അക്ഷഭ്രംശം

ഖഗോളധ്രുവത്തിന് (Celestial pole) അതിന്റെ മാധ്യസ്ഥാനത്തു(mean position) നിന്നുണ്ടാകുന്നു വ്യതിയാനത്തിനാണ് അക്ഷഭ്രംശം (Nutation) എന്ന് പറയുന്നത്. മദ്ധ്യരേഖാഭാഗം തള്ളിനില്ക്കുന്ന ഭൂമിയെ എല്ലായ്പ്പോഴും സൂര്യന്റെ ആകർഷണദിശയിലല്ല ചന്ദ്രൻ ആകർഷിക്കുന്നത് എന്നതാണ് ഈ വ്യതിയാനത്തിന് കാരണം. 18.6 വർഷത്തിൽ 9.2 സെക്കന്റ് വ്യാസാർദ്ധമുള്ള വൃത്തത്തിലൂടെയുള്ള, ഖഗോളധ്രുവത്തിന്റെ ഈ ചാഞ്ചാട്ടമാണ് അക്ഷഭ്രംശം.

സൂര്യപഥത്തിന്റെ അക്ഷത്തിനോട്, അതായത് ക്രാന്തിവൃത്താക്ഷത്തോട് (axis of ecliptic) ചരിഞ്ഞ് കറങ്ങുന്ന ഭൂഭ്രമണാക്ഷത്തിന്റെ (axis of rotation) വേഗത്തിനും കോണത്തിനും ഇതുകൊണ്ട് ചെറിയ വ്യതിയാനമുണ്ടാകുന്നു. സൂര്യനെ ഭ്രമണം ചെയ്ത് പ്രദക്ഷിണം വയ്ക്കുന്ന ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണാക്ഷം ക്രാന്തിവൃത്താക്ഷത്തിന് 23⁰30' ചരിഞ്ഞ് കറങ്ങുന്നതിനെയാണ് (26,000 വർഷത്തിലൊരിക്കൽ) അയനഭ്രംശം എന്നു പറയുന്നത്. സൂര്യചന്ദ്രാദികളുടെ ആകർഷണവും ഭൂമിയുടെ ഏകദേശ ഗോളാകാരവും ഭ്രമണാക്ഷത്തിന്റെ ചരിവുമാണ് അയനഭ്രംശത്തിനു നിദാനം; ആകർഷണബലങ്ങളിൽവരുന്ന ക്രമമായ വ്യതിയാനംകൊണ്ടാണ് അക്ഷഭ്രംശം ഉണ്ടാകുന്നത്. സൂര്യന്റെ ആകർഷണം മൂലമുള്ള അക്ഷഭ്രംശം അയനാന്തങ്ങളിൽ (solstices) ഉച്ചതമമാകയും (maximum) പാർശ്വങ്ങളിൽ ക്രമേണ കുറഞ്ഞ് വിഷുവങ്ങളിൽ (equinoxes) ഇല്ലാതാകയും ചെയ്യുന്നു. തൻമൂലം ഭ്രമണാക്ഷത്തിന്റെ ചരിവിനുവരുന്ന അക്ഷഭ്രംശത്തെ സൌര-അക്ഷഭ്രംശം (solar nutation) എന്നു പറയാം. ഇത് കേവലം നിസ്സാരമാണ്. ചാന്ദ്ര-അക്ഷഭ്രംശം (lunar nutation) താരതമ്യേന കൂടുതലായിരിക്കും.

ഭൂമിക്കു ചുറ്റുമുള്ള ചന്ദ്രന്റെ പരിക്രമണം ക്രാന്തിതലത്തിന് ഏതാണ്ട് സമാന്തരമായിട്ടാണെങ്കിലും കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ 18 2/3 വർഷത്തിൽ ഇരുവശത്തേക്കും 5⁰ വീതം എന്ന ക്രമത്തിൽ ദോലനം ചെയ്തുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. തത്ഫലമായി ചന്ദ്രന്റെ ആകർഷണദിശയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റംകൊണ്ട് ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണാക്ഷവും ചെറുതായി ദോലനം ചെയ്യുന്നതാണ്. ഈ ദോലനത്തിന്റെ ആവർത്തനകാലം 18 2/3 വർഷം തന്നെയാണ്. ഈ വ്യതിയാനങ്ങളുടെ ഫലമായി, ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണാക്ഷം,18 2/3 വർഷത്തിൽ 9.2 ഇരുവശത്തേക്കുമെന്ന ക്രമത്തിൽ ആന്ദോളനം (oscillation) ചെയ്യുന്നു; ആവർത്തനകാലംകൊണ്ട് ധ്രുവനക്ഷത്രത്തിന്റെ ആപേക്ഷികസ്ഥാനം ഓരോ വശത്തേക്കും 9.2 വീതം ദോലനം ചെയ്യുന്നു. മറ്റു നക്ഷത്രങ്ങൾക്കും അതുപോലെതന്നെ.

അക്ഷഭ്രംശത്തെ അനുദൈർഘ്യം (longitudinal) എന്നും തിര്യക് (oblique) എന്നും രണ്ടായി തിരിക്കാം. ഭ്രമണാക്ഷത്തിന്റെ കോണത്തിനുണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനമാണ് അനുദൈർഘ്യം-അക്ഷഭ്രംശം. തിര്യക്-അക്ഷഭ്രംശത്തെയാണ് അക്ഷഭ്രംശം എന്നു സാധാരണ പറഞ്ഞുവരുന്നത്. 1747-ൽ ദൂരദർശിനിയിലൂടെ അതിലഘുവായ അക്ഷഭ്രംശംപോലും ബ്രിട്ടിഷ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജെയിംസ് ബ്രാഡ്ലി (1693-1763) കണ്ടുപിടിച്ചു; ഫ്രഞ്ചു ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഴാൻ ല റോൺ ദാലംബർ (1717-83) അതിന് വിശദീകരണം തയ്യാറാക്കിയിട്ടുണ്ട്.