Ένα από τα πιο σημαντικά αστρονομικά καθήκοντα, χωρίς τα οποία είναι αδύνατο να λυθούν όλα τα άλλα προβλήματα της αστρονομίας, είναι ο προσδιορισμός της θέσης του ουράνιου σώματος στην ουράνια σφαίρα.
Ουράνια σφαίραείναι μια νοητή σφαίρα αυθαίρετης ακτίνας, που περιγράφεται από το μάτι του παρατηρητή, όπως από το κέντρο. Σε αυτή τη σφαίρα προβάλλουμε τη θέση όλων των ουράνιων σωμάτων. Οι αποστάσεις στην ουράνια σφαίρα μπορούν να μετρηθούν μόνο σε γωνιακές μονάδες, σε μοίρες, λεπτά, δευτερόλεπτα ή ακτίνια. Για παράδειγμα, οι γωνιακές διάμετροι της Σελήνης και του Ήλιου είναι περίπου 0. ο 5.
Μία από τις κύριες κατευθύνσεις σε σχέση με τις οποίες προσδιορίζεται η θέση του παρατηρούμενου ουράνιου σώματος είναι πετονιά. Plumb line οπουδήποτε την υδρόγειοκατευθύνεται προς το κέντρο βάρους της Γης. Η γωνία μεταξύ της γραμμής του βάθους και του επιπέδου του ισημερινού της γης ονομάζεται αστρονομικό γεωγραφικό πλάτος.
Το επίπεδο που είναι κάθετο στη γραμμή του βάθρου ονομάζεται οριζόντιο επίπεδο.
Σε κάθε σημείο της Γης, ο παρατηρητής βλέπει τη μισή σφαίρα, να περιστρέφεται ομαλά από την ανατολή προς τη δύση, μαζί με αστέρια που φαίνεται να είναι προσκολλημένα σε αυτήν. Αυτή η φαινομενική περιστροφή της ουράνιας σφαίρας εξηγείται από την ομοιόμορφη περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της από τα δυτικά προς τα ανατολικά.
Ένα βαρέλι τέμνει την ουράνια σφαίρα σε ένα σημείο ζενίθ, Ζκαι στο σημείο ναδίρ, Ζ".
 |
| Ρύζι. 2. Ουράνια σφαίρα |
Ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, κατά μήκος του οποίου το οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από το μάτι του παρατηρητή (σημείο C στο Σχ. 2), τέμνεται με την ουράνια σφαίρα, ονομάζεται αληθινός ορίζοντας. Θυμηθείτε ότι ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας είναι ένας κύκλος που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας. Οι κύκλοι που σχηματίζονται από την τομή της ουράνιας σφαίρας με επίπεδα που δεν διέρχονται από το κέντρο της ονομάζονται μικροί κύκλοι.
Μια ευθεία παράλληλη προς τον άξονα της γης και που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας ονομάζεται άξονα του κόσμου. Διασχίζει την ουράνια σφαίρα μέσα βόρειος πόλος του κόσμου, P και σε νότιο πόλο του κόσμουΠ".
Από το σχ. Το 1 δείχνει ότι ο άξονας του κόσμου είναι κεκλιμένος προς το επίπεδο του αληθινού ορίζοντα υπό γωνία. Η φαινομενική περιστροφή της ουράνιας σφαίρας συμβαίνει γύρω από τον άξονα του κόσμου από την ανατολή προς τη δύση, σε κατεύθυνση αντίθετη από την πραγματική περιστροφή της Γης, η οποία περιστρέφεται από τη δύση προς την ανατολή.
Ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, το επίπεδο της οποίας είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου, ονομάζεται ουράνιο ισημερινό. Ο ουράνιος ισημερινός χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε δύο μέρη: τη βόρεια και τη νότια. Ο ουράνιος ισημερινός είναι παράλληλος με τον ισημερινό της Γης.
Το αεροπλάνο που διέρχεται από τη γραμμή του βάθους και τον άξονα του κόσμου τέμνει την ουράνια σφαίρα κατά μήκος της γραμμής ουράνιος μεσημβρινός. Ο ουράνιος μεσημβρινός τέμνει τον αληθινό ορίζοντα στο σημεία βόρεια, Β και νότια, Ν. Και τα επίπεδα αυτών των κύκλων τέμνονται κατά μήκος μεσημεριανή γραμμή. Ο ουράνιος μεσημβρινός είναι μια προβολή στην ουράνια σφαίρα του επίγειου μεσημβρινού στον οποίο βρίσκεται ο παρατηρητής. Επομένως, υπάρχει μόνο ένας μεσημβρινός στην ουράνια σφαίρα, γιατί ο παρατηρητής δεν μπορεί να βρίσκεται σε δύο μεσημβρινούς ταυτόχρονα!
Ο ουράνιος ισημερινός τέμνει τον αληθινό ορίζοντα στο σημεία ανατολικά, Α και δυτικά, Δ. Η γραμμή EW είναι κάθετη στο μεσημέρι. Το Q είναι η κορυφή του ισημερινού και το Q" είναι το κάτω μέρος του ισημερινού.
Οι μεγάλοι κύκλοι των οποίων τα αεροπλάνα περνούν μέσα από μια ράβδο ονομάζονται κατακόρυφα. Η κατακόρυφη που διέρχεται από τα σημεία W και E ονομάζεται πρώτο κατακόρυφο.
Οι μεγάλοι κύκλοι των οποίων τα αεροπλάνα διέρχονται από τον άξονα του κόσμου ονομάζονται κύκλοι απόκλισης ή ωριακοί κύκλοι.
Οι μικροί κύκλοι της ουράνιας σφαίρας, τα επίπεδα των οποίων είναι παράλληλα με τον ουράνιο ισημερινό, ονομάζονται ουράνιοι ή ημερήσιοι παράλληλοι.Ονομάζονται ημερήσιες επειδή η καθημερινή κίνηση των ουράνιων σωμάτων γίνεται κατά μήκος τους. Ο ισημερινός είναι επίσης ημερήσιος παράλληλος.
Ένας μικρός κύκλος της ουράνιας σφαίρας, το επίπεδο της οποίας είναι παράλληλο με το επίπεδο του ορίζοντα, ονομάζεται αλμουκανταράτ.
Ερωτήσεις
1 . Υπάρχει κάποιο μέρος στη Γη όπου η περιστροφή της ουράνιας σφαίρας συμβαίνει γύρω από ένα βαρέλι;
Καθήκοντα
1. Απεικονίστε την ουράνια σφαίρα στο σχέδιο σε προβολή στο επίπεδο του ορίζοντα.
Λύση:Όπως γνωρίζετε, η προβολή οποιουδήποτε σημείου Α σε οποιοδήποτε επίπεδο είναι το σημείο τομής του επιπέδου και της καθέτου που πέφτει από το σημείο Α στο επίπεδο. Η προβολή ενός τμήματος κάθετου στο επίπεδο είναι ένα σημείο. Η προβολή ενός κύκλου παράλληλου προς το επίπεδο είναι ο ίδιος κύκλος στο επίπεδο, η προβολή ενός κύκλου κάθετου στο επίπεδο είναι ένα τμήμα και η προβολή ενός κύκλου με κλίση στο επίπεδο είναι μια έλλειψη, όσο πιο λοξό, τόσο πιο κοντά η γωνία κλίσης στο 90 ο. Έτσι, για να σχεδιάσουμε μια προβολή της ουράνιας σφαίρας σε οποιοδήποτε επίπεδο, είναι απαραίτητο να χαμηλώσετε κάθετες από όλα τα σημεία της ουράνιας σφαίρας σε αυτό το επίπεδο. Η σειρά των ενεργειών είναι η εξής. Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να σχεδιάσετε έναν κύκλο που βρίσκεται στο επίπεδο προβολής, σε αυτή την περίπτωση θα είναι ο ορίζοντας. Στη συνέχεια σχεδιάστε όλα τα σημεία και τις γραμμές που βρίσκονται στο επίπεδο του ορίζοντα. Σε αυτή την περίπτωση, αυτό θα είναι το κέντρο της ουράνιας σφαίρας C, και τα σημεία του νότιου Ν, βόρειου Β, ανατολικού Α και δυτικού Δ, καθώς και της μεσημεριανής γραμμής ΒΔ. Στη συνέχεια, χαμηλώνουμε τις κάθετες προς το επίπεδο του ορίζοντα από τα υπόλοιπα σημεία της ουράνιας σφαίρας και λαμβάνουμε ότι η προβολή του ζενίθ Ζ, του ναδίρ Ζ" και της γραμμής του βάθρου ZZ" στο επίπεδο του ορίζοντα είναι ένα σημείο που συμπίπτει με το κέντρο του την ουράνια σφαίρα C (βλ. Εικ. 3). Η προβολή της πρώτης κατακόρυφου είναι το τμήμα EW, η προβολή του ουράνιου μεσημβρινού συμπίπτει με τη μεσημεριανή γραμμή NS. Τα σημεία που βρίσκονται στον ουράνιο μεσημβρινό: οι πόλοι P και P ", καθώς και τα άνω και κάτω σημεία του ισημερινού Q και Q" προβάλλονται επομένως και στη μεσημεριανή γραμμή. Ο ισημερινός είναι ένας μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, με κλίση προς το επίπεδο του ορίζοντα, επομένως η προβολή του είναι μια έλλειψη που διέρχεται από τα σημεία της ανατολής Α, της δυτικής Δ και των προβολών των σημείων Q και Q.
