Warum ist das Zentrum der axialen Präzession der Erde perfekt senkrecht zur Ekliptik? (ist es?)

Die Antwort liegt in der Ursache der Präzession. Sich drehende Objekte präzedieren nicht einfach von selbst, es ist die Wirkung anderer Körper, die auf das Rotationsobjekt einwirken, um ein Drehmoment zu induzieren.

Im Falle der Präzession der Tagundnachtgleiche wird die Präzession von den anderen Körpern im Sonnensystem verursacht, vor allem von der Sonne und dem Mond. Da die Erde leicht schräg ist (der Äquatorialradius ist größer als der Polarradius), gibt es eine äquatoriale Wölbung. Aufgrund der Neigung der Erdachse ist diese Ausbuchtung außerdem gegenüber der Ekliptik geneigt. Die Anziehungskraft der Sonne wirkt stärker auf die Seite der Ausbuchtung, die ihr näher liegt, und erzeugt ein kleines Drehmoment. Ähnliche Effekte treten aufgrund der Anwesenheit des Mondes auf, der kombinierte Effekt ist als Lunisolarpräzession bekannt . Andere massive Körper in der Nähe spielen ebenfalls eine Rolle.

Ein vollständiges Verständnis dafür, wie / warum dieses Drehmoment die Auswirkungen der Präzession erzeugt, erfordert ein allgemeines Verständnis des Drehimpulses und ist angesichts dessen relativ trivial.

Um die Frage explizit zu beantworten, zeigt das Zentrum der axialen Präzession ungefähr entlang des Ekliptikpols, da der Effekt durch die Sonne (die immer auf der Ekliptik steht) und den Mond (der sehr nahe an der Ekliptik liegt) verursacht wird.

So wie ich diese Frage lese, fragt sie wirklich nach der Ausrichtung der Rotationsachse eines perfekten axialsymmetrischen Planeten (der keine Präzession hätte).

Ich denke, das hängt damit zusammen, wie sich die ursprüngliche planetarische Akkretionsscheibe gebildet hat und wie Planeten daraus kondensiert sind. Ich bin kein Experte für Astrophysik, aber ich verstehe, dass das Material in der Akkretionsscheibe einen Drehimpuls hat, der in guter Näherung (wenn auch nicht genau) gleichmäßig und senkrecht zur Ekliptikebene ist. Ohne äußere Störungen erwarten wir daher, dass sich die Planeten um Achsen drehen, die normal zur Ekliptikebene stehen. Wenn Sie jedoch Kollisionen mit Objekten außerhalb des Sonnensystems haben, kann die Rotationsachse eines Planeten, der einer solchen Kollision ausgesetzt ist, anders sein.

Solche Kollisionen treten wahrscheinlich bis zu einem gewissen Grad bei allen Planeten auf. Neptun ist ein deutlicher Ausreißer mit einer um etwa 30 Grad geneigten Rotationsachse. Pluto ist sogar noch schlimmer (na ja, der arme Pluto wird nicht mehr als Mitglied des Clubs gezählt), mit einer Achse, die fast genau in der Ebene der Ekliptik liegt. Laut Bills Kommentar präzediert die Rotationsachse der Erde um eine Achse, die etwas mehr als 23 Grad relativ zur Normalen auf der Ekliptikebene geneigt ist.