Putování naší planety: Sklon osy

Země se střídavě přiklání a odklání od Slunce. Jaký je však důvod tohoto jevu a co to pro nás znamená? Dokumentární cyklus BBC

Litujeme, ale video není dostupné

Litujeme, ale video není dostupné

Náš život je rozdělen do čtyřiadvacetihodinových úseků. Během každého z nich se střídá tma a světlo. Vysvětlení tohoto jevu je jednoduché. Země se při cestě po oběžné dráze otáčí kolem vlastní osy. Ale jak se tento pohyb projevuje v blízkosti Severního pólu? V Arktidě během léta Slunce vůbec nezapadá za obzor. Důvodem tohoto jevu je událost, ke které došlo před 4,5 miliardami let. Naše sluneční soustava byla zpočátku bouřlivá a plná nebezpečí. Země byla jen jednou z tisícovky planet, které obíhaly kolem Slunce. A tehdy se srazila s jinou, menší planetou, nazvanou Theia. Theia byla při kolizi zcela zničena. A z materiálu, vyvrženého srážkou obou planet, zřejmě vznikl náš Měsíc. Země přežila, ale katastrofa ji navždy poznamenala. Po nárazu Theiy se její rotační osa odchýlila o 23 stupňů.

Právě tato odchylka způsobuje, že Země se na své oběžné dráze střídavě přiklání ke Slunci a znovu se od něj odklání. Znamená to, že v červnu a v červenci, kdy se severní polokoule natáčí ke Slunci, tu panuje léto. Na jižní polokouli je to ovšem přesně naopak. V těchto měsících sem dopadá mnohem méně slunečního svitu, nastává zima. V prosinci a v lednu je Země na opačné straně Slunce a vzhledem k výchylce je proto na severu zima a na jihu léto. Na pólech v létě Slunce nikdy nezapadá a v zimě nevychází.

Střídání období

Sklon rotační osy se ovšem neprojevuje jen těmito krajnostmi. Na většině zemského povrchu působí náklon naší planety během roku změny v délce dne. Bez výchylky rotační osy by neexistovala roční období. Změnu ročních dob doprovázejí dramatické jevy, například silné bouře v oblasti Spojených států, nazývané „Ulička tornád“. Ale dramatické může být i jarní tání zamrzlých řek. Náklon Země působí masové migrace arktických zvířat, stejně jako monzunové deště v Indii. Všechny tyto jevy jsou přímým důsledkem třiadvacetistupňového náklonu rotační osy Země.

Jak se zemská osa přiklání stále více ke Slunci, přibývající světlo a teplo dramaticky ovlivňuje živočichy i rostliny. Prodlužující se jarní dny stimulují tvorbu pohlavních hormonů a nastartují tak rozmnožovací cyklus. Intenzivní sluneční svit stimuluje růst rostlin. Jak vzrůstá odchylka zemské osy, pokrývá se severní polokoule zeleným povlakem. Zimní sníh postupně mizí až k polárnímu kruhu a přichází dramatické jarní tání. S blížícím se létem začíná tát led i v samotné Arktidě. Stáda sobů putují za Sluncem, na sever, do tundry, ze které nyní mizí sníh. Březí samice dorazily první, aby tu porodily. Během několika týdnů je budou následovat ostatní. Pod nezapadajícím Sluncem arktického léta se budou krmit celá stáda sobů.

Na druhém pólu planety mezitím probíhá opačné střídání ročních dob. Jak se jižní polokoule odvrací víc a víc od Slunce, dny se krátí a teplota klesá. V Antarktidě právě probíhá jiná migrace. Keporkaci, kteří se během léta krmili u zdejších břehů, míří na sever. V teplých australských vodách se chystají porodit mláďata. Ale zatímco některé drsné počasí z Antarktidy vyhání, jiní ho dokážou využít. Pro tučňáky císařské nastal právě teď ten pravý čas k rozmnožování. Pobřežní led je konečně dost silný, aby unesl jejich obrovské kolonie. Tady budou jejich mláďata relativně v bezpečí. Po celém světě reagují zvířata na změny polohy Země vůči Slunci, které jsou důsledkem výchylky rotační osy.

Proudění vzduchu

V létě už na severní polokouli sluneční paprsky prohřejí zemský povrch natolik, že vznikají vzestupné proudy teplého vzduchu. To je nejlepší čas pro padákové kluzáky, paraglidisty. V tomto ročním období jim pomáhá takzvaná konvekce, způsobená solární energií. Konvekce, nebo termika, vzniká zahříváním zemského povrchu slunečními paprsky. Země pak ohřívá vrstvy vzduchu ležící nad ní. Teplý vzduch stoupá vzhůru, někdy až stovky metrů za minutu. Ale termika dokáže mnohem víc, než potěšit paraglidisty. Stoupající teplý vzduch, nasycený vodními parami, se postupně mísí s chladným. Pára se sráží a vznikají oblaky. Tento proces je základem veškerých změn počasí na Zemi. A výchylka zemské osy tu hraje zásadní roli.