2. Σχεδιάστε στο σχέδιο την ουράνια σφαίρα σε προβολή στο επίπεδο του ουράνιου μεσημβρινού.
Λύση:Εμφανίζεται στο Σχ.4
3. Σχεδιάστε στο σχέδιο την ουράνια σφαίρα σε προβολή στο επίπεδο του ουράνιου ισημερινού.
4. Σχεδιάστε στο σχέδιο την ουράνια σφαίρα σε προβολή στο επίπεδο της πρώτης κατακόρυφου.
Σημεία και γραμμές της ουράνιας σφαίρας - πώς να βρείτε το αλμουκανταράτ όπου διέρχεται ο ουράνιος ισημερινός, ο οποίος είναι ο ουράνιος μεσημβρινός.
Τι είναι η ουράνια σφαίρα
Ουράνια σφαίρα- μια αφηρημένη έννοια, μια φανταστική σφαίρα απείρως μεγάλης ακτίνας, το κέντρο της οποίας είναι ο παρατηρητής. Ταυτόχρονα, το κέντρο της ουράνιας σφαίρας βρίσκεται, όπως ήταν, στο επίπεδο των ματιών του παρατηρητή (με άλλα λόγια, όλα όσα βλέπετε πάνω από το κεφάλι σας από ορίζοντα σε ορίζοντα είναι αυτή ακριβώς η σφαίρα). Ωστόσο, για ευκολία αντίληψης, μπορούμε να θεωρήσουμε το κέντρο της ουράνιας σφαίρας και το κέντρο της Γης, δεν υπάρχει κανένα λάθος σε αυτό. Οι θέσεις των αστεριών, των πλανητών, του Ήλιου και της Σελήνης εφαρμόζονται στη σφαίρα στη θέση στην οποία είναι ορατά στον ουρανό σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή από ένα δεδομένο σημείο της θέσης του παρατηρητή.
Με άλλα λόγια, αν και παρατηρώντας τη θέση των φώτων στην ουράνια σφαίρα, εμείς, όντας σε διαφορετικά μέρη του πλανήτη, θα βλέπουμε συνεχώς μια ελαφρώς διαφορετική εικόνα, γνωρίζοντας τις αρχές του «έργου» της ουράνιας σφαίρας, κοιτάζοντας την νυχτερινό ουρανό, μπορούμε εύκολα να προσανατολιστούμε στο έδαφος χρησιμοποιώντας μια απλή τεχνική. Γνωρίζοντας τη θέα από πάνω στο σημείο Α, θα τη συγκρίνουμε με τη θέα του ουρανού στο σημείο Β, και από τις αποκλίσεις γνωστών ορόσημων, μπορούμε να καταλάβουμε ακριβώς πού βρισκόμαστε τώρα.
Οι άνθρωποι σκέφτηκαν από καιρό ολόκληρη γραμμήεργαλεία για να διευκολύνουμε το έργο μας. Εάν πλοηγείστε κατά μήκος της «γήινης» σφαίρας απλά με τη βοήθεια γεωγραφικού πλάτους και μήκους, τότε μια σειρά από παρόμοια στοιχεία - σημεία και γραμμές, παρέχονται επίσης για την «ουράνια» σφαίρα - την ουράνια σφαίρα.
Ουράνια σφαίρα και θέση του παρατηρητή. Εάν ο παρατηρητής κινηθεί, τότε ολόκληρη η ορατή σε αυτόν σφαίρα θα κινηθεί.
Στοιχεία της ουράνιας σφαίρας
Η ουράνια σφαίρα έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά σημεία, γραμμές και κύκλους, ας εξετάσουμε τα κύρια στοιχεία της ουράνιας σφαίρας.
Παρατηρητής κατακόρυφος
Παρατηρητής κατακόρυφος- μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας και συμπίπτει με την κατεύθυνση της γραμμής του βαθμού στο σημείο του παρατηρητή. Ζενίθ- το σημείο τομής της κατακόρυφου του παρατηρητή με την ουράνια σφαίρα, που βρίσκεται πάνω από το κεφάλι του παρατηρητή. Ναδίρ- το σημείο τομής της κατακόρυφου του παρατηρητή με την ουράνια σφαίρα, απέναντι από το ζενίθ.
Αληθινός ορίζοντας- ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, το επίπεδο του οποίου είναι κάθετο στην κατακόρυφο του παρατηρητή. Ο αληθινός ορίζοντας χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε δύο μέρη: υπεροριζόντιο ημισφαίριοόπου βρίσκεται το ζενίθ, και υποοριζόντιο ημισφαίριο, στο οποίο βρίσκεται το ναδίρ.
Άξονας του κόσμου (άξονας της Γης)- μια ευθεία γραμμή γύρω από την οποία συμβαίνει η ορατή ημερήσια περιστροφή της ουράνιας σφαίρας. Ο άξονας του κόσμου είναι παράλληλος με τον άξονα περιστροφής της Γης και για έναν παρατηρητή που βρίσκεται σε έναν από τους πόλους της Γης, συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής της Γης. Η φαινομενική καθημερινή περιστροφή της ουράνιας σφαίρας είναι μια αντανάκλαση του πραγματικού καθημερινή εναλλαγήΓη γύρω από τον άξονά της. Οι πόλοι του κόσμου είναι τα σημεία τομής του άξονα του κόσμου με την ουράνια σφαίρα. Ο πόλος του κόσμου, που βρίσκεται στον αστερισμό της Μικρής Άρκτου, ονομάζεται Βόρειος πόλοςκόσμο, και ο αντίθετος πόλος ονομάζεται Νότιο Πόλο.
Ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, το επίπεδο του οποίου είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου. Το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε βόρειο ημισφαίριο, στον οποίο βρίσκεται ο Βόρειος Πόλος του Κόσμου, και Νότιο ημισφαίριοόπου βρίσκεται ο Νότιος Πόλος του Κόσμου.
Ή ο μεσημβρινός του παρατηρητή - ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από τους πόλους του κόσμου, το ζενίθ και το ναδίρ. Συμπίπτει με το επίπεδο του γήινου μεσημβρινού του παρατηρητή και χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε ανατολικόςΚαι δυτικό Ημισφαίριο.
Σημεία βόρεια και νότια- σημεία τομής του ουράνιου μεσημβρινού με τον αληθινό ορίζοντα. Το σημείο που βρίσκεται πλησιέστερα στον βόρειο πόλο του κόσμου ονομάζεται βόρειο σημείο του αληθινού ορίζοντα C, και το πιο κοντινό στον νότιο πόλο του κόσμου ονομάζεται νότιο σημείο Yu. Τα σημεία ανατολής και δύσης είναι τα σημεία τομής του ουράνιου ισημερινού με τον αληθινό ορίζοντα.
μεσημεριανή γραμμή- μια ευθεία γραμμή στο επίπεδο του αληθινού ορίζοντα, που συνδέει τα σημεία του βορρά και του νότου. Αυτή η γραμμή ονομάζεται μεσημέρι επειδή το μεσημέρι, τοπική πραγματική ηλιακή ώρα, η σκιά από τον κατακόρυφο πόλο συμπίπτει με αυτή τη γραμμή, δηλαδή με τον πραγματικό μεσημβρινό αυτού του σημείου.
Σημεία τομής του ουράνιου μεσημβρινού με τον ουράνιο ισημερινό. Το πιο κοντινό σημείο νότιο σημείοορίζοντας λέγεται σημείο νότια του ουράνιου ισημερινού, και το πιο κοντινό σημείο στο βόρειο σημείο του ορίζοντα είναι σημείο βόρεια του ουράνιου ισημερινού.
Κάθετα φωτιστικά
Κάθετα φωτιστικά, ή κύκλος ύψους, - ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από το ζενίθ, το ναδίρ και το φωτεινό. Η πρώτη κατακόρυφος είναι η κάθετη που διέρχεται από τα σημεία ανατολής και δύσης.
Κύκλος κλίσης, ή , - ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από τους πόλους του κόσμου και το φωτιστικό.
Ένας μικρός κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που σύρεται μέσω του φωτιστικού παράλληλου προς το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού. Η ορατή καθημερινή κίνηση των φωτιστικών εμφανίζεται κατά μήκος των ημερήσιων παραλλήλων.
Φωτιστικά Almukantarat
Φωτιστικά Almukantarat- ένας μικρός κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που σύρεται μέσω του φωτιστικού παράλληλου προς το επίπεδο του αληθινού ορίζοντα.
Όλα τα στοιχεία της ουράνιας σφαίρας που αναφέρθηκαν παραπάνω χρησιμοποιούνται ενεργά για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων προσανατολισμού στο διάστημα και προσδιορισμού της θέσης των αστεριών. Ανάλογα με τους σκοπούς και τις συνθήκες μέτρησης, χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικά συστήματα. σφαιρικές ουράνιες συντεταγμένες.
Στο ένα σύστημα, το φωτιστικό είναι προσανατολισμένο σε σχέση με τον αληθινό ορίζοντα και ονομάζεται αυτό το σύστημα, και στο άλλο, σε σχέση με τον ουράνιο ισημερινό και ονομάζεται.
