Випередження рівнодення

Випередження рівнодення (лат. praecessio aequinoctiorum) — історична назва для поступового зсуву точок весняного та осіннього рівнодень (тобто, точок перетину небесного екватора з екліптикою) вздовж екліптики назустріч видимому річному руху Сонця.

Випередження рівнодення відкрив давньогрецький астроном Гіппарх у II ст. до н.е. Його пояснення (з погляду механіки) вперше дав Ісаак Ньютон 1687 року^[1].

Докладну теорію розробили Жан д'Аламбер, П'єр-Симон Лаплас та Леонард Ейлер у XVIII сторіччі^[1].

Основною причиною випередження рівнодення є прецесія осі добового обертання Землі^[1]. Прецесію поділяють на місячно-сонячну, планетну^[1] та геодезичну (зумовлену ефектами загальної теорії відносності). На повільний прецесійний рух накладаються невеликі та швидші нутаційні коливання земної осі^[2].

Числові значення прецесії вперше визначив Фрідріх Бессель на початку XIX сторіччя. Потім Їх уточнили Отто Струве та Саймон Ньюком^[1].
Місячно-сонячна прецесія зумовлює віковий квазірівномірний рух середнього полюса по малому кругу небесної сфери з повільно-змінним радіусом приблизно рівним ${\displaystyle \epsilon \simeq 23^{\circ }27'}$ навколо полюса екліптики. Приводить до зсуву точки весняного рівнодення вздовж екліптики на 50,39″/рік у напрямку назустріч руху Сонця.

Прецесія від планет зсуває точку ${\displaystyle \Upsilon }$ зі швидкістю приблизно на 11″ за сторіччя (0,11″/рік) у напрямку руху Сонця, а також зменшує нахил екліптики до екватора приблизно на 47″/сторіччя (у сучасну епоху)^[3].

Геодезична прецесія зсуває точку ${\displaystyle \Upsilon }$ на 1,92″/сторіччя^{[джерело?]}.

Місячно-сонячна нутація викликає періодичний зсув точки ${\displaystyle \Upsilon }$ по екліптиці. Головний член цих коливань має амплітуду ${\displaystyle \simeq 17,2''}$ та період 18,6 року. Варіації нахилу екліптики з амплітудою ${\displaystyle \simeq 9''}$ мають період близько дев'яти років. Прямі збурення від планет безпосередньо на обертання Землі й опосередковані збурення (через вплив планет на орбіту Місяця) призводять до появи планетних членів у нутації. Загалом теорія нутації враховує більше сотні періодичних членів^[4].

Геодезична нутація має амплітуду ${\displaystyle \lesssim 1.53\cdot 10^{-4}}$ кутової секунди.

Загальним ефектом випередження рівнодення є рух точки ${\displaystyle \Upsilon }$ вздовж екліптики на 50,26″/рік у напрямку назустріч руху Сонця^[1][4]. Повний оберт відбувається приблизно за 25,8 тис. років (платонівський рік).

На початку нашої ери точка весняного рівнодення перебувала в сузір'ї Овна. Саме тоді її позначали знаком цього сузір'я — ${\displaystyle \Upsilon }$. Наразі точка весняного рівнодення зсунулася більше ніж на ${\displaystyle 1.8^{h}}$ на захід і перебуває в сузір'ї Риб, однак її позначення збереглося.