Zatímco všichni jsme obeznámeni s osou země směřující k Severní hvězdě (Polaris) v úhlu 23,45 ° a že Země je přibližně 91-94 milionů mil od Slunce, nejsou tato fakta absolutní ani konstantní. Interakce mezi Zemí a Sluncem, známá jako orbitální variace, se mění a během celé 4,6 miliardileté historie naší planety se změnila.
Excentricita
Excentricita je změna tvaru zemské oběžné dráhy kolem slunce. V současné době je orbita naší planety téměř dokonalým kruhem. Existuje jen asi 3% rozdíl ve vzdálenosti mezi časem, kdy jsme nejblíže ke slunci (perihelion), a časem, kdy jsme nejvzdálenější od slunce (aphelion). Přísluní dojde 3. ledna a v tomto bodě je Země vzdálena 91,4 milionu mil od Slunce. U aphelionu, 4. července, je Země 94,5 milionu mil od Slunce.
V průběhu 95 000 let se orbita Země kolem Slunce mění z tenké elipsy (oválu) na kruh a zpět. Když je oběžná dráha kolem Slunce nejvíce eliptická, existuje větší rozdíl ve vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem v perihelionu a aphelionu. I když současný rozdíl ve vzdálenosti tří milionů kilometrů nezmění množství sluneční energie, kterou dostáváme, mnohem větší rozdíl by změnil množství přijaté sluneční energie a učinil by perihelion mnohem teplejší čas roku než aphelion.
Křivolakost
Při cyklu 42 000 let se země zakolísá a úhel osy se vzhledem k rotační rovině kolem Slunce pohybuje mezi 22,1 ° a 24,5 °. Menší úhel než současných 23,45 ° znamená menší sezónní rozdíly mezi severní a jižní Polokoule zatímco větší úhel znamená větší sezónní rozdíly (tj. teplejší léto a chladnější zimu).
Precese
12 000 let od této chvíle zažije severní polokouli léto v prosinci a zima v červnu, protože osa země bude směřovat na hvězdu Vega místo jejího současného zarovnání se Severní hvězdou nebo Polaris. K tomuto sezónnímu zvratu nedojde najednou, ale roční období se budou postupně měnit po tisíce let.
Milankovitchovy cykly
Astronom Milutin Milankovitch vyvinul matematické vzorce, na nichž jsou tyto orbitální variace založeny. Předpokládal, že když se kombinují některé části cyklických variací a vyskytují se ve stejnou dobu, jsou zodpovědné za zásadní změny v zemském klimatu (dokonce i za doba ledová). Milankovitch odhadl klimatické výkyvy za posledních 450 000 let a popsal chladné a teplé období. Ačkoli pracoval v první polovině 20. století, Milankovičovy výsledky nebyly prokázány až v 70. letech 20. století.
Studie z roku 1976, publikovaná v časopise Věda prozkoumala jádra hlubinných sedimentů a zjistila, že Milankovitchova teorie odpovídala obdobím změny klimatu. Opravdu, ledové věky nastaly, když Země procházela různými fázemi orbitální variace.
Zdroje
- Hays, J. D. John Imbrie, a N. J. Shackleton. "Výkyvy na oběžné dráze Země: kardiostimulátor doby ledové." Věda. Svazek 194, číslo 4270 (1976). 1121-1132.
- Lutgens, Frederick K. a Edward J. Tarbuck. Atmosféra: Úvod do meteorologie.