Σε καθένα από αυτά τα συστήματα, η θέση του φωτιστικού στην ουράνια σφαίρα καθορίζεται από δύο γωνιακές τιμές, όπως ακριβώς η θέση των σημείων στην επιφάνεια της Γης προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος.
Επαγγελματίας εκπαιδευτικό ίδρυμα
"Κολλέγιο Νομικών και Οικονομικών Επιστημών"
ΑΦΗΡΗΜΕΝΗ
ουράνια σφαίρα, ορατές κινήσεις των αστεριών
αστρονομία
40.02.03 Σνομική και δικαστική διοίκηση
Εκτελείται από μαθητή 102 _____________ Makarova Kristina Antonovna
05.03.2018
Αξιολόγηση για απόδοση και άμυνα _____________
Έλεγχος από _____________ Efremova Elena Vladimirovna
02.03.2018
Τσελιάμπινσκ 2018
Περιεχόμενο:
1.Στοιχεία της ουράνιας σφαίρας
2. Συντεταγμένες στην ουράνια σφαίρα
3. Περιστροφές της ουράνιας σφαίρας
4. Ορατές κινήσεις των φωτιστικών
5. Φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου
6. Φαινομενική κίνηση και φάσεις της σελήνης
7. Φαινομενική κίνηση των πλανητών
ουράνια σφαίραΟνομάζεται μια νοητή σφαίρα αυθαίρετης ακτίνας με κέντρο σε ένα αυθαίρετο σημείο, στην επιφάνεια της οποίας σχεδιάζονται οι θέσεις των φωτιστικών όπως είναι ορατά στον ουρανό κάποια στιγμή από ένα δεδομένο σημείο.
Σε μια σκοτεινή νύχτα χωρίς φεγγάρι φαίνεται ότι βρίσκεται στο κέντρο ενός τεράστιου επίπεδου κύκλου, καλυμμένου με ένα ημισφαίριο, πάνω στο οποίο υπάρχουν φωτεινά σημεία - αστέρια. Συνεχίζοντας τις παρατηρήσεις, μπορεί κανείς να παρατηρήσει ότι το ημισφαίριο περιστρέφεται και είναι εντελώς νέο εμφανίζονται στα ανατολικά ενώ άλλα εξαφανίζονται στα δυτικά.
Η εικόνα μιας σφαίρας προκύπτει επειδή ένα άτομο δεν είναι σε θέση να εκτιμήσει την απόσταση από ένα αντικείμενο που υπερβαίνει τα 4-5 km. Όλα τα αντικείμενα που βρίσκονται πιο μακριά μας φαίνονται να έχουν αφαιρεθεί σε αυτή την απόσταση. Η σφαίρα στην οποία, όπως μας φαίνεται, βρίσκονται τα αστέρια, ονομάζεται ουράνια σφαίρα.
Με την πρώτη ματιά, ο αριθμός των αστεριών φαίνεται απείρως μεγάλος. Στην πραγματικότητα, με γυμνό μάτι, μπορείτε να δείτε περίπου 6.000 αστέρια σε ολόκληρο τον ουρανό, και ταυτόχρονα όχι περισσότερα από 2.000, αφού το ήμισυ της ουράνιας σφαίρας καλύπτεται από τη Γη και υπάρχει πάντα μια ομίχλη κοντά στον ορίζοντα που κρύβει πολλά αχνά αστέρια.
Η ακτίνα της ουράνιας σφαίρας είναι αυθαίρετη και μπορεί να ληφθεί τόσο μεγάλη που δεν έχει σημασία πού βρίσκεται το κέντρο της: στο μάτι του παρατηρητή, στο κέντρο της Γης, στο κέντρο ή κάπου σε έναν από τους πλανήτες μας . Αυτό είναι δυνατό, αφού τα περισσότερα από τα φωτιστικά είναι τόσο μακριά που αν κοιτάξετε το ηλιακό σύστημα από αυτά, τότε πρακτικά δεν θα διαφέρει από ένα σημείο. Πιο συγκεκριμένα, δύο ακτίνες που κατευθύνονται από τον Ήλιο και τη Γη, ή ακόμη περισσότερο από διαφορετικά σημεία της Γης, ακόμη και προς το πλησιέστερο αστέρι, είναι πρακτικά παράλληλες. Αν μιλήσουμε για ηλιακό σύστημα ή περίπου , τότε η διαφορά στις κατευθύνσεις θα πρέπει να ληφθεί υπόψη, αλλά αυτό θα περιπλέξει ελαφρώς , τα οποία λύνονται πολύ απλά χρησιμοποιώντας την ουράνια σφαίρα.
Στοιχεία της ουράνιας σφαίρας.
Προφανώς, στο κέντρο της ουράνιας σφαίρας (Εικ. 12) υπάρχει μια άλλη σφαίρα, δηλαδή η Γη, στην επιφάνεια της οποίας βρίσκεται σε κάποιο σημείο ένας παρατηρητής. Η Γη περιστρέφεται, γεγονός που καθιστά δυνατό να ξεχωρίσουμε μια συγκεκριμένη ευθεία γραμμή - τον άξονα περιστροφής της Γης (συνήθως χτίζεται ο άξονας του κόσμουPP' και ισημερινός). Κατά συνέπεια, πάνω στην ουράνια σφαίρα είναι χτισμένηάξονα του κόσμου(PP' - μια γραμμή παράλληλη προς τον άξονα περιστροφής της Γης και που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας) και την ουράνιαισημερινός(η λέξη «ουράνιος» συνήθως παραλείπεται). Η τομή του άξονα του κόσμου και της ουράνιας σφαίρας καθορίζειπόλων- βόρειαΠ και νότιαΠ' .
Ένας μεγάλος κύκλος του οποίου το επίπεδο είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου ονομάζεταιουράνιο ισημερινό . Τέμνεται με τον ορίζοντα σε σημεία ανατολικά και δυτικά.
κατακόρυφοςπετονιά ( ουγκιά ) είναι προέκταση της ακτίνας της Γης, τέμνει την ουράνια σφαίρα σε δύο σημεία. Αυτός πάνω από το κεφάλι λέγεται "ζενίθ", απέναντι από αυτό -"ναδίρ". Το επίπεδο που είναι κάθετο σε αυτό είναι το επίπεδο του ορίζοντα, το οποίο, όταν τέμνεται με την ουράνια σφαίρα, σχηματίζει ένα μαθηματικόορίζοντας(η λέξη «μαθηματικά» μπορεί να παραλειφθεί).
Όταν απεικονίζετε την ουράνια σφαίρα, συνηθίζεται να την προσανατολίζετε έτσι ώστε η κάθετη γραμμή να βρίσκεται στο κέντρο και ο άξονας του κόσμου να είναι κεκλιμένος προς αυτήν.
Ορίζουν δύο ευθείες γραμμές (άξονας κόσμου και κάθετη γραμμή).ουράνιο μεσημβρινό επίπεδοκαι η τομή του με την ουράνια σφαίρα είναι ένας μεγάλος κύκλος -ουράνιος μεσημβρινός. Ο μεσημβρινός τέμνει τον ορίζοντα σε δύο σημεία -βόρειο σημείοΝ Καινότιο σημείομικρό . Ο ουράνιος μεσημβρινός είναι μια προβολή του γήινου μεσημβρινού στην ουράνια σφαίρα.
μεγάλος κύκλος- κύκλος που προκύπτει από την τομή μιας σφαίρας με ένα επίπεδο που διέρχεται από το κέντρο της. Αν το επίπεδο δεν διέρχεται από το κέντρο, τότε ονομάζεται κύκλοςμικρό. Η απόσταση, μετρημένη πάνω από την επιφάνεια της σφαίρας, μεταξύ δύο σημείων του μεγάλου κύκλου είναι η ελάχιστη. Αυτό υποδηλώνει μια άμεση αναλογία μεταξύ ευθειών γραμμών στο επίπεδο και μεγάλων κύκλων στη σφαίρα.
Όλα αυτά τα στοιχεία της ουράνιας σφαίρας συνδέονται με τον παρατηρητή. Ο άξονας του κόσμου και ο ισημερινός είναι κοινοί για όλους τους παρατηρητές στη Γη. Η κάθετη γραμμή, το ζενίθ, το ναδίρ, ο μεσημβρινός και τα επίπεδα ορίζοντα είναι διαφορετικά για κάθε παρατηρητή. Η θέση τους σε σχέση με άλλα στοιχεία της ουράνιας σφαίρας καθορίζεται από τη θέση του παρατηρητή στην επιφάνεια της Γης.
Περιστροφή της ουράνιας σφαίρας.
Οι παρατηρήσεις του έναστρου ουρανού δείχνουν ότι η ουράνια σφαίρα περιστρέφεται αργά προς την κατεύθυνση από ανατολή προς δύση. Οι αυγές των αστερισμών ανεβαίνουν πάνω από τον ορίζοντα στο ανατολικό τμήμα του ουρανού και κρύβονται πίσω από τον ορίζοντα στο δυτικό Για έναν παρατηρητή που βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο της Γης και βλέπει νότια, αυτή είναι η περιστροφή της ουράνιας σφαίρας προχωρά δεξιόστροφα, από αριστερά προς τα δεξιά Για έναν παρατηρητή που βρίσκεται στο νότιο ημισφαίριο (για παράδειγμα, στην Αυστραλία), ισχύει το αντίθετο. Ο ήλιος ανατέλλει δεξιά και κινείται αριστερόστροφα, δύει στα αριστερά, τη νύχτα η αυγή μετατοπίζεται επίσης στον ουρανό.
