ניוטציה

ניוטציה (מלטינית nutare, "להנהן") מתייחסת לתנודות הקטנות והמהירות יחסית של ציר הסיבוב של גוף מסתובב סביב אוריינטציה ממוצעת ונוקפת. עבור גוף קשיח הנוקף באופן יציב תחת מומנט קבוע, הניוטציה היא אפקט מעבר הנקבע על ידי תנאי ההתחלה: הציר מתווה עקומה דמוית ציקלואיד ולא מעגל חלק. בסביבונים, הניוטציה נראית כטלטול קל למעלה ולמטה של הציר תוך כדי שהוא נוקף סביב האנך.

עבור גופים אסטרונומיים, הניוטציה מתייחסת ספציפית לשינויים המחזוריים הקטנים בציר הסיבוב של כדור הארץ המוטלים על נקיפת שיווי היום והלילה בת 26,000 השנה. הרכיב הגדול ביותר של ניוטציית כדור הארץ הוא בעל מחזור של 18.6 שנים ומשרעת של כ־9 שניות קשת, והוא מונע על ידי רגרסיה של צומתי מסלול הירח. רכיבים קטנים יותר מגיעים משינויים דו־שנתיים ודו־חודשיים של המומנטים הכבידתיים של הירח והשמש על בלט קו המשווה של כדור הארץ. James Bradley גילה את ניוטציית הירח בתצפיות ב־1728.

תורת הניוטציה המודרנית, המבוססת על תצפיות אינטרפרומטריה בקו בסיס ארוך מאוד של קוואזרים, מקטלגת מאות רכיבי ניוטציה במשרעות עד מיקרו־שניות קשת. כל רכיב מתאים לתכונה מחזורית ספציפית של הגיאומטריה של מערכת כדור הארץ־ירח־שמש וניתן לחיזוי מהמכניקה השמימית הכבידתית. העובדה שהתיאוריה והתצפיות מסכימות עד מיקרו־שניות קשת היא אחת ההדגמות הרגישות ביותר לכך שהגרוויטציה הניוטונית המיושמת על מכניקת הגוף הקשיח נשארת תיאור טוב באופן יוצא מן הכלל של תנועות מערכת השמש.