Prilozi

Polazne osnove istraživanja

„Treba, dakle, naći vezu između osunčavanja planeta i temperature njihove površine i atmosfere, rešiti taj fizikalni problem....“

Reforma julijanskog kalendara

Na predlog državnih i crkvenih zvaničnika Milanković učestvuje na Svepravoslavnom kongresu u Carigradu, 1923. godine. Tom prilikom predložio je reformu julijanskog kalendara.

Dokazi i potvrda teorije

U početku, sve je išlo polako, zatim je sve više činjenica ukazivalo na tačnost Milankovićevih proračuna. Pored brojnih eksperimenata u svetu, grupa istraživača utvrdila je, istraživanjem karakteristika lesnog profila Čot u Starom Slankamenu u Srbiji, prisustvo Milankovićevih ciklusa.

Zvezde su usijana gasovita tela koja svetle sopstvenom svetlošću. Sunce je nama najbliža zvezda. Srednjih je dimenzija i mase, i spada u žute zvezde spektralne klase G2 s površinskom temperaturom od oko 6.000° Celzijusa. Procenjuje se da u unutrašnjosti temperatura Sunca iznosi 20 miliona stepeni Celzijusa. Obim Sunca je 109 puta veći od Zemljinog, površina 11.940 puta, a masa skoro 330.000 puta.

Sunčev sistem čine sva tela i čestice koje su pod uticajem gravitacije Sunca. Ovaj sistem koga čine Sunce, velike planete, planete patuljci, sateliti, komete, asteroidi, meteoriti, gas i prašina, nastao je pre oko 5 milijardi godina od rotirajućeg oblaka gasa i prašine. Najveću masu u Sunčevom sistemu ima Sunce - 99,85%. Ukupna masa svih planeta zajedno čini svega 0,135% mase Sunčevog sistema.

Planete su tamna nebeska tela približno loptastog oblika. Po svom položaju u Sunčevom sistemu, planete se dele na unutrašnje (Merkur, Venera, Zemlja i Mars) i spoljne (Jupiter, Saturn, Uran i Neptun). Sve planete kreću se oko Sunca po približno kružnim putanjama - elipsama s veoma malim ekscentricitetima. Putanje planeta leže skoro u istoj ravni, izuzev najbliže planete Merkura koja s ekliptikom zaklapa ugao od 7°. Sve planete obilaze oko Sunca u istom pravcu i to suprotnom kretanju kazaljke na satu (ako se ovo kretanje posmatra sa severnog nebeskog pola).

Sunce i okolne zvezde čine mesno zvezdano jato. Zvezdana jata, pojedinačne i višestruke zvezde i međuzvezdana materija čine našu galaksiju - Mlečni put. Naša galaksija samo je jedna iz grupe galaksija našeg bližeg okruženja u kosmosu. Mlečni put ima oko 200 milijardi zvezda, a sa Zemlje je vidljivo golim okom njih oko 6.000. Razdaljine među zvezdama mere se svetlosnim godinama (daljina koju svetlost pređe u jednoj godini krećući se brzinom od 300.000 km u sekundi; 1 s.g. = 9,46 x 1012 km) ili parsecima (1 pc =3,26 s.g).

Mlečni put spada u galaksije spiralnog oblika, s ispupčenjem u središtu, masom procenjenom na oko 1011 masa Sunca i prečnikom od oko 30 kpc. U poređenju s drugim galaksijama, srednje je veličine, odnosno mase. Centralna oblast odlikuje se velikim brojem, tj. gustinom zvezda, dok se u samom središtu verovatno nalazi ogromna crna rupa. Galaksija rotira oko središta, a s njom i Sunce sa svojim sistemom, s periodom od oko 225 miliona godina. Sunce je smešteno blizu ekvatorijalne ravni na oko 10 kpc od središta, tj. na periferiji.

