Eno leto je čas, ki ga potrebuje Zemlja, da obkroži Sonce. Sliši se enostavno, vendar to ni povsem tako. Zemlja namreč ne potuje po poti, ki bi se vračala na začetno točko. Kako torej vemo, kdaj se leto začne in kdaj konča?

Zaplete se zato, ker Zemljino gibanje glede na Sonce še zdaleč ni enostavno. Njeno gibanje bi namreč lahko razdelili na vsaj šest cikličnih gibanj, ki vplivajo na določitev dolžine enega leta. Pri tem bomo izpustili dve dodatni gibanji, ki za to določitev nista pomembni – vrtenje okoli svoje osi ter nihanje v radialni smeri na pot tirnice zaradi vpliva Lune.

letnicasiVrtenje Zemlje okrog Sonca – revolucija

En način merjenja leta imenujemo zvezdno (ali siderično) leto, ki se meri glede na oddaljene zvezde. To pot bi lahko imenovali zodiak, namreč že v zgodovini so ljudstva nebo razdelila na 12 ozvezdij, skozi katera potuje naš planet. Vsako ozvezdje meri 30° in tako skozi 12 različnih ozvezdij. Zemlja prepotuje pot 360°. Ko pride nazaj na začetno točko, rečemo, da je minilo eno leto in če ga merimo na tak način, se izkaže, da je leto dolgo 365 dni 6 ur 9 minut in 10 sekund.

Drugi način merjenja leta je glede na minevanje letnih časov,ki je odvisno odnaklona Zemlje, tapa se glede na položaj Sonca na nebu spreminja iz dneva v dan. Če bi tako vsak dan v letu slikali Sonce ob isti uri, bi lahko opazili, da ima začrtano pot, po kateri se giblje in jo imenujemo analema. Ko je Sonce v skrajnih točkah analeme, prihaja na Zemlji do poletnega in zimskega sončevega obrata ali solsticija. Ko pa se ta pot sonca križa, imamo na Zemlji enakonočje. Tako mine eno tropsko leto (sinodsko leto) v času, ko sonce prepotuje celotno pot od enega pomladanskega enakonočja do drugega in je dolgo 365 dni 5 ur, 48 minut in 46 sekund.

Ostala gibanja, ki vplivajo na določitev dolžine leta

Na to, kako mineva leto na Zemlji, pa vpliva več postopnih periodičnih sprememb v njeni orbiti.

precesijaPrecesija

Ena takšnih sprememb je precesija Zemljine osi, ki se enkrat zavrti v 26.000 letih, ko Zemljina os zariše en krog na nebu. Zemljina os na severu kaže proti določeni zvezdi. Pred 12.000 leti je kazala zvezdo Vega v ozvezdju Lire, pred 5.000 leti na zvezdo v ozvezdju Zmaja, danes pa kaže na nam dobro poznano zvezdo Severnico, ki leži v ozvezdju Malega medveda. In tako bo zaradi 26.000-letnega ciklusa čez 12.000 let zvezda Vega spet Severnica.

Sprememba naklona vrtilne osi zemlje – nutacija

Dodatek k precesiji enakonočij pa je tudi nagib vrtilne osi. Kot, ki ga Zemljina os oklepa s ploskvijo orbite, je približno 23,42°. Ta naklon se spreminja (niha med 22,1° in 24,5°) in naredi en celoten ciklus v 41.000 letih. Tako lahko predvidevamo, da je ta naklon osi neposredno povezan z ledenimi dobami na Zemlji. Zadnji največji odklon se je pojavil namreč okoli leta 8700 pr. n .št. ko je bila na Zemlji ledena doba. Ciklus pojava ledenih dob v dolžini 41.000 let je bil bolj izrazit med obdobjem pred 3 milijoni in 1 milijonom let.

Naklon osi skupaj z vrtenjem okoli sonca povzroča letne čase. Manjši prispevek k spremembi temperature na Zemlji skozi celo leto daje tudi razdalja od Sonca, ki se spreminja skozi leto zaradi eliptične oblike Zemljine orbite.

Vrtenje eliptične orbite okoli sonca

Zemlja se ne giblje okoli Sonca po krožnici, temveč po rahli elipsi. Eliptično obliko naše orbite povzroča gravitacijski vpliv drugih planetov. Tudi ta elipsa se vrti okoli Sonca. Obhod Zemljine eliptične orbite okoli Sonca za 360° pa traja približno 112.000 let.

Spreminjanje ekscentričnosti Zemljine orbite

Skozi tisoče let se spreminja tudi ekscentričnost Zemljine orbite, in sicer zaradi gravitacijskih vplivov med planeti. Na to v prvi vrsti vplivata Jupiter in Saturn. Ko se ta ekscentričnost orbite spreminja (s periodo 100.000 let), ostane linija apsidnice nespremenjena. Tako ostane tudi dolžina zvezdnega leta nespremenjena.

Dolžina letnih časov pa je v tem primeru odvisna od ekscentričnosti orbite. Ko je namreč ta največja, letni časi, ki se pojavljajo na bolj oddaljeni strani orbite, trajajo precej dlje.

slika3Sprememba naklona zemeljske orbite (ekliptike)

Naklona Zemljine orbite se pomika gor in dol glede na nespremenljivo ravnino sončnega sistema s ciklom, dolgim 100.000 let. Ta ciklus se ujema z vzorcem pojava ledenih dob v zadnjem milijonu let.

Časovna enota je tudi relativna

Tako lahko ugotovimo, da imamo tri načine merjenja dolžine leta in tudi tri časovno neenako določene dolžine leta. Kateri način je torej pravi? Kot pri ostalih zadevah v določitvi časa nam ni treba iskati absolutnega merila. To namreč ne obstaja in tudi čas merimo relativno glede na osnovno dogovorjeno enoto.

Ko vas torej vprašajo, koliko let imate, jih najprej nazaj vprašajte za pojasnilo, katera imajo v mislih (sinodična, siderična ali in anomalistična).

Prikaze gibanj Zemlje si lahko ogledate na tem posnetku.