Präzession
Präzession ist allgemein die Lageveränderung der Achse eines rotierenden Kreisels, wenn äußere Kräfte (Drehmomente) auf ihn einwirken. Im Speziellen ist damit die Präzession der Erdachse gemeint.
Die Präzession lässt sich bei jedem Spielzeugkreisel beobachten. Steht er genau senkrecht, wirkt kein Drehmoment auf ihn ein, da die Schwerkraft parallel zur Achse ist. Deshalb bleibt die Achse senkrecht, es findet keine Präzession statt. Setzt man ihn dagegen schräg auf, würde er normalerweise durch die Schwerkraft umkippen. Dieses Drehmoment bewirkt bei einem schnell rotierenden Kreisel, dass seine Achse eine Taumelbewegung ausführt, die Präzession.
Präzession der Erde
Bei der Erde bewirken die Gezeitenkräfte hauptsächlich von Mond und Sonne ein Drehmoment, das zur Präzession der Erdachse führt. Für einen vollen Umlauf benötigt die Erdachse etwa 25.800 Jahre. Dieser Zeitraum wird auch platonisches Jahr genannt. Die Mondbahn selbst ist ebenfalls Präzessionsbewegungen mit einer Periodenlänge von 18,6 Jahren unterworfen, was wiederum kleinere Auswirkungen auf die Präzession der Erdachse hat. Dieser Effekt heißt Nutation.
Auswirkungen
Die Präzession der Erdachse führt dazu, dass das tropische Jahr, das sich nach dem Winkel der Erdachse zur Sonne richtet, etwas kürzer ist als das siderische Jahr (ein Umlauf um die Sonne). Dadurch verändert sich langsam die Position der Fixsterne am Himmel an einem bestimmten Kalenderdatum. Diese Auswirkung ist schon seit über 2000 Jahren bekannt. Der griechische Astronomen Hipparchos verglich etwa um 150 v.Chr. die Positionen von Sternen an einem bestimmten Datum mit den Daten aus mehrere hundert Jahre alten Aufzeichnungen und stellte Unterschiede fest. Vermutlich schon 170 Jahre früher kamen die Babylonier zum gleichen Ergebnis.
Gegenwärtig zeigt die Erdachse in Richtung des Polarsterns. Als Folge der Taumelbewegung wird in der Zukunft der Polarstern nicht mehr das Zentrum am Nachthimmel bilden, um das sich alle Fixsterne drehen.