Tornáda vznikají při střídání ročních období. Je k tomu potřeba, aby na povrchu Země panovaly letní podmínky, vysoká teplota a vlhkost, ale zároveň rychlé zimní proudění, které vzniká na rozhraní mezi masami teplého tropického a studeného arktického vzduchu. A k takové kombinaci dochází jen v přechodném období během jara. Jak dojde k tomu, že se bouře změní v tornádo? Týká se to jen asi čtvrtiny bouřek. Ale je neobyčejně těžké odhadnout, která přesně to bude, kdy se to stane a ze které bouřky se vyvinou ta nejsilnější a nejničivější tornáda. Aby získali odpovědi na tyto otázky, musejí odborníci zaznamenat údaje o co největším počtu tornád.

Tornáda ovšem nejsou jediným důsledkem výchylky zemské osy, který můžeme na severní polokouli pozorovat. V nestabilní atmosféře, narušené masami teplého vzduchu, které míří na sever, vznikají další meteorologické jevy. V bouřích může dojít k náhlým vydatným srážkám, které vyvolávají bleskové povodně. Nejčastěji k nim dochází tehdy, když silný déšť dopadne na zem, která je už nasycena vodou. Bouři může někdy provázet takzvaný „haboob. Tyto mohutné pískové bouře vznikají v suchých oblastech. Čelo bouře se zhroutí a vzduch, dopadající s mimořádnou prudkostí na zem, před sebou zvedá stěnu prachu a písku.

Monzun

Když léto vrcholí, severní polokoule se přiklání ještě více směrem ke Slunci. Ohřívající se země vytváří vůbec nejrozsáhlejší samostatný meteorologický jev na naší planetě. Monzun. Hnací silou monzunu je rozdíl mezi pevninou a mořem. Slunce spaluje zemi, a obzvláště v tomhle ročním období, kdy stojí skoro přímo v nadhlavníku. Pevnina se velmi rychle zahřívá, mnohem rychleji než oceán. Písek je vyhřátý Sluncem, doslova žhne. Ale když hrábnete jen kousek pod povrch, narazíte na chladnou vrstvu. Vyhřátá je tedy jen tenká svrchní vrstva. Ta nasála veškerou sluneční energii a velmi rychle získala vysokou teplotu. Slunce tedy prudce ohřívá pevninu, ale ne moře. Indický oceán je mnohem chladnější než země. K jeho zahřátí by totiž bylo potřeba daleko větší množství sluneční energie. K ohřátí oceánu zdaleka nestačí jen zahřát tenkou vrchní vrstvu. Vítr nad hladinou vyvolává turbulence, které vodu neustále mísí. Zahřátá svrchní vrstva se tedy ihned promíchá s chladnější vodou.

S nástupem léta se pevnina rychle ohřívá a teplotní rozdíl mezi zemí a mořem se stále zvětšuje. Jak masa horkého vzduchu stoupá nad Indii, vzniká pod ní oblast tlakové níže. Do ní se vzápětí valí chladnější a hustší vzduch z Indického oceánu. A protože Indický poloostrov má velmi dlouhé pobřeží, probíhá tento proces v obrovském měřítku. Tento silný a vytrvalý proud chladnějšího oceánského vzduchu na pevninu se nazývá monzun. Důležitější než vítr je ovšem déšť, který s sebou přináší. Monzunový vítr žene mraky obtěžkané vodou nad pevninu, kde z nich vypadávají vydatné deště. 80 procent ročního úhrnu srážek připadá v Indii právě na toto období. Monzun je životně důležitý pro celý subkontinent i pro více než miliardu lidí, kteří ho obývají. Monzun udržuje stabilitu v celé oblasti, zajišťuje úrodu, turistiku, zkrátka obživu pro všechny. Má obrovský význam. Monzun se nevyskytuje jen v Indii. Se stejným jevem se setkáme v Africe, v jihovýchodní Asii, v Austrálii a dokonce i v Severní Americe. A všude vzniká stejně. Nerovnoměrným zahříváním zemského povrchu v důsledku výchylky zemské rotační osy.

Zelená Sahara

Saharská poušť v Egyptě je nehostinná, žhavá a vyprahlá. Ovšem nebylo tomu tak vždy. V pusté krajině se ukrývá důkaz toho, jak výchylka zemské osy ovlivnila podnebí, změnila životní prostředí a také zasáhla do dějin lidstva. Pozoruhodné skalní kresby jsou o tři tisíce let starší než pyramidy. Ale ještě více prozradí vyobrazení lidí. Znamená to, že na místě dnešní pouště žilo kdysi celé lidské společenství. Možná chtěli prostě jen oznámit: Byl jsem tady, a nechali na skále svůj podpis. Některé vyobrazené scény nasvědčují přítomnosti vody. To všechno ukazuje, že kdysi tady muselo být docela jiné, vlhčí prostředí. Jsou tu říční usazeniny, které sem přinesla řeka protékající tímto údolím. To je důkaz, že kdysi sem zasahoval monzun. Období sucha se střídala s obdobím dešťů, kratším nebo delším. Plných 4500 let zasahoval vliv monzunu na Saharu, která je dnes jedním z nejsušších míst na Zemi.

