Jelikož ve vesmíru neexistuje žádná univerzální rovina (fakticky nelze říci, co je nahoře a co dole), jsou polohové charakteristiky stanoveny dohodou a vyjadřovány relativně vůči něčemu.
Zeptali jsme se vědců: Proč je obloha modrá a západ Slunce červený? |
Proto je i sklon rotační osy určen pro každou planetu relativně – zpravidla vzhledem k normále (tedy kolmici) na rovinu oběžné dráhy příslušného tělesa. Podíváme-li se na planety sluneční soustavy, zjistíme, že každá má osu rotace nakloněnou jinak.
U Země svírá tato osa s kolmicí na rovinu oběžné dráhy (takzvanou rovinu ekliptiky) úhel 23,44°. Naproti tomu Uran má sklon 97,77° a fakticky se po vlastní rovině oběhu kutálí podobně jako koule po bowlingové dráze.
V případě Venuše činí tento úhel dokonce 177,36°. Zde je třeba říci, že orientace osy rotace je smluvně stanovena takzvaným pravidlem pravé ruky – prsty pravé ruky sevřené v pěst představují směr otáčení a zdvižený palec určuje směr osy. Proto má Venuše, která rotuje opačným směrem než Země, sklon osy větší než 90°.
U každé planety – včetně Země – je sklon daný jejím vývojem, gravitačním působením ostatních těles a její vnitřní dynamikou. Například onu zvláštní polohu rotační osy Uranu vědci vysvětlují jako následek planetární kolize, která ji takto silně vychýlila.
Také sklon zemské osy je výsledkem kolizí, z nichž největší se odehrála v raném stadiu existence naší planety. Země se tehdy střetla s tělesem označovaným jako Theia. Výsledkem srážky byl jednak náš Měsíc, jednak i změněná rychlost rotace Země a vychýlení její osy.
Sklon naší osy však není úplně stálý. Během posledních 5 milionů let osciloval v rozmezí zhruba 22°03′–24°30′, přičemž perioda těchto výkyvů je zhruba 41 000 let. Za to, že změny sklonu zemské osy jsou poměrně malé, vděčíme Měsíci, který ji gravitačně stabilizuje.
Naopak třeba u Marsu, jenž nemá dostatečně hmotnou přirozenou družici, se sklon osy pohybuje v dlouhodobém měřítku mezi 0° a 60°. Netřeba dodávat, že podobně velké změny by na Zemi vedly k obrovským výkyvům v příjmu slunečního záření a následným drastickým změnám klimatu.
Za výše zmíněné kolísání sklonu zemské osy může zejména gravitační působení ostatních těles sluneční soustavy – které se v čase mění, jak se pohybují na svých drahách.
Kromě toho dochází také k podstatně menším, ale měřitelným odchylkám čistě „domácího“ původu. Jejich příčinami jsou změny rozložení hmot uvnitř naší planety (často doprovázené zemětřeseními) nebo sezónní variace v rozmístění vodních a vzdušných mas. To má za následek, že zeměpisné póly opisují kolem svých středních poloh složitou křivku ve čtverci o rozměrech asi 30 × 30 metrů.