Planeta Zemlja je udaljena od Sunca 149,5 miliona kilometara. Zemlja ima oblik elipsoida (malo ispupčena na ekvatoru i spljoštena na polovima) površine 510,1 miliona km2, s poluprečnikom ekvatora od 6.378,4 km, polarnim poluprečnikom od 6.356,94km, i obimom ekvatora od 40.076,6 km. Zemlja vrši dvojako kretanje, oko svoje ose i oko Sunca. Obrtanje Zemlje oko ose naziva se rotacija, a obilaženje oko Sunca - revolucija. Zemlja se u toku 24 sata jednom okrene oko svoje ose, i to kretanje se vrši od zapada prema istoku. Ova 24-satna rotacija Zemlje oko ose rotacije, dovodi do smene dana i noći. Pri rotaciji Zemlje od zapada ka istoku, tačke na njenoj površini kreću se prema istoku različitom tangencijalnom brzinom. Najveću tangencijalnu brzinu kretanja imaju tačke na ekvatoru (465,1 m/s, odnosno 1.674,4 km/h) a prema polovima ove brzine tačaka se smanjuju. Polovi su jedine tačke na Zemlji koje su praktično nepokretne.

Obilaženje Zemlje oko Sunca naziva se revolucija. Zemlja obilazi oko Sunca od zapada prema istoku (u smeru suprotnom kretanju kazaljke na satu), po putanji eliptičnog oblika koja se zove ekliptika. Ona veoma malo odstupa od kruga a dužina joj iznosi 940 miliona kilometara. Jednu revoluciju Zemlja izvrši za 365 dana, 5 časova, 48 minuta i 46 sekundi, ili približno za 365 dana i 6 časova. Da bi se obrazovao kalendar u kome svaka godina sadrži ceo broj dana, svake četvrte godine dodaje se jedan prestupni dan. Zato je svaka četvrta godina u julijanskom kalendaru prestupna godina sa 366 dana, a kao prestupni dan koristi se 29. februar. Ovim postupkom kalendarska godina dobija srednju dužinu od 365 dana i 6 časova.

Prosečna brzina kojom se Zemlja kreće oko Sunca iznosi 29,8 km/s. Međutim, ova je brzina po drugom Keplerovom zakonu različita na različitim udaljenostima Zemlje od Sunca. Zemlja se najbrže kreće oko Sunca kada mu je najbliža (30,3 km/s), a najsporije kada je od njega najviše udaljena (29,2 m/s). Kepler je prvi odredio položaje karakterističnih tačaka na orbitalnoj putanji Zemlje, od kojih se jedna naziva perihel, a druga afel. Položaj kada se Zemlja nalazi najbliže Suncu naziva se perihel. Najmanja udaljenost Zemlje od Sunca, odnosno perihela, u današnje vreme, iznosi 147 miliona kilometara, i Zemlja dostiže ovaj položaj 3. januara, kada je na severnoj hemisferi zima. Najveće sadašnje udaljenje od Sunca iznosi 152 miliona kilometara i naziva se afel. Taj položaj Zemlja dostiže 4. jula. Linija koja prolazi kroz žižu ekliptike u kojoj je Sunce i spaja perihel sa afelom naziva se apsidna linija. Ona predstavlja dužu osu ekliptike i ima ukupnu dužinu od 299 miliona kilometara. Kada zima prelazi u proleće, što se u današnje vreme događa oko 21. marta, i kada jesen smenjuje leto oko 22. septembra, naša planeta se nalazi u ravnodnevičkim tačkama ili čvorovima. Obilazeći oko Sunca, Zemlja je približno pola godine iznad, a pola godine ispod ravni nebeskog ekvatora. Na dan 22. juna Zemlja se nalazi na najnižoj tački svoje putanje ispod ravni Sunčevog ekvatora. Sunce je toga dana u zenitu iznad severnog povratnika, odnosno nalazi se u letnjoj solsticijalnoj tački. Na severnoj hemisferi je dugodnevica i počinje leto, a na južnoj kratkodnevica i počinje zima. Od tačke jesenje ravnodnevice, 22. septembra, Zemlja prelazi na deo svoje putanje koji leži iznad ravni nebeskog ekvatora i 22. decembra zauzima najviši položaj na njoj, odnosno nalazi se u zimskoj solsticijalnoj tački. Toga dana na južnoj polulopti je dugodnevica i počinje leto, a na severnoj hemisferi je kratkodnevica i počinje zima. Na dan prolećne i jesenje ravnodnevice Sunčevi zraci padaju pod pravim uglom na ekvator, pa su dan i noć na celoj Zemlji podjednaki. Godišnja doba imaju nejednaku dužinu trajanja. Na severnoj hemisferi najduže je leto koje sada traje 93 dana i 14 časova, a najkraća zima koja traje 89 dana i 19 časova. Proleće je takođe duže od jeseni. Prema tome, letnja polovina godine (proleće i leto) je, za 7 dana i 14 časova, duža od perioda jesen-zima.