Όπως γνωρίζουμε, αυτή η φαινομενική περιστροφική κίνηση της ουράνιας σφαίρας είναι απατηλή. Γιατί στην πραγματικότητα είναι η Γη που περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, και υπάρχουν πολλά στοιχεία γι' αυτό.για παράδειγμα, ένα αεροπλάνο Το εκκρεμές του Φουκώ, προσπαθώντας να διατηρήσει τη θέση του σε σχέση με την μακρινή όραση, σε σχέση με τα γήινα ορόσημα επιστρέφει γύρω από την κατακόρυφο Μια άλλη απόδειξη, που θα συζητηθεί περαιτέρω, είναι η ισοπεδωμένη Γη κοντά στους πόλους: η ισημερινή ακτίνα της Γης είναι μεγαλύτερη από την πολική.
Φαινόμενη περιστροφή της ουράνιας σφαίρας και Συνηθίζεται να καλούμε την ημερήσια εναλλαγή, καθώς η ν-η περίοδος είναι ίση με μία ημέρα (η έννοια της ημέρας προσδιορίζεται παρακάτω). Όπως θυμήθηκα, αυτή η περιστροφή πραγματοποιείται γύρω από τον άξονα του κόσμου. Στην πραγματικότητα, η περιστροφική κίνηση συμβαίνει γύρω από τον άξονα περιστροφής της Γης. Ωστόσο, η ακτίνα της Γης είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με τις αποστάσεις d θέασης, και αυτή η διαφορά είναι ανεπαίσθητη για έναν παρατηρητή που βρίσκεται στην επιφάνεια και όχι στο κέντρο της Γης.
Περιστροφή της ουράνιας σφαίρας, λόγω της καθημερινής κίνησης των αυγών στον ουρανό, περιγράφουν κύκλους διαφορετικών μεγεθών - όσο μικρότεροι, τόσο πιο κοντά στον πόλο του κόσμου είναι η αυγή. Το βόρειο τμήμα του κόσμου βρίσκεται κοντά στην Πολική αυγή στον αστερισμό της Μικρής Άρκτου: το 1966 - σε γωνιακή απόσταση 54" από αυτό, το 1986 αυτή η απόσταση ήταν ήδη 49". Ο λόγος της μείωσης του (λόγω της πομπής) θα δοθεί παρακάτω.
Λόγω της καθημερινής περιστροφής της ουράνιας σφαίρας, κάθε φωτιστικό διασχίζει (περνά) τον ουράνιο μεσημβρινό δύο φορές, χαμηλότερα περνά από το τμήμα του μεσημβρινού στο οποίο βρίσκεται το ναδίρ.
Ορατή κίνηση των φωτιστικών.
Για να κατανοήσετε τη φαινομενική κίνηση του Ήλιου και άλλων φωτιστικών , σκεφτείτε την αληθινή κίνηση της Γης. Η Γη είναι ένας από τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Περιστρέφεται συνεχώς γύρω από τον άξονά του. Η περίοδος περιστροφής του είναι μία ημέρα. Επομένως, σε έναν παρατηρητή στη Γη, φαίνεται ότι όλα τα ουράνια σώματα περιστρέφονται γύρω από τη Γη από την ανατολή προς τη δύση με την ίδια περίοδο.Όμως η Γη δεν περιστρέφεται μόνο γύρω από τον άξονά της. Περιστρέφεται επίσης γύρω από τον Ήλιο σε ελλειπτική τροχιά. Ολοκληρώνει μια περιστροφή γύρω από τον Ήλιο σε ένα χρόνο. Ο άξονας περιστροφής της Γης είναι κεκλιμένος προς το επίπεδο της τροχιάς υπό γωνία 66°33". Η Γη υφίσταται αλλαγή εποχών.
Εάν παρατηρήσετε προσεκτικά τον ουρανό, μπορείτε να δείτε ότι τα αστέρια για πολλά χρόνια διατηρούν πάντα τα δικά τους αμοιβαία διευθέτηση. Λόγω της εξαιρετικής απόστασης τους και των πολύ μικρών κατάλληλων κινήσεων μεταξύ τους, είναι εξίσου ορατά από οποιοδήποτε σημείο της τροχιάς της γης. Τα σώματα του ηλιακού συστήματος - ο Ήλιος, η Σελήνη και οι πλανήτες, που βρίσκονται σχετικά κοντά στη Γη, αλλάζουν τη θέση τους ανάμεσα στα αστέρια. Έτσι, ο Ήλιος, μαζί με όλα τα φωτιστικά σώματα, συμμετέχει στην καθημερινή κίνηση και ταυτόχρονα έχει τη δική του φαινομενική κίνηση (λέγεται ετήσια κίνηση), λόγω της κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο.
Ας εξετάσουμε χωριστά αυτές τις δύο κύριες ορατές κινήσεις του Ήλιου και ας δούμε τι αλλαγές κάνουν στη θέση του Ήλιου στην ουράνια σφαίρα.
Φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου.
Η πιο απλή ετήσια κίνηση του Ήλιου μπορεί να εξηγηθεί από το Σχ. 1.11, το οποίο δείχνει , τροχιά ήλιου και γης. Από αυτό το σχήμα μπορεί να φανεί ότι, ανάλογα με τη θέση της Γης σε τροχιά, ένας παρατηρητής από τη Γη θα δει τον Ήλιο στο φόντο διαφορετικών αστερισμών. Θα του φαίνεται ότι κινείται συνεχώς γύρω από την ουράνια σφαίρα. Αυτή η κίνηση είναι μια αντανάκλαση της περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο. Σε ένα χρόνο, ο Ήλιος θα κάνει μια πλήρη επανάσταση.
Ο μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, κατά μήκος του οποίου συμβαίνει η φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου, ονομάζεται εκλειπτική. Ecliptic είναι ελληνική λέξη και σημαίνει έκλειψη. Αυτός ο κύκλος ονομάστηκε έτσι επειδή οι εκλείψεις του Ήλιου και της Σελήνης συμβαίνουν μόνο όταν και τα δύο φωτιστικά βρίσκονται σε αυτόν τον κύκλο.
Ας σημειωθεί ότι το επίπεδο της εκλειπτικής συμπίπτει με το επίπεδο της τροχιάς της Γης. Η φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής συμβαίνει στην ίδια κατεύθυνση στην οποία η Γη κινείται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, δηλαδή κινείται προς τα ανατολικά.Κατά τη διάρκεια του έτους, ο Ήλιος περνά διαδοχικά από τους 12 αστερισμούς της εκλειπτικής, που αποτελούν τη ζώνη του Ζωδιακού και ονομάζονται ζωδιακός κύκλος. Ο ζωδιακός είναι μια ελληνική λέξη που σημαίνει τον κύκλο των ζώων (οι περισσότεροι από τους αστερισμούς αυτού του κύκλου έχουν ονόματα ζώων).
Η ζώνη του Ζωδίου σχηματίζεται από τους ακόλουθους αστερισμούς: Ιχθείς, Κριός, Ταύρος, Δίδυμος, Καρκίνος, Λέων, Παρθένος, Ζυγός, Σκορπιός, Τοξότης, Αιγόκερως και Υδροχόος. Σε καθένα από αυτά ο Ήλιος είναι περίπου ένας μήνας. Η εκλειπτική δίνεται σε έναν ειδικό χάρτη αστέρων που επισυνάπτεται στην Αστρονομική Επετηρίδα Αεροπορίας (Παράρτημα 3). Λόγω του γεγονότος ότι το επίπεδο του ισημερινού της γης είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο της τροχιάς της γης κατά, το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού είναι επίσης κεκλιμένο προς το επίπεδο της εκλειπτικής υπό γωνία. Η κλίση της εκλειπτικής προς τον ισημερινό δεν είναι σταθερή. Το 1896, όταν εγκρίθηκαν οι αστρονομικές σταθερές, αποφασίστηκε να θεωρηθεί η κλίση της εκλειπτικής στον ισημερινό ίση με.
Λόγω της επιρροής των δυνάμεων έλξης του Ήλιου και της Σελήνης στη Γη, αλλάζει σταδιακά απόπριν. Αυτή τη στιγμή, η γωνίαισοδυναμείκαι συνεχώς μειώνεται κατά 0,47" ετησίως.
Η εκλειπτική τέμνεται με τον ουράνιο ισημερινό σε δύο σημεία, τα οποία ονομάζονται σημεία της εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας.Ο ήλιος σε αυτά τα σημεία, αντίστοιχα, είναι στις 21 Μαρτίου και 23 Σεπτεμβρίου. Αυτές τις μέρες στη Γη, η μέρα είναι ίση με τη νύχτα, ο Ήλιος ακριβώς ανατέλλει στο ανατολικό σημείο και δύει στο δυτικό σημείο.
