21 grudnia Słońce wchodzi do Koziorożca, mamy najkrótszy dzień, zaczyna się astronomiczna zima...Wszystko to wiemy, ale właściwie, co dzieje się w tym dniu? I czy nastąpi wtedy koniec świata?
Ziemia krąży wokół Słońca po orbicie. Ta orbita jest płaska, jest płaszczyzną – taką jak np. blat stołu. Wyobraź sobie na tym stole dwie kule: jedna (większa i świecąca) to Słońce, druga (mniejsza) Ziemia. Ziemia zatacza w ciągu roku krąg wokół Słońca. Widzisz to? Ale jednocześnie Ziemia obraca się wokół własnej osi, jak bąk- -zabawka. (Oczywiście jeden obrót robi w ciągu jednej doby). I tu jest coś bardzo ważnego: oś obrotu się nie zmienia.
Ziemia „jedzie” jak karuzela wokół Słońca, ale jej oś obrotu wskazuje wciąż na ten sam punkt w kosmosie. Dlaczego? Bo zabrania jej się zmieniać bardzo ważna zasada fizyki, tak zwana zasada zachowania momentu pędu. Ta sama bardzo ważna zasada również nie pozwala Ziemi spaść z jej płaszczyzny, której się trzyma, krążąc wokół Słońca. Dlatego nie może wokół Słońca poruszać się jakimś wężykiem. Jak widać, w kosmosie musi być porządek!
Zabawa w ciepło–zimno
Skoro Ziemia okrąża Słońce, a jej oś obrotu sztywno wskazuje jeden kierunek, to dwa razy do roku jej oś obrotu skierowana jest w stronę Słońca. (Ściślej mówiąc, wtedy Słońce, Ziemia i oś obrotu Ziemi leżą w jednej płaszczyźnie). W takiej chwili Ziemia najbardziej wystawia w stronę Słońca jeden albo drugi biegun.
Podczas przesilenia letniego Ziemia prezentuje do Słońca biegun północny i dlatego wówczas tam Słońce jest stale widoczne, nie zachodzi, a u nas, na północnej półkuli, jest cieplej – mamy lato. Podczas przesilenia zimowego, przeciwnie, Ziemia wystawia ku Słońcu swój biegun południowy, wtedy „wieczny dzień” trwa nad Antarktydą, w Australii mają ciepłą porę roku, a u nas, przeciwnie, dni są krótkie, jest ciemno i zimno.
Ziemia nie jest taka idealna
Powiedziałem, że oś obrotu Ziemi nie zmienia się i sztywno pokazuje jeden kierunek w przestrzeni. Ale to nie całkiem tak jest. Tak by było, gdyby Ziemia była idealną kulą – a nie jest. Ponieważ jest nierówna, siły które na nią działają, głównie od Księżyca i Słońca, usiłują ją „przewrócić”. Ale temu sprzeciwia się wspomniana zasada zachowania momentu pędu. Wynik jest taki, że oś obrotu Ziemi sama się „zatacza”. Czyni to wprawdzie bardzo powoli, w tempie około 1 stopnia na 72 lata, lecz te małe zmiany narastają w ciągu stuleci.
Skutek jest taki, że podczas zimowego przesilenia (i letniego też, ale skupmy się na zimowym) Słońce stopniowo zmienia swoje położenie na tle gwiazd. W ciągu 2160 lat jego miejsce przesuwa się o 30 stopni, czyli o sektor równy jednemu znakowi zodiaku. (Całe to zjawisko nazywa się precesją). W starożytności Słońce w tym momencie wchodziło do gwiazdozbioru Koziorożca. Obecnie, 21 grudnia, znajduje się na tle gwiazd ze Strzelca.
Gwiazdozbiór Strzelca przecina Droga Mleczna. Teraz punkt zimowego przesilenia przechodzi zatem przez środek Drogi Mlecznej, czyli przez równik galaktyczny. A także przez ciemną smugę, która dzieli Drogę Mleczną na dwa pasma. Istnieje przypuszczenie, że starożytni Majowie, kiedy wynajdywali swój kalendarz, znali już precesję i zaczęli odliczać lata tak, żeby zmiana epok, tak zwanych baktunów, akurat wypadła na rok, który dla nas ma numer 2012. No i do tego histeryczni Amerykanie dorobili legendę o końcu świata. Spokojnie, współcześni Majowie stanowczo temu zaprzeczają.
Wojciech Jóźwiak
fot.shutterstock.com
