Astronomické cykly

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
(přesměrováno z Siderický měsíc)
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Astronomické cykly jsou pravidelná období (periody), ve kterých se opakují určité astronomické jevy. Jedná se o pohyby astronomických objektů (rotace a oběh) a některé další jevy. Pro člověka mají největší význam cykly spojené se Zemí, které určují střídání dne a noci a ročních období (tropický rok). Na těchto cyklech jsou založené kalendáře.

Rotační perioda[editovat | editovat zdroj]

Rotační periodou se v astronomii rozumí doba potřebná k dokončení jedné otáčky objektu kolem jeho rotační osy. U tuhých těles je rotační perioda jednoduchou veličinou, ale u tekutých (kapalných či plynných) objektů je doba otáčky jiná na rovníku a jiná pro rovnoběžku poblíž pólu. Pro obří plynnou planetu jako je např. Jupiter existuje tzv. interní rotační perioda určovaná z rotace jeho magnetického pole.

Rotační periody Slunce a jeho planet
Slunce 24,66 dnů (pro rovník) asi 35 dnů poblíž pólů
Merkur 58,6462 dnů (58 dnů + 15,5088 hodin)
Venuše 243,0185 dnů (225 dnů)
Země 0,997 268 dnů (23,9344 hodin = 86 164 s)
Měsíc 27,321 661 dnů (synchronní s oběhem)
Mars 1,025 957 dne (24,622 962 hodin)
Jupiter 0,413 538 021 dne (9 h 55 min 29,685 s)
Saturn 0,444 009 2592 dne (10 h 39 min 22,400 00 s)
Uran 0,718 333 333 dne (17 h 14 min 24,000 00 s)
Neptun 0,671 250 00 dne (16 h 6 min 36,000 00 s)

Oběhové cykly[editovat | editovat zdroj]

Typy period[editovat | editovat zdroj]

Související informace naleznete také ve článku Doba oběhu.

Existuje více možností, jak vymezit dobu trvání (periodu) oběhu těles - planety, např. Země, kolem hvězdy (Slunce) nebo dobu oběhu měsíce kolem planety anebo hvězdy kolem těžiště galaxie:

  • Siderická perioda je doba potřebná k plnému oběhu ve vztahu k velmi vzdáleným hvězdám, stálicím. Tato perioda je považována za pravou oběhovou periodu (planety nebo jejího měsíce).
  • Synodická perioda (měsíc) je doba, která uplyne mezi dvěma stejnými fázemi planety či jiného vesmírného tělesa se Sluncem (synod = setkání). Je to tedy doba potřebná k tomu, aby se objekt (planeta) znovuobjevil na stejném místě oblohy ve vztahu k Slunci při pozorování ze Země, která uplyne mezi dvěma následujícími konjunkcemi se Sluncem, takže jde o zdánlivou oběhovou periodu planety. Synodická perioda se od siderické liší, protože Země sama obíhá kolem Slunce.
  • Drakonická perioda (rok) je doba, která uplyne mezi dvěma průchody planety bodem (ascending point), ve kterém planeta z jihu na sever protne ekliptiku) neboli Dračí hlavou.
  • Anomalistická perioda (rok) je doba, která uplyne mezi dvěma průchody planety svým perihéliem – bodem svého největšího přiblížení ke Slunci. Liší se od siderické periody, protože osa planety obvykle vykonává pomalý precesní (nebo recesní) pohyb.
  • Tropická perioda (tropický rok) je doba, která uplyne mezi dvěma průchody nulovým pravým ascendentem. Je lehce kratší než siderická perioda, protože jarní bod vykonává precesní pohyb.

Oběh planet kolem hvězdy - rok[editovat | editovat zdroj]

Siderický rok a siderické periody slunečních planet[editovat | editovat zdroj]

Siderický rok je doba, za kterou se Slunce vrátí na stejnou polohu na zemské obloze z hlediska hvězdné klenby. Siderický rok je doba oběhu Země kolem Slunce a je roven 365,25636042 středních solárních dnů. Siderický rok je o 20 minut a 24 sekund delší než tropický rok.

Siderické periody planet jejich oběhu kolem Slunce
Merkur Venuše Země Mars Jupiter Saturn Uran Neptun Pluto
0,241 0,615 1 1,881 11,87 29,45 84,07 164,9 248,1

Údaje jsou uvedeny v tzv. juliánských rocích (1 juliánský rok = 365,25 standardních dnů, přičemž 1 standardní den = 24 x 3600 = 86 400 sekund).

Tropický rok[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku Tropický rok.

Tropický rok je doba mezi dvěma po sobě jdoucími průchody Slunce bodem jarní rovnodennosti. Má délku 365,24220 středních slunečních dnů (365 d 5 h 48 min 45,71 s). Staroegyptský rok se svou délkou 365 dnů byl tedy o 0,2422 dnů kratší, takže rozdíl jednoho dne se projevil již za 4 roky. Juliánský rok délky 365,25 dne byl o 0,0078 dne kratší, takže rozdíl jednoho dne se projevil za 128 let. Gregoriánský rok s průměrnou délkou je oproti tropickému roku kratší o 0,00030 dne, takže rozdíl jednoho dne se projeví za 3 280 let. Novojuliánský rok se od tropického roku liší o pouhých 0,000022 dne, takže rozdíl jednoho dne by se projevil až za 45 000 let.