Τα σημεία της εκλειπτικής που απέχουν 90° από τις ισημερίες ονομάζονται ηλιοστάσια. Το σημείο Ε της εκλειπτικής, στο οποίο ο Ήλιος βρίσκεται στην υψηλότερη θέση του σε σχέση με τον ουράνιο ισημερινό, ονομάζεται θερινό ηλιοστάσιο και το σημείο Ε, στο οποίο καταλαμβάνει τη χαμηλότερη θέση, ονομάζεται σημείο χειμερινό ηλιοστάσιο. Στο σημείο του θερινού ηλιοστασίου, ο Ήλιος εμφανίζεται στις 22 Ιουνίου και στο σημείο του χειμερινού ηλιοστασίου - στις 22 Δεκεμβρίου. Για αρκετές ημέρες κοντά στις ημερομηνίες των ηλιοστασίου, το μεσημεριανό ύψος του Ήλιου παραμένει σχεδόν αμετάβλητο, σε σχέση με το οποίο πήραν το όνομά τους αυτά τα σημεία. Όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο θερινό ηλιοστάσιο, η μέρα στο βόρειο ημισφαίριο είναι η μεγαλύτερη και η νύχτα είναι η μικρότερη, και όταν είναι στο χειμερινό ηλιοστάσιο, ισχύει το αντίθετο.
Την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου, τα σημεία ανατολής και δύσης του ηλίου είναι όσο το δυνατόν πιο βόρεια από τα σημεία ανατολής και δύσης στον ορίζοντα και την ημέρα του χειμερινού ηλιοστασίου βρίσκονται στη μεγαλύτερη απόσταση προς τα νότια.
Η κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής οδηγεί σε συνεχή αλλαγή των ισημερινών συντεταγμένων του, ημερήσια αλλαγή στο μεσημεριανό ύψος και κίνηση των σημείων ανατολής και δύσης του ηλίου κατά μήκος του ορίζοντα.
Είναι γνωστό ότι η απόκλιση του Ήλιου μετριέται από το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού και η ορθή ανάληψη - από το σημείο της εαρινής ισημερίας. Επομένως, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στην εαρινή ισημερία, η απόκλιση και η ορθή του ανάταση είναι μηδέν. Κατά τη διάρκεια του έτους, η απόκλιση του Ήλιου στην παρούσα περίοδο ποικίλλει απόπρινπερνώντας δύο φορές το χρόνο από το μηδέν, και δεξιά ανάβαση από 0 έως 360 °.
Οι ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου κατά τη διάρκεια του έτους αλλάζουν άνισα. Αυτό συμβαίνει λόγω της ανομοιόμορφης κίνησης του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής και της κλίσης της εκλειπτικής προς τον ισημερινό. Ο Ήλιος καλύπτει το ήμισυ της φαινομενικής ετήσιας διαδρομής του σε 186 ημέρες από τις 21 Μαρτίου έως τις 23 Σεπτεμβρίου και το άλλο μισό σε 179 ημέρες από τις 23 Σεπτεμβρίου έως τις 21 Μαρτίου. Η ανομοιόμορφη κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής οφείλεται στο γεγονός ότι η Γη κατά τη διάρκεια ολόκληρης της περιόδου περιστροφής γύρω από τον Ήλιο δεν κινείται σε τροχιά με την ίδια ταχύτητα. Από τον δεύτερο νόμο του Κέπλερ, είναι γνωστό ότι η γραμμή που συνδέει τον Ήλιο και τον πλανήτη καλύπτει ίσες περιοχές σε ίσες χρονικές περιόδους. Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, η Γη, όντας πιο κοντά στον Ήλιο, δηλ. στο περιήλιο, κινείται πιο γρήγορα και όντας πιο μακριά από τον Ήλιο, δηλαδή στο αφήλιο, κινείται πιο αργά. Η Γη είναι πιο κοντά στον Ήλιο το χειμώνα και πιο μακριά το καλοκαίρι. Ως εκ τούτου, τις χειμερινές ημέρες, κινείται σε τροχιά πιο γρήγορα από ό, τι τις μέρες του καλοκαιριού. Ως αποτέλεσμα, η ημερήσια αλλαγή στη σωστή ανάληψη του Ήλιου την ημέρα του χειμερινού ηλιοστασίου είναιενώ στο θερινό ηλιοστάσιο είναι μόνο.
Η διαφορά στις ταχύτητες της κίνησης της Γης σε κάθε σημείο της τροχιάς προκαλεί μια άνιση αλλαγή όχι μόνο στη δεξιά ανάληψη, αλλά και στην απόκλιση του Ήλιου. Ωστόσο, λόγω της κλίσης της εκλειπτικής προς τον ισημερινό, η μεταβολή της έχει διαφορετικό χαρακτήρα. Η απόκλιση του Ήλιου αλλάζει πιο γρήγορα κοντά στις ισημερίες και στα ηλιοστάσια σχεδόν δεν αλλάζει.
Η γνώση της φύσης της αλλαγής στις ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου μας επιτρέπει να κάνουμε έναν κατά προσέγγιση υπολογισμό της ορθής ανάληψης και απόκλισης του Ήλιου. Για να εκτελέσετε έναν τέτοιο υπολογισμό, πάρτε την πλησιέστερη ημερομηνία με γνωστές ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου. Στη συνέχεια λαμβάνεται υπόψη ότι η δεξιά ανάταση του Ήλιου ανά ημέρα αλλάζει κατά μέσο όρο 1 ° και η απόκλιση του Ήλιου κατά τη διάρκεια του μήνα πριν και μετά το πέρασμα των ισημεριών αλλάζει κατά 0,4 ° ανά ημέρα. κατά τη διάρκεια του μήνα πριν και μετά τα ηλιοστάσια - κατά 0,1 ° την ημέρα και κατά τους ενδιάμεσους μήνες μεταξύ των υποδεικνυόμενων - κατά 0,3 °.
Φαινόμενη κίνηση και φάσεις της σελήνης.
Η Σελήνη είναι ένας φυσικός δορυφόρος της Γης και το πλησιέστερο σε αυτήν ουράνιο σώμα. Περιστρέφεται γύρω από τη Γη σε μια ελλειπτική τροχιά στην ίδια κατεύθυνση με τη Γη γύρω από τον Ήλιο. Η μέση απόσταση της Σελήνης από τη Γη είναι 384.400 km. Το επίπεδο της τροχιάς της Σελήνης είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο της εκλειπτικής κατά .
Τα σημεία τομής της τροχιάς της σελήνης με την εκλειπτική ονομάζονται κόμβοι της σεληνιακής τροχιάς. Η κίνηση της Σελήνης γύρω από τη Γη για τον παρατηρητή αναπαρίσταται ως η φαινομενική της κίνηση κατά μήκος . Η φαινομενική διαδρομή της σελήνης κατά μήκος της ουράνιας σφαίρας ονομάζεται φαινομενική τροχιά της σελήνης. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η Σελήνη κινείται κατά μήκος της ορατής τροχιάς σε σχέση με τα αστέρια κατά περίπου 13,2 ° και σε σχέση με τον Ήλιο κατά 12,2 °, καθώς ο Ήλιος κινείται επίσης κατά μήκος της εκλειπτικής κατά μέσο όρο 1 ° κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Η χρονική περίοδος κατά την οποία η Σελήνη κάνει μια πλήρη περιστροφή στην τροχιά της σε σχέση με τα αστέρια ονομάζεται αστρικός ή αστρικός μήνας. Η διάρκειά του είναι 27,32 μέσες ηλιακές ημέρες.
Η χρονική περίοδος κατά την οποία η Σελήνη κάνει μια πλήρη περιστροφή στην τροχιά της σε σχέση με τον Ήλιο ονομάζεται ινώδης μήνας. Είναι ίσο με 29,53 μέσες ηλιακές ημέρες. Οι αστρικοί και οι συνοδικοί μήνες διαφέρουν κατά περίπου δύο ημέρες λόγω της κίνησης της Γης στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο. Στο σχ. Το 1.15 δείχνει ότι όταν η Γη βρίσκεται σε τροχιά στο σημείο 1, η Σελήνη και ο Ήλιος παρατηρούνται στο ίδιο μέρος, για παράδειγμα, με φόντο ένα αστέρι. Μετά από 27,32 ημέρες, δηλαδή όταν η Σελήνη κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τη Γη, θα παρατηρηθεί ξανά με φόντο το ίδιο αστέρι. Αλλά δεδομένου ότι η Γη μαζί με τη Σελήνη κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου θα κινείται στην τροχιά της σε σχέση με τον Ήλιο κατά περίπου 27 ° και θα βρίσκεται στο σημείο 2, η Σελήνη χρειάζεται ακόμα να πάει 27 ° για να πάρει την προηγούμενη θέση της σε σχέση με τη Γη και την Ήλιος, ο οποίος θα διαρκέσει περίπου 2 ημέρες. Έτσι, ο συνοδικός μήνας είναι μεγαλύτερος από τον αστρικό μήνα κατά το χρονικό διάστημα που χρειάζεται για να κινηθεί η σελήνη κατά 27°.
