Ekliptika
Obsah boxu
Šablona:Infobox Astronomický pojem
Ekliptika je v astronomii a nebeské mechanice základní pojem, který má dvě úzce související definice:
- Z geocentrického pohledu je to zdánlivá dráha, kterou urazí Slunce po nebeské sféře během jednoho roku, jak je pozorováno ze Země.
- Z heliocentrického pohledu je to geometrická rovina, ve které leží oběžná dráha Země kolem Slunce. Tato rovina se nazývá rovina ekliptiky.
Název pochází z řeckého slova ékleipsis (ἔκλειψις), což znamená "zmizení" nebo "opuštění", protože právě v blízkosti ekliptiky dochází k zatmění (eklipsám) Slunce a Měsíce. Rovina ekliptiky slouží jako základní referenční rovina pro ekliptikální souřadnicovou soustavu.
📜 Definice a význam
Ačkoliv se obě definice mohou zdát odlišné, popisují stejný jev z různých vztažných soustav.
🌍 Geocentrický pohled: Dráha Slunce
Pro pozorovatele na Zemi se zdá, že se Slunce pohybuje po obloze. Kromě svého denního pohybu od východu na západ, způsobeného rotací Země, má Slunce i pomalejší roční pohyb vůči vzdáleným hvězdám. Tento pohyb není náhodný, ale probíhá po velké kružnici na nebeské sféře, která se nazývá ekliptika. Každý den se Slunce posune po ekliptice přibližně o 1 stupeň směrem na východ. Tato zdánlivá dráha prochází souborem souhvězdí známých jako zvěrokruh.
☀️ Heliocentrický pohled: Rovina oběhu Země
Ve skutečnosti se nepohybuje Slunce kolem Země, ale Země obíhá kolem Slunce. Rovina, ve které se celá oběžná dráha Země nachází, je rovinou ekliptiky. Představíme-li si tuto rovinu protaženou do nekonečna, protne nebeskou sféru přesně v té kružnici, kterou ze Země vnímáme jako zdánlivou dráhu Slunce. Oběžné dráhy většiny ostatních planet Sluneční soustavy leží velmi blízko roviny ekliptiky, s odchylkami jen několika stupňů.
⚙️ Vztah k Zemi a ročním obdobím
Ekliptika je klíčová pro pochopení střídání ročních období na Zemi. Příčinou není změna vzdálenosti Země od Slunce, ale sklon zemské osy vůči rovině ekliptiky.
🌍 Sklon zemské osy
Zemská osa, kolem které Země rotuje, není kolmá k rovině ekliptiky. Je od kolmice odkloněna o úhel přibližně 23,4°. Tento úhel se nazývá sklon rotační osy (také obliquita ekliptiky). Důsledkem tohoto sklonu je, že rovina zemského rovníku (a její průmět na nebeskou sféru, tzv. nebeský rovník) je vůči rovině ekliptiky také skloněna o 23,4°.
Během oběhu Země kolem Slunce je tak střídavě přikloněna ke Slunci severní a jižní polokoule. Když je ke Slunci přikloněna severní polokoule, dopadají na ni sluneční paprsky strměji, dny jsou delší a nastává léto. Na jižní polokouli je v tu dobu zima. O půl roku později je situace opačná.
☀️ Rovnodennosti a slunovraty
Ekliptika a nebeský rovník se protínají ve dvou bodech, které se nazývají body rovnodennosti. Dva body na ekliptice, které jsou od rovníku nejvíce vzdáleny, se nazývají body slunovratu. Tyto čtyři body definují začátky astronomických ročních období:
- Jarní rovnodennost (kolem 20. března): Bod, ve kterém Slunce přechází z jižní nebeské polokoule na severní. Den a noc jsou přibližně stejně dlouhé. Na severní polokouli začíná astronomické jaro. Tento bod (označovaný ♈) je zároveň počátkem ekliptikálních souřadnic.
- Letní slunovrat (kolem 21. června): Bod, ve kterém Slunce dosahuje své nejsevernější polohy na ekliptice. Na severní polokouli je nejdelší den v roce a začíná astronomické léto.
- Podzimní rovnodennost (kolem 23. září): Bod, ve kterém Slunce přechází ze severní nebeské polokoule na jižní. Den a noc jsou opět přibližně stejně dlouhé. Na severní polokouli začíná astronomický podzim.