Ravan u kojoj leži Zemljina putanja (ekliptika) naziva se ekliptička ravan. Ona je sada nagnuta u odnosu na ravan nebeskog ekvatora pod uglom od 23°27'. Linija po kojoj se ravan ekliptike seče s ravni nebeskog ekvatora naziva se ekvinocijska linija, a krajnje tačke na njoj - ravnodnevičke tačke. Pri obilaženju oko Sunca osa Zemlje je nagnuta prema ekliptici pod uglom koji sada iznosi 66°33'. Usled toga dolazi do nejednakog osunčavanja i zagrevanja i severne i južne hemisfere u toku godine.

Kolika će količina toplote doći sa Sunca do Zemlje zavisi od kvadrata rastojanja i ugla pod kojim Sunčevi zraci padaju na Zemljinu površinu. Ovo je još u sedamnaestom veku otkrio veliki engleski fizičar Isak Njutn. Kada bi Zemlja bila na putanji Merkura, primila bi veću količinu toplote u odnosu na toplotu koju prima kao treća planeta po udaljenosti od Sunca, a kada bi se nalazila na putanji Plutona koji je skoro 6 milijardi kilometara udaljen od Sunca, tada bi na površini naše planete površinska temperatura iznosila minus 200° Celzijusa.

Veoma je važno i pod kojim uglom Sunčevi zraci padaju na Zemljinu površinu. Na ekvatoru, sunčevi zraci su sve vreme približno upravni, zato je zagrevanje tu najintenzivnije, a površina zahvaćena toplotnim zracima je najmanja. Kada zraci padaju pod uglom manjim od 90°, zagrevanje je slabije, ali je zahvaćena površina veća. U polarnim oblastima Sunčevi zraci su skoro tangencijalni s površinom Zemlje i veoma je slabo zagrevaju.

Otuda se kao posledica revolucije Zemlje javljaju nejednaka dužina trajanja dana i noći u jednom mestu u toku godine, i u raznim mestima na Zemlji u jednom trenutku, kao i smena godišnjih doba. U zavisnosti od jačine zagrevanja površina na Zemlji, izdvojeno je pet osnovnih toplotnih pojaseva: žarki (ekvatorijalni), severni i južni umereni, severni i južni polarni (hladni).

Sve to, dakle, bilo je poznato do Milankovićevog vremena, ali će tek njegovom pojavom doći do bitnih pomaka u nauci o klimi naše planete. Polazeći od zakona nebeske mehanike, Milanković je otkrio delovanje jednog od najznačajnijih uzroka promene globalne klime na Zemlji - delovanje promena osunčavanja Zemlje prouzrokovanih postepenim i laganim promenama orijentacije Zemljine ose rotacije, nagiba Zemljine ose prema ekliptici i ekscentriciteta Zemljine putanje oko Sunca. Promene osunčavanja usled sekularnih promena navedenih astronomskih elemenata tokom proteklih 600.000 godina, u doba kvartara, koje karakterišu najjača ledena doba i njihova smena toplijim međuledenim dobima, Milanković je matematički razrešio u svojoj astronomskoj teoriji promene klime Zemlje, koja ga je proslavila.

Danica Spasova, mr Slavko Maksimović
iz knjige "Milutin Milanković - putnik kroz vasionu i vekove", 2009.