Η περίοδος περιστροφής της Σελήνης γύρω από τον άξονά της είναι ίση με την περίοδο περιστροφής της γύρω από τη Γη. Επομένως, η Σελήνη βλέπει πάντα τη Γη με την ίδια πλευρά. Λόγω του γεγονότος ότι η Σελήνη κινείται σε μια μέρα κατά μήκος της ουράνιας σφαίρας από τη δύση προς την ανατολή, δηλαδή προς την αντίθετη κατεύθυνση από την καθημερινή κίνηση , στις 13,2°, η ανύψωση και η πήξη του καθυστερούν καθημερινά κατά περίπου 50 λεπτά. Αυτή η καθημερινή καθυστέρηση οδηγεί στο γεγονός ότι η Σελήνη αλλάζει συνεχώς τη θέση της σε σχέση με τον Ήλιο, αλλά μετά από μια αυστηρά καθορισμένη χρονική περίοδο, επιστρέφει ξανά στην αρχική της θέση. Ως αποτέλεσμα της κίνησης της Σελήνης στη φαινομενική τροχιά της, υπάρχει μια συνεχής και ταχεία αλλαγή στην ισημερινή της
συντεταγμένες. Κατά μέσο όρο, ανά ημέρα, η δεξιά ανάβαση της Σελήνης αλλάζει κατά 13,2 ° και η απόκλιση - κατά 4 °. Η αλλαγή στις ισημερινές συντεταγμένες της Σελήνης συμβαίνει όχι μόνο λόγω της γρήγορης κίνησής της σε τροχιά γύρω από τη Γη, αλλά και λόγω της εξαιρετικής πολυπλοκότητας αυτής της κίνησης. Υπάρχουν πολλές δυνάμεις που δρουν στη Σελήνη διαφορετικό μέγεθοςκαι περίοδο, υπό την επίδραση της οποίας όλα τα στοιχεία της σεληνιακής τροχιάς αλλάζουν συνεχώς.
Η κλίση της τροχιάς της σελήνης προς την εκλειπτική κυμαίνεται απόέως 5 ° 19 "για χρόνο λίγο λιγότερο από μισό χρόνο. Τα σχήματα και τα μεγέθη της τροχιάς αλλάζουν. Η θέση της τροχιάς στο διάστημα αλλάζει συνεχώς με μια περίοδο 18,6 ετών, με αποτέλεσμα οι κόμβοι του η σεληνιακή τροχιά κινείται προς την κίνηση της Σελήνης.Αυτό οδηγεί σε μια συνεχή αλλαγή στη γωνία κλίσης της φαινόμενης τροχιάς της σελήνης προς τον ουράνιο ισημερινό απόπριν. Επομένως, τα όρια μεταβολής στην κλίση της σελήνης δεν παραμένουν σταθερά. Σε ορισμένες περιόδους, ποικίλλει εντόςκαι σε άλλα - ± 18 ° 17".
Η απόκλιση της σελήνης και η γωνία ώρας GMT δίνονται στους ημερήσιους πίνακες ΑΑΕ για κάθε ώρα GMT.
Η κίνηση του φεγγαριού συνοδεύεται από συνεχή αλλαγή εμφάνιση. Υπάρχει μια λεγόμενη αλλαγή σεληνιακών φάσεων. Η φάση της σελήνης είναι το ορατό τμήμα της σεληνιακής επιφάνειας που φωτίζεται από τις ακτίνες του ήλιου.
Ας εξετάσουμε, ως αποτέλεσμα της οποίας συμβαίνει η αλλαγή στις σεληνιακές φάσεις. Είναι γνωστό ότι η Σελήνη λάμπει από το ανακλώμενο ηλιακό φως - Η μισή επιφάνεια της φωτίζεται πάντα από τον Ήλιο. Αλλά λόγω των διαφορετικών αμοιβαίων θέσεων του Ήλιου, της Σελήνης και της Γης, η φωτισμένη επιφάνεια εμφανίζεται στον παρατηρητή της γης σε διαφορετικά
τύπους. Συνηθίζεται να γίνεται διάκριση μεταξύ τεσσάρων φάσεων της σελήνης: νέα σελήνη, πρώτο τέταρτο, πανσέληνος και τελευταίο τέταρτο.
Κατά τη νέα σελήνη, το φεγγάρι περνά ανάμεσα στον ήλιο και τη γη. Σε αυτή τη φάση, η Σελήνη είναι στραμμένη προς τη Γη με τη μη φωτισμένη πλευρά της και επομένως δεν είναι ορατή στον γήινο παρατηρητή. Στη φάση του πρώτου τριμήνου, η Σελήνη βρίσκεται σε τέτοια θέση που ο παρατηρητής τη βλέπει ως το μισό του φωτισμένου δίσκου. Κατά τη διάρκεια της πανσελήνου, το φεγγάρι βρίσκεται στην αντίθετη κατεύθυνση από τον ήλιο. Επομένως, ολόκληρη η φωτισμένη πλευρά της Σελήνης είναι στραμμένη προς τη Γη και είναι ορατή ως πλήρης δίσκος. Μετά την πανσέληνο, το φωτισμένο τμήμα του φεγγαριού ορατό από τη Γη σταδιακά μειώνεται. Όταν η Σελήνη φτάσει στη φάση του τελευταίου τετάρτου της, είναι και πάλι ορατή ως μισοφωτισμένος δίσκος. Στο βόρειο ημισφαίριο, το δεξί μισό του δίσκου της Σελήνης φωτίζεται στο πρώτο τέταρτο και το αριστερό μισό φωτίζεται στο τελευταίο τέταρτο.
Στο μεσοδιάστημα μεταξύ της νέας σελήνης και του πρώτου τετάρτου και στο διάστημα μεταξύ του τελευταίου τετάρτου και της νέας σελήνης, ένα μικρό μέρος της φωτισμένης Σελήνης, που παρατηρείται με τη μορφή ημισελήνου, βλέπει τη Γη. Στα μεσοδιαστήματα μεταξύ του πρώτου τριμήνου και της πανσελήνου, της πανσελήνου και του τελευταίου τετάρτου, η Σελήνη είναι ορατή ως κατεστραμμένος δίσκος. Ένας πλήρης κύκλος μεταβαλλόμενων σεληνιακών φάσεων συμβαίνει μέσα σε μια αυστηρά καθορισμένη χρονική περίοδο. Ονομάζεται περίοδος φάσης. Είναι ίσος με τον συνοδικό μήνα, δηλαδή 29,53 ημέρες.
Το χρονικό διάστημα μεταξύ των κύριων φάσεων της σελήνης είναι περίπου 7 ημέρες. Ο αριθμός των ημερών που έχουν περάσει από τη νέα σελήνη ονομάζεται ηλικία του φεγγαριού. Καθώς αλλάζει η ηλικία, αλλάζει και η ανατολή και η δύση του φεγγαριού. Οι ημερομηνίες και οι στιγμές έναρξης των κύριων φάσεων της σελήνης σύμφωνα με το GMT δίνονται στην ΑΑΕ.
Η κίνηση της Σελήνης γύρω από τη Γη είναι η αιτία των σεληνιακών και ηλιακών εκλείψεων. Οι εκλείψεις συμβαίνουν μόνο όταν ο Ήλιος και η Σελήνη βρίσκονται ταυτόχρονα κοντά στους κόμβους της σεληνιακής τροχιάς. Ηλιακή έκλειψη συμβαίνει όταν η Σελήνη βρίσκεται μεταξύ του Ήλιου και της Γης, δηλαδή κατά την περίοδο της νέας Σελήνης, και μια έκλειψη Σελήνης συμβαίνει όταν η Γη βρίσκεται μεταξύ του Ήλιου και της Σελήνης, δηλαδή κατά την περίοδο της πανσελήνου. .
Φαινόμενη κίνηση των πλανητών.
Το ηλιακό σύστημα αποτελείται από εννέα πλανήτες. Πέντε από αυτά φαίνονται στον ουρανό με γυμνό μάτι. Αυτοί είναι οι πλανήτες Ερμής, Αφροδίτη, Άρης, Δίας και Κρόνος. Ανάμεσα στα αστέρια, οι πλανήτες ξεχωρίζουν για τη φωτεινότητά τους. Αλλά η φαινομενική τους θέση σε σχέση με τα αστέρια δεν είναι σταθερή. Κυκλοφορούν συνεχώς στον ουρανό, σαν να περιφέρονται ανάμεσα στα αστέρια. Ορατός εμφανίζεται κοντά στην εκλειπτική, δηλαδή στη ζώνη των ζωδιακών αστερισμών. Σε αντίθεση με τη φαινομενική κίνηση του Ήλιου και της Σελήνης, έχει πολύπλοκο χαρακτήρα, καθώς είναι μια αντανάκλαση των πραγματικών κινήσεων της Γης και των πλανητών στις τροχιές τους γύρω από τον Ήλιο.
Σύμφωνα με τη θέση των τροχιών τους σε σχέση με την τροχιά της Γης, οι πλανήτες χωρίζονται σε εσωτερικούς και εξωτερικούς. Οι εσωτερικοί πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο μέσα στην τροχιά της Γης, ενώ οι εξωτερικοί πλανήτες έξω από αυτήν. Οι εσωτερικοί πλανήτες είναι ο Ερμής και η Αφροδίτη, ενώ οι εξωτερικοί πλανήτες είναι ο Άρης, ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός, ο Ποσειδώνας και ο Πλούτωνας. Όταν ο πλανήτης περνά μεταξύ της Γης και του Ήλιου και βρίσκεται στο σημείο 1, δεν είναι ορατός στον γήινο παρατηρητή, αφού αυτή τη στιγμή η μη φωτισμένη πλευρά του πλανήτη είναι στραμμένη προς τη Γη. Λίγο καιρό μετά το πέρασμα του σημείου 1, ο πλανήτης γίνεται ορατός και θα φαίνεται στον παρατηρητή ότι αποκλίνει προς τα δεξιά σε σχέση με τον Ήλιο.
