečního kotouče na horizontu. Přechodná období se nazývají svítání a soumrak. Svítání je doba, kdy je Slunce ještě pod obzorem, ale už je světlo. A obráceně, soumrak značí dobu, kdy Slunce už je pod obzorem, ale dosud je světlo.

Měsíc rovněž putuje po nebi zhruba od východu k západu a rovněž můžeme rozlišovat tak zvaný lunární den, který začíná východem Měsíce a končí jeho západem, a lunární noc, která začíná západem Měsíce a končí jeho východem. Východ Měsíce se pak označuje jako lunární ráno, západ měsíce jako lunární večer.

Zvěrokruh

Druhý zdánlivý pohyb souvisí s oběhem Země kolem Slunce. Země oběhne Slunce jednou za rok a během tohoto oběhu se pozice a výška Slunce i Měsíce na nebi mění.

Dráha, kterou Slunce na nebi pomyslně opisuje, se jmenuje ekliptika, a pohyb Slunce po ní se opět děje proti směru zemské rotace. Ekliptika má tvar kružnice a protíná rovník ve dvou průsečících, které jsou označovány jako jarní a podzimní bod. Prochází-li Slunce tímto bodem, mluvíme o jarní, respektive podzimní rovnodennosti (více zde). Symetricky podél ekliptiky se táhne myšlený pás zvaný zvěrokruh, zvířetník nebo také zodiak. Z pohledu ze Země se v tomto pásu pohybují všechny planety naší soustavy a rovněž jsou tu tak zvaná zvířetníková souhvězdí. Astrologové už asi dvě tisíciletí před naším letopočtem dělili ekliptiku (360°) na 12 stejných částí po 30°, které nazvali zvířetníková znamení. Každé znamení odpovídalo tehdy příslušnému souhvězdí. Dnes už tomu tak díky precesi zemské osy (více zde) není, znamení jsou vůči souhvězdím zhruba o jedno posunuta. Jarní bod označuje začátek astrologického roku a jeho prvním znamením je Beran.

Elements of astronomy with explanatory notes, and questions for examination (1855) (14595940428)

(Zdroj: Internet Archive Book Images [No restrictions], via Wikimedia Commons)

Lunární uzly

Měsíc se během roku pohybuje po dráze, která není totožná s ekliptikou, nýbrž je k ní o 5° skloněná. Body, ve kterých Měsíc ekliptiku protíná, se nazývají lunární uzly. V místě, kde Měsíc přechází ekliptiku na cestě směrem k severní polokouli, je uzel výstupný (astrologicky severní nebo také Dračí hlava), kde Měsíc přechází ekliptiku na cestě směrem k jižní polokouli, je uzel sestupný (astrologicky jižní nebo také Dračí ocas). Dobu, která uběhne od vstupu Měsíce do vzestupného uzlu k jeho návratu zpět do tohoto bodu, nazýváme drakonický měsíc. Tento měsíc trvá 27,2 dne. Pozice jednotlivých  na ekliptice se každý měsíc o kousek posunou, jak Měsíc sleduje na své pouti Slunce (více zde a zde). Stejně jako Slunce i Měsíc prochází na své pouti zvířetníkovými znameními. Zatímco Slunci to trvá jeden rok, než projde všemi znameními zodiaku, Měsíc to zvládne za měsíc, do roka tedy dvanáctkrát. 🙂