Смена времен года на Земле оказалась чрезвычайно уникальным явлением, и это несомненно связано с особенностями её вращения вокруг Солнца.

Астрофизик Гунцзе Ли из Технологического института Джорджии выяснил, что ключевым фактором, делающим Землю такой особенной, является небольшой наклон её оси вращения к вертикали, что придаёт нашей планете регулярную смену времен года.

На идеально выровненной планете, где ось вращения совпадает с ориентацией орбиты вокруг Солнца, не существовало бы времен года. Однако благодаря наклону в 23 градуса от вертикали, в разные периоды года различные участки Земли получают разное количество солнечного света. Этот механизм определяет смену сезонов, делая их предсказуемыми и стабильными.

Низкий наклон оси вращения означает равномерное распределение солнечного света вдоль экватора, в то время как высокий наклон приводит к чрезвычайно горячим или холодным полюсам. Ли предупреждает, что если наклон превысит 54 градуса, это может привести к обратной зональности, где экватор будет покрыт льдом, а полюс станет теплым.

Исследование также обращает внимание на влияние спин-орбитальных резонансов, которые могут вызывать изменения наклона планеты. На примере Марса, у которого ось вращения колеблется под воздействием вращения Луны вокруг Земли, понимаем, что стабильность наклона важна для устойчивости времен года.

В астрономии, с появлением тысяч экзопланет, ученые обратили внимание на Kepler-186f, планету в обитаемой зоне. Исследование Ли показало, что эта планета, подобно Земле, имеет фиксированный наклон, что способствует стабильности времен года. Это открывает интересные перспективы для будущих исследований о том, как выглядят смены времен года на других планетах во Вселенной, и насколько они могут быть обитаемыми.