- Zimní slunovrat (kolem 21. prosince): Bod, ve kterém Slunce dosahuje své nejjižnější polohy na ekliptice. Na severní polokouli je nejkratší den v roce a začíná astronomická zima.
🌌 Ekliptika na nebeské sféře
Ekliptika slouží jako základní orientační kružnice na obloze, podél které se odehrává většina pozorovatelných jevů ve Sluneční soustavě.
♈ Zvěrokruh (Zodiak)
Pás oblohy táhnoucí se přibližně 8° na obě strany od ekliptiky se nazývá zvěrokruh (zodiak). V tomto pásu se po obloze pohybují nejen Slunce, ale i Měsíc a všechny planety viditelné pouhým okem. Tradičně se dělí na 12 znamení, která jsou pojmenována po dvanácti souhvězdích, kterými ekliptika prochází:
Vlivem precese se poloha jarního bodu vůči souhvězdím posouvá, takže znamení zvěrokruhu používaná v astrologii již neodpovídají skutečným souhvězdím, ve kterých se Slunce v daném období nachází. Kromě těchto dvanácti souhvězdí prochází ekliptika také okrajem třináctého souhvězdí – Hadonoše.
🪐 Planety a Měsíc
Oběžné dráhy planet Sluneční soustavy a Měsíce nejsou přesně v rovině ekliptiky, ale jsou k ní mírně skloněny. Například dráha Měsíce je skloněna o přibližně 5,1°, dráha Merkuru o 7° a dráha Venuše o 3,4°. Proto se tato tělesa na obloze vždy nacházejí v blízkosti ekliptiky, v pásu zvěrokruhu. K zatmění Slunce nebo zatmění Měsíce dochází pouze tehdy, když se Měsíc nachází v jednom ze dvou bodů, kde jeho dráha protíná rovinu ekliptiky (tzv. uzly), a zároveň je v novu nebo úplněku.
⏳ Dlouhodobé změny
Poloha ekliptiky a její sklon nejsou v čase absolutně neměnné. Podléhají pomalým změnám způsobeným gravitačním působením ostatních těles Sluneční soustavy.
💫 Precese rovnodennosti
Precese je pomalý, krouživý pohyb zemské osy, podobný pohybu roztočené káči. Tento pohyb způsobuje, že se průsečíky ekliptiky s nebeským rovníkem (body rovnodennosti) posouvají po ekliptice směrem na západ rychlostí asi 50,3 úhlové vteřiny za rok. Jeden kompletní cyklus precese trvá přibližně 25 772 let a nazývá se platónský rok. Důsledkem precese je, že se mění poloha nebeských pólů a souhvězdí, ve kterých nastávají slunovraty a rovnodennosti. Například v antice se jarní bod nacházel v souhvězdí Berana, dnes se nachází v souhvězdí Ryb a pomalu se přesouvá do souhvězdí Vodnáře.
📈 Změny sklonu osy
Sklon zemské osy vůči ekliptice také není konstantní. V cyklu trvajícím přibližně 41 000 let se mění v rozmezí od 22,1° do 24,5°. V současnosti se sklon zmenšuje. Tyto změny, známé jako Milankovičovy cykly, mají významný vliv na dlouhodobé klima Země a jsou jednou z příčin střídání dob ledových a meziledových.
💡 Pro laiky
Představte si Sluneční soustavu jako obrovský plochý disk, podobný gramofonové desce.
- Rovina ekliptiky je samotná plocha této desky.
- Země obíhá kolem Slunce (středu desky) po dráze, která leží přesně na této desce.
- Z našeho pohledu na Zemi to vypadá, jako by se po pozadí hvězd pohybovalo Slunce po přesně dané kruhové dráze. Tato zdánlivá dráha je ekliptika.
- Zemská osa rotace není k této "desce" kolmá, ale je nakloněná jako roztočená káča. Právě tento sklon způsobuje, že je v průběhu roku ke Slunci přikloněna jednou severní a podruhé jižní polokoule, což vede ke střídání ročních období.
- Ostatní planety také obíhají na drahách, které jsou jen velmi mírně nakloněné vůči této "desce", proto je na noční obloze vždy nacházíme v blízkosti ekliptiky.