Pravidelné monzunové deště napájely jezero na místě dnešního Wádí Bakt. Na březích rostla tráva a stromy a v bažinách na okraji žili hroši a krokodýli. Na okolních pláních se pásla stáda antilop a pakoňů. Prostě docela obyčejná savana, jenže uprostřed Sahary. Paleontologický výzkum odhalil, že dávný africký monzun dal na Sahaře vzniknout celé síti řek a jezer. A některá z nich byla stejně velká jako dnešní Kaspické moře. Díky tomu tu žila bohatá společenstva zvířat i lidí.

Co ale přineslo na Saharu monzunové deště? A hlavně, co je zastavilo? Odpověď skrývá Slunce. Letní vedra měnila Saharu v zahřátý motor, který hnal z oceánu dešťové mraky a přinášel vláhu celému kontinentu. A podobně, jako je tomu dnes v Indii, platilo: čím vyšší teplota, tím výraznější účinek. Tato dávná Sahara musela být ještě teplejší než dnes, aby monzunové proudění zasáhlo hluboko do pouště. Odborníci nalezli souvislost mezi těmito vysokými teplotami a změnou úhlu zemské osy. Dnes činí výchylka 23,4 stupně, víme ale, že s periodou 41 000 let kolísá mezi 22 až 24,5 stupni. A právě v době, kdy se Sahara zelenala, blížila se výchylka zemské osy svému maximu. Něco málo přes jeden stupeň, to vypadá jako zanedbatelný rozdíl, ale v kombinaci s drobnými změnami směru osy Země a tvaru její oběžné dráhy to stačilo k tomu, aby se severní polokoule dostatečně zahřála. A to vyvolalo saharský monzun. Pak se výchylka zemské osy znovu vyrovnala a monzunové proudění se přerušilo. Voda i rostliny rychle zmizely. A zelená savana se změnila v to, čím je dnes, největší poušť světa.

Kolébka civilizace

Současné výzkumy naznačují, že saharský monzun mohl výrazně ovlivnit lidskou civilizaci. Údaje z dávných jezerních sedimentů svědčí o starším vlhkém období, které nastalo už před 120 000 lety. Tahle epizoda v dějinách Sahary je mimořádně vzrušující, protože dost možná umožnila migraci našich předků z afrického kontinentu. Člověk moderního typu se vyvinul v Africe asi před 200 tisíci lety. Dlouho ale zůstávalo záhadou, jak dokázal překonat nehostinnou saharskou poušť a opustit Afriku. Zelená Sahara poskytuje možnou odpověď. Právě z té doby pocházejí nejstarší doklady o přítomnosti lidí moderního typu na sever od Sahary, z pobřeží Středozemního moře. Zdá se, že přešli zelenou Saharu. A jakmile to dokázali, bylo pro ně už snadné podél pobřeží dojít do Levanty a odtud do Evropy, kam dorazili před necelými 50 000 lety. Je to zvláštní představa, že nepatrná změna náklonu zemské osy vedla k nejdůležitější události v lidských dějinách, k našemu opuštění Afriky. A stejně zvláštní je také jiná myšlenka, že díky novým změnám v náklonu zemské osy se jednoho dne Sahara znovu zazelená. Nebude to ale dříve než za 15 tisíc let.

Střídání ročních dob je jakýmsi tepem naší planety. Dává jí její pestrou a proměnlivou tvář. Umožnilo také vznik nespočetných rostlinných a živočišných druhů. Naši předkové to všechno považovali za výsledek působení božské síly. A ve význačných fázích kalendářního roku tento zázrak oslavovali. Dvakrát do roka rovnodennost, která je hranicí mezi létem a zimou, a dvakrát do roka slunovrat, nejkratší a nejdelší den v roce. 21. červen je na severní polokouli nejdelším dnem roku, dnem letního slunovratu.

Sklon zemské osy určil naše osudy, naše představy o nás a našem místě ve vesmíru. Přináší nám strašlivé bouře, zaplavuje nás pravidelnými dešti, je zdrojem úžasné rozmanitosti pozemského života, a umožnil i rozkvět našeho vlastního druhu. Všechno, co jsme dřív považovali za nepřístupné tajemství, je prostě jen důsledek sklonu zemské osy. Naše planeta je tím, čím je, díky malé odchylce, 23,4 stupně. A všechno, co přijde, záleží z velké části na tom, jak se toto číslo změní.