Όταν ο πλανήτης φτάσει στο σημείο 2, ο παρατηρητής θα τον δει στο σημείο Α. Στη συνέχεια, στη φαινομενική του κίνηση, ο πλανήτης κάνει έναν βρόχο ανάμεσα στα αστέρια και αρχίζει να κινείται προς τα μέσα αντίστροφη κατεύθυνση. Η απομάκρυνσή του από τον Ήλιο μειώνεται, σταδιακά κρύβεται στις ακτίνες του και δύει ταυτόχρονα με αυτόν. Αυτή τη στιγμή, ο πλανήτης περνά πίσω από τον Ήλιο. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ο πλανήτης γίνεται ξανά ορατός, αλλά τώρα στα αριστερά του Ήλιου. Έχοντας φτάσει στη μέγιστη απόκλιση από τον Ήλιο προς τα αριστερά, ο πλανήτης στο σημείο Β κάνει πάλι έναν βρόχο, αλλάζει την κατεύθυνση της κίνησής του και μετά αρχίζει να πλησιάζει τον Ήλιο. Έτσι, η φαινομενική κίνηση του εσωτερικού πλανήτη αναπαρίσταται σαν να ταλαντευόταν γύρω από τον Ήλιο.
Όταν η θέση του πλανήτη στα δεξιά του Ήλιου, παρατηρείται στις σαν πρωινό αστέρι, και όταν είναι τοποθετημένο στα αριστερά, σαν ένα βραδινό αστέρι.
Οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για την παρατήρηση των εσωτερικών πλανητών είναι οι συνθήκες κάτω από τις οποίες βρίσκονται κοντά στα σημεία της μεγαλύτερης γωνιακής απόκλισης από τον Ήλιο. Στον Ερμή, η μέγιστη γωνιακή απόκλιση φτάνει τις 28 ° και στην Αφροδίτη - 48 °. Δεδομένου ότι ο Ερμής βρίσκεται κοντά στον Ήλιο, είναι δύσκολο να τον παρατηρήσει κανείς. Ακόμη και στη μέγιστη γωνιακή του απόκλιση από τον Ήλιο, μπορεί να παρατηρηθεί μόνο το σούρουπο λίγο μετά τη δύση του ηλίου ή λίγο πριν την ανατολή του ηλίου. Η Αφροδίτη, με τη μεγαλύτερη γωνιακή απόκλιση, ανατέλλει περίπου 3-4 ώρες πριν την ανατολή του ηλίου και σε βραδινή ορατότητα δύει μετά τη δύση του ηλίου στο ίδιο χρονικό διάστημα.
Είναι σημαντικό για το πλήρωμα του αεροσκάφους να γνωρίζει πότε, το πρωί ή το βράδυ, ο πλανήτης Αφροδίτη θα είναι ορατός σε μια δεδομένη ημερομηνία πτήσης. Αυτό μπορεί να προσδιοριστεί πιο εύκολα από την ΑΑΕ. Για να γίνει αυτό, πρέπει να συγκρίνετε τις ωριαίες γωνίες του Ήλιου και της Αφροδίτης, που λαμβάνονται από το AAE για μια δεδομένη ημερομηνία για οποιαδήποτε ολόκληρη ώρα του χρόνου. Εάν η ωριαία γωνία της Αφροδίτης είναι μεγαλύτερη από την ωριαία γωνία του Ήλιου, η Αφροδίτη θα είναι ορατή το πρωί στα ανατολικά και αν είναι μικρότερη - το βράδυ στη δύση.
Οι εξωτερικοί πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο σε μεγαλύτερη απόσταση από τη Γη. Επομένως, η φύση της φαινομενικής τους κίνησης είναι κάπως διαφορετική από αυτή των εσωτερικών πλανητών. Μεταξύ των άστρων, κινούνται πιο αργά από τη φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου. Μεταξύ των εξωτερικών πλανητών, ο Άρης, ο οποίος βρίσκεται πιο κοντά στη Γη, έχει την ταχύτερη φαινομενική κίνηση. Η αντίθεση είναι η θέση του πλανήτη σε σχέση με τη γη σε κατεύθυνση αντίθετη από τον ήλιο. Σε αντίθεση, ο πλανήτης παρατηρείται στη φάση μηδέν (ο δίσκος είναι πλήρως φωτισμένος). Επομένως, αυτή η θέση του πλανήτη είναι η πιο βολική για την παρατήρησή του. Κατά την περίοδο της αντίθεσης, ο πλανήτης βρίσκεται στον αστερισμό απέναντι από αυτόν στον οποίο βρίσκεται ο Ήλιος εκείνη τη στιγμή. Επομένως, σε αυτή τη θέση, ο πλανήτης μπορεί να είναι ορατός στον ουρανό όλη τη νύχτα. Για την εύρεση πλανητών στην ουράνια σφαίρα χρησιμοποιούνται ειδικά σχήματα, τα οποία δίνονται στο παράρτημα της ΑΑΕ. Αυτά τα διαγράμματα δείχνουν τη φαινομενική ετήσια διαδρομή μεταξύ των αστεριών των πλανητών που χρησιμοποιούνται στην αεροπορική αστρονομία (βλ. Παράρτημα 4). Ορατός οδηγεί σε συνεχή αλλαγή στις ισημερινές τους συντεταγμένες, οι τιμές των οποίων δίνονται σε ΑΑΕ για κάθε ώρα GMT.
Πηγές.
http://stu.sernam.ru/book_aa.php?id=7
Το περιεχόμενο του άρθρου
ΟΥΡΑΝΙΑ ΣΦΑΙΡΑ.Όταν παρατηρούμε τον ουρανό, όλα τα αστρονομικά αντικείμενα φαίνεται να βρίσκονται σε μια επιφάνεια σε σχήμα θόλου, στο κέντρο της οποίας βρίσκεται ο παρατηρητής. Αυτός ο νοητός θόλος σχηματίζει το πάνω μισό μιας νοητής σφαίρας, η οποία ονομάζεται «ουράνια σφαίρα». Παίζει θεμελιώδη ρόλο στην ένδειξη της θέσης των αστρονομικών αντικειμένων.
Ο άξονας περιστροφής της Γης έχει κλίση κατά περίπου 23,5 ° σε σχέση με την κάθετο που σύρεται στο επίπεδο της τροχιάς της γης (προς το επίπεδο της εκλειπτικής). Η τομή αυτού του επιπέδου με την ουράνια σφαίρα δίνει έναν κύκλο - την εκλειπτική, τη φαινομενική διαδρομή του Ήλιου σε ένα χρόνο. Ο προσανατολισμός του άξονα της γης στο διάστημα σχεδόν δεν αλλάζει. Έτσι κάθε χρόνο τον Ιούνιο, όταν το βόρειο άκρο του άξονα γέρνει προς τον Ήλιο, ανατέλλει ψηλά στον ουρανό στο Βόρειο Ημισφαίριο, όπου οι μέρες γίνονται μεγάλες και οι νύχτες σύντομες. Έχοντας μετακινηθεί προς την αντίθετη πλευρά της τροχιάς τον Δεκέμβριο, η Γη στρέφεται προς τον Ήλιο με το Νότιο Ημισφαίριο, και στο βόρειο τμήμα μας οι μέρες γίνονται μικρές και οι νύχτες μεγάλες. Εκ. ΕπίσηςΕΠΟΧΕΣ .
Ωστόσο, υπό την επίδραση της ηλιακής και σεληνιακής έλξης, ο προσανατολισμός του άξονα της γης εξακολουθεί να αλλάζει σταδιακά. Η κύρια κίνηση του άξονα, που προκαλείται από την επίδραση του Ήλιου και της Σελήνης στο ισημερινό εξόγκωμα της Γης, ονομάζεται μετάπτωση. Ως αποτέλεσμα της μετάπτωσης, ο άξονας της γης περιστρέφεται αργά γύρω από την κάθετη στο τροχιακό επίπεδο, περιγράφοντας έναν κώνο με ακτίνα 23,5° σε 26 χιλιάδες χρόνια. Για το λόγο αυτό, σε λίγους αιώνες ο πόλος δεν θα είναι πια κοντά πολικό αστέρι. Επιπλέον, ο άξονας της Γης κάνει μικρές διακυμάνσεις, που ονομάζονται nutation και σχετίζονται με την ελλειπτικότητα των τροχιών της Γης και της Σελήνης, καθώς και το γεγονός ότι το επίπεδο της σεληνιακής τροχιάς είναι ελαφρώς κεκλιμένο στο επίπεδο της τροχιάς της Γης.
