การควงของแกนโลก: ดาวเหนือไม่ได้เป็นดาวเหนือตลอดไป

ลูกข่างที่หมุนเอียง ๆ จะไม่ล้มทันที แต่แกนของมันจะค่อย ๆ ส่ายวนเป็นรูปกรวย โลกก็ทำแบบเดียวกัน แกนหมุนซึ่งเอียงราว 23.4 องศาจากแนวตั้งฉากกับระนาบวงโคจร ส่ายวนครบรอบหนึ่งครั้งในราว 25,800 ปี เรียกว่าการควงของแกนโลก

ทำไมแกนโลกควง

โลกไม่ได้กลมสมบูรณ์ การหมุนรอบตัวเองทำให้โลกป่องออกที่เส้นศูนย์สูตร เส้นผ่านศูนย์กลางตามเส้นศูนย์สูตรยาวกว่าระหว่างขั้วราว 43 กิโลเมตร แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ดึงส่วนป่องนี้ให้เข้าสู่ระนาบเดียวกับวงโคจร เกิดเป็นแรงบิด แต่เพราะโลกกำลังหมุน แรงบิดนี้ไม่ได้ทำให้แกนตั้งตรง แต่ทำให้แกนส่ายวนแทน เหมือนลูกข่าง ดวงจันทร์มีส่วนราวสองในสาม ดวงอาทิตย์ราวหนึ่งในสาม

ดาวเหนือเปลี่ยนไปตามยุค

ขั้วฟ้าเหนือคือจุดที่แกนโลกชี้ไปบนท้องฟ้า เมื่อแกนควง ขั้วฟ้าก็วาดเป็นวงกลมรัศมีราว 23.4 องศาบนท้องฟ้า

• ราว 4,700 ปีก่อน สมัยสร้างพีระมิดในอียิปต์ ดาวเหนือคือดาวทูบันในกลุ่มดาวมังกร
• ปัจจุบันคือดาวโพลาริส ซึ่งจะเข้าใกล้ขั้วฟ้าที่สุดราวปี ค.ศ. 2100
• อีกราว 12,000 ปี ดาวเวกา ดาวสว่างอันดับห้าของท้องฟ้า จะอยู่ใกล้ขั้วฟ้าเหนือ

ในบางยุค เช่น ปัจจุบันในซีกโลกใต้ ไม่มีดาวสว่างอยู่ใกล้ขั้วฟ้าเลย

จุดวิษุวัตเลื่อนถอยหลัง

การควงทำให้จุดตัดระหว่างเส้นศูนย์สูตรฟ้ากับสุริยวิถีเลื่อนถอยไปทางตะวันตกตามแนวสุริยวิถี ในอัตราราว 50 พิลิปดาต่อปี

หรือราว 1 องศาทุก 72 ปี ฮิปปาร์คัสค้นพบปรากฏการณ์นี้เมื่อราว 130 ปีก่อนคริสตกาล จากการเทียบตำแหน่งดาวที่เขาวัดกับบันทึกที่เก่ากว่าราวร้อยห้าสิบปี

ผลที่ตามมา

• ปีฤดูกาลสั้นกว่าปีดาราคติ ราว 20 นาที เพราะจุดวสันตวิษุวัตเลื่อนมาพบดวงอาทิตย์ก่อนที่โลกจะโคจรครบรอบเทียบกับดาวฤกษ์ ปฏิทินที่ใช้ตามฤดูกาลจึงใช้ปีฤดูกาล
• พิกัดของดาวเปลี่ยน ไรต์แอสเซนชันและเดคลิเนชันของดาวทุกดวงเปลี่ยนช้า ๆ แผนที่ดาวจึงต้องระบุยุคอ้างอิง เช่น J2000.0
• ราศีไม่ตรงกับกลุ่มดาว จุดเริ่มต้นของราศีเมษตามโหราศาสตร์ตะวันตกเลื่อนจากกลุ่มดาวแกะไปอยู่ในกลุ่มดาวปลาแล้ว
• ภูมิอากาศระยะยาว การควงร่วมกับการที่วงโคจรของโลกเปลี่ยนรูป เปลี่ยนว่าฤดูร้อนของซีกโลกใดตรงกับช่วงที่โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรมิลานโควิช

นอกจากการควงช้า ๆ แล้ว แกนโลกยังส่ายเล็กน้อยด้วยคาบราว 18.6 ปีตามวงโคจรของดวงจันทร์ เรียกว่าการนูเทชัน มีขนาดเพียงราว 9 พิลิปดา