Oběh galaxie - galaktický rok[editovat | editovat zdroj]

Slunce i se soustavou svých oběžnic je okrajovou součástí Galaxie (Mléčné dráhy), která jako celek rotuje kolem své osy. Slunce tedy obíhá kolem středu Galaxie a v Harvardově-Smithsonově Centru pro Astrofyziku v americkém Cambridge v roce 1999 poprvé určili, že doba oběhu Sluneční soustavy kolem středu Galaxie trvá zhruba 226 (212 až 240) milionů let. Tato oběžná perioda je někdy nazývána galaktický rok. Vyjdeme-li z toho, že Země vznikla zhruba před 4,65 miliardami let, znamená to, že dnes Země (se Slunečné soustavou) uskutečňuje svůj 22. či 23. oběh kolem středu Galaxie.

Oběh Měsíce kolem Země - měsíc[editovat | editovat zdroj]

Také oběh družice, v případě Země Měsíce, kolem planety může být (časový) měsíc siderický anebo synodický.

Siderický měsíc[editovat | editovat zdroj]

Siderický měsíc je doba, za kterou se Měsíc při svém oběhu kolem Země vrátí na stejnou polohu na obloze z hlediska nebeské klenby, mezi stálicemi. Siderický měsíc zemský je roven 27,321 661 (zaokrouhleně 27 1/3) dnů.

Synodický měsíc[editovat | editovat zdroj]

Synodický měsíc je doba, za kterou se Měsíc vrátí do stejné polohy vůči Slunci z hlediska pozemského pozorovatele a kdy měsíc projde všemi fázemi (od novu k novu). Protože Země obíhá Slunce, zabere Měsíci nějakou dobu (poté, co dokončí svůj plný oběh kolem Země – siderický měsíc) než ji dožene a vrátí se do stejné polohy vzhledem ke Slunci. Tento delší cyklus se nazývá synodický měsíc (podle řeckého syn hodo = s cestou : tj. Měsíc cestuje se Sluncem) nebo také doba lunace. Doba lunace kolísá mezi 29,27 a 29,83 dny, dlouhodobý průměr činí 29,530 588 dnů (29 d 12 h 44 min 2,8 s) – přibližně 29 ½ dne.

Kalendářní cykly[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku Kalendářní cykly.

Kalendářní cykly jsou periodická období, po kterých dochází k přibližnému souběhu astronomických cyklů a které slouží při vytváření různých kalendářních systémů. Jedná se tedy především o cykly související s délkou dne, synodického měsíce a tropického roku.

Jiné cykly[editovat | editovat zdroj]

Platonský rok[editovat | editovat zdroj]

Platonský rok neboli velký rok nebo rovnodennostní cyklus je doba potřebná k jednomu úplnému cyklu precese rovnodenností – zhruba 25 700 let (v literatuře je obvykle uváděno 26 000 let). Ve skutečnosti není trvání toho cyklu konstantní, protože rychlost této obecné precese se se mění s časem. Velký rok se uplatnil v mayském kalendáři.

Chaldejský cyklus (perioda SAROS)[editovat | editovat zdroj]

Chaldejský cyklus byl objeven Chaldejci v Babylonii již v 7. století př. n. l. pro předpovědi zatmění Slunce a Měsíce. Jeho délka činí 223 synodických měsíců (= 6585 1/3 dnů = 18 roků 11 dní 7 hodin a 43 minut) a za tuto se vyskytne 15 úplných, 11 prstencových a 15 pouze částečných zatmění Slunce. Například po zatmění Slunce z 11. srpna 1999 v Evropě bude následovat podobné zatmění Slunce 21. srpna 2017. Problém je, že cyklus o 8 hodin (přesně 7 h 43 min) přesahuje cyklus slunečního dne, takže k zatmění Slunce dojde na místě vzdáleném od původního místa o 8 hodinových pásem. Proto je užíván trojnásobný cyklus (54 let + 1 měsíc = 19 756 plných dnů) - trojnásobný Saros nebo exeligmos (v řečtině „otočení kola“).

Cyklus slunečních skvrn[editovat | editovat zdroj]

Cyklus slunečních skvrn (také Schwabeův cyklus nebo Schwabe-Wolfův cyklus) je jedenáctiletý cyklus aktivity Slunce - doba, která uplyne mezi dvěma maximy sluneční aktivity. Poslední maximum nastalo v roce 2001. Cyklus není striktně 11letý, v minulosti trval někdy jen 9 let jindy až 14 let.

Milankovičovy (klimatické) cykly[editovat | editovat zdroj]

Milankovičovy (klimatické) cykly jsou společným efektem změn v pohybech Země, které mají za následek změny klimatu ve stotisícileté (po 100 000 letech) periodě dob ledových. Jsou pojmenovány po srbském inženýrovi a matematikovi Milutinu Milankovičovi. Příčinami jsou proměny výstřednosti (excentricity) oběžné dráhy Země, osové slapy a precese oběhu Země.