Όπως ήδη γνωρίζουμε, η εμφάνιση της ουράνιας σφαίρας κατά τη διάρκεια της νύχτας αλλάζει λόγω της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της. Αλλά ακόμα κι αν παρατηρήσετε τον ουρανό την ίδια στιγμή κατά τη διάρκεια του έτους, η εμφάνισή του θα αλλάξει λόγω της περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο. Χρειάζεται περίπου. 365 1/4 ημέρες - περίπου ένας βαθμός την ημέρα. Παρεμπιπτόντως, μια μέρα, ή μάλλον μια ηλιακή ημέρα, είναι ο χρόνος κατά τον οποίο η Γη περιστρέφεται μία φορά γύρω από τον άξονά της σε σχέση με τον Ήλιο. Αποτελείται από το χρόνο που χρειάζεται για να περιστραφεί η Γη γύρω από τα αστέρια («αστρική ημέρα»), συν ένα μικρό χρονικό διάστημα -περίπου τέσσερα λεπτά- για να αντισταθμιστεί η τροχιακή κίνηση της Γης κατά ένα βαθμό την ημέρα. Έτσι, σε ένα χρόνο περίπου. 365 1/4 ηλιακές ημέρες και περ. 366 1/4 αστέρι.
Όταν τα βλέπουμε από ένα συγκεκριμένο σημείο της Γης, τα αστέρια που βρίσκονται κοντά στους πόλους είτε βρίσκονται πάντα πάνω από τον ορίζοντα είτε δεν υψώνονται ποτέ πάνω από αυτόν. Όλα τα άλλα αστέρια ανατέλλουν και δύουν, και κάθε μέρα η ανατολή και η δύση κάθε αστεριού συμβαίνει 4 λεπτά νωρίτερα από την προηγούμενη μέρα. Μερικά αστέρια και αστερισμοί αναδύονται στον ουρανό τη νύχτα κατά τη διάρκεια του χειμώνα - τα ονομάζουμε "χειμώνα" και άλλα - "καλοκαίρι".
Έτσι, η θέα της ουράνιας σφαίρας καθορίζεται από τρεις φορές: την ώρα της ημέρας που σχετίζεται με την περιστροφή της Γης. εποχή του χρόνου που σχετίζεται με την κυκλοφορία γύρω από τον ήλιο. μια εποχή που σχετίζεται με την μετάπτωση (αν και η τελευταία επίδραση είναι σχεδόν αόρατη «με το μάτι» ακόμη και μετά από 100 χρόνια).
Συστήματα συντεταγμένων.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να υποδείξετε τη θέση των αντικειμένων στην ουράνια σφαίρα. Κάθε ένα από αυτά είναι κατάλληλο για εργασίες συγκεκριμένου τύπου.
Σύστημα Alt-azimuth.
Για να υποδείξει τη θέση ενός αντικειμένου στον ουρανό σε σχέση με τα γήινα αντικείμενα που περιβάλλουν τον παρατηρητή, χρησιμοποιείται ένα «αλτ-αζιμούθιο» ή «οριζόντιο» σύστημα συντεταγμένων. Δείχνει τη γωνιακή απόσταση του αντικειμένου πάνω από τον ορίζοντα, που ονομάζεται "υψόμετρο", καθώς και το "αζιμούθιο" του - τη γωνιακή απόσταση κατά μήκος του ορίζοντα από ένα σημείο υπό όρους σε ένα σημείο ακριβώς κάτω από το αντικείμενο. Στην αστρονομία, το αζιμούθιο μετριέται από ένα σημείο νότια προς τα δυτικά, και στη γεωδαισία και τη ναυσιπλοΐα, από ένα σημείο βόρεια προς τα ανατολικά. Επομένως, πριν χρησιμοποιήσετε το αζιμούθιο, πρέπει να μάθετε σε ποιο σύστημα υποδεικνύεται. Το σημείο στον ουρανό ακριβώς πάνω από το κεφάλι έχει ύψος 90 ° και ονομάζεται "ζενίθ" και το σημείο που είναι διαμετρικά απέναντι από αυτό (κάτω από τα πόδια) ονομάζεται "ναδίρ". Για πολλές εργασίες, ένας μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, που ονομάζεται "ουράνιος μεσημβρινός" είναι σημαντικός. διέρχεται από το ζενίθ, το ναδίρ και τους ουράνιους πόλους και διασχίζει τον ορίζοντα σε σημεία βόρεια και νότια.
ισημερινό σύστημα.
Λόγω της περιστροφής της Γης, τα αστέρια κινούνται συνεχώς σε σχέση με τον ορίζοντα και τα κύρια σημεία και οι συντεταγμένες τους στο οριζόντιο σύστημα αλλάζουν. Αλλά για ορισμένα καθήκοντα της αστρονομίας, το σύστημα συντεταγμένων πρέπει να είναι ανεξάρτητο από τη θέση του παρατηρητή και την ώρα της ημέρας. Ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται "ισημερινό". οι συντεταγμένες του μοιάζουν με γεωγραφικά πλάτη και γεωγραφικά μήκη. Σε αυτό, το επίπεδο του ισημερινού της γης, που εκτείνεται μέχρι την τομή με την ουράνια σφαίρα, θέτει τον κύριο κύκλο - τον "ουράνιο ισημερινό". Η "κλίση" ενός αστεριού μοιάζει με γεωγραφικό πλάτος και μετριέται με αυτό γωνιώδης απόστασηβόρεια ή νότια του ουράνιου ισημερινού. Εάν το αστέρι είναι ορατό ακριβώς στο ζενίθ, τότε το γεωγραφικό πλάτος του τόπου παρατήρησης είναι ίσο με την απόκλιση του αστεριού. Το γεωγραφικό μήκος αντιστοιχεί στη «δεξιά ανάβαση» του άστρου. Μετράται ανατολικά του σημείου τομής της εκλειπτικής με τον ουράνιο ισημερινό, τον οποίο περνά ο Ήλιος τον Μάρτιο, την ημέρα της αρχής της άνοιξης στο βόρειο ημισφαίριο και του φθινοπώρου στο νότιο. Αυτό το σημείο, σημαντικό για την αστρονομία, ονομάζεται «πρώτο σημείο του Κριού», ή «σημείο της εαρινής ισημερίας», και συμβολίζεται με το ζώδιο. Οι τιμές της δεξιάς ανάτασης δίνονται συνήθως σε ώρες και λεπτά, θεωρώντας τις 24 ώρες ως 360°.
Το ισημερινό σύστημα χρησιμοποιείται κατά την παρατήρηση με τηλεσκόπια. Το τηλεσκόπιο είναι εγκατεστημένο έτσι ώστε να μπορεί να περιστρέφεται από τα ανατολικά προς τα δυτικά γύρω από τον άξονα που κατευθύνεται προς τον ουράνιο πόλο, αντισταθμίζοντας έτσι την περιστροφή της Γης.
άλλα συστήματα.
Για ορισμένους σκοπούς, χρησιμοποιούνται επίσης άλλα συστήματα συντεταγμένων στην ουράνια σφαίρα. Για παράδειγμα, όταν μελετάμε την κίνηση των σωμάτων μέσα ηλιακό σύστημα, χρησιμοποιήστε ένα σύστημα συντεταγμένων του οποίου το κύριο επίπεδο είναι το επίπεδο της τροχιάς της γης. Η δομή του Γαλαξία μελετάται σε ένα σύστημα συντεταγμένων, το κύριο επίπεδο του οποίου είναι το ισημερινό επίπεδο του Γαλαξία, που αντιπροσωπεύεται στον ουρανό από έναν κύκλο που περνά κατά μήκος του Γαλαξία.
Σύγκριση συστημάτων συντεταγμένων.
Οι πιο σημαντικές λεπτομέρειες της οριζόντιας και ισημερινά συστήματαφαίνεται στα σχήματα. Στον πίνακα, αυτά τα συστήματα συγκρίνονται με το γεωγραφικό σύστημα συντεταγμένων.
| ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΝΤΟΝΤΙΝΩΝ | |||
| Χαρακτηριστικό γνώρισμα | Σύστημα Alt-azimuth | ισημερινό σύστημα | Γεωγραφικό σύστημα |
| Βασικός κύκλος | Ορίζοντας | Ουράνιος ισημερινός | Ισημερινός |
| Πολωνοί | Ζενίθ και ναδίρ | Βόρειος και νότιος πόλος του κόσμου | Βόρειος και Νότιος Πόλος |
| Γωνιακή απόσταση από τον κύριο κύκλο | Υψος | απόκλιση | Γεωγραφικό πλάτος |
| Γωνιακή απόσταση κατά μήκος του κύκλου βάσης | Αζιμούθιο | δεξιά ανάταση | Γεωγραφικό μήκος |
| Σημείο αγκύρωσης στον κύριο κύκλο | Δείξτε νότια στον ορίζοντα (στη γεωδαισία - το σημείο του βορρά) |
σημείο εαρινής ισημερίας | Διασταύρωση με τον Μεσημβρινό του Γκρίνουιτς |
Μετάβαση από το ένα σύστημα στο άλλο.
Συχνά υπάρχει ανάγκη να υπολογιστούν οι ισημερινές του συντεταγμένες από τις συντεταγμένες alt-azimuth ενός άστρου και αντίστροφα. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη στιγμή της παρατήρησης και τη θέση του παρατηρητή στη Γη. Μαθηματικά, το πρόβλημα λύνεται χρησιμοποιώντας ένα σφαιρικό τρίγωνο με κορυφές στο ζενίθ, τον βόρειο ουράνιο πόλο και το αστέρι Χ. ονομάζεται «αστρονομικό τρίγωνο».
Η γωνία με μια κορυφή στο βόρειο πόλο του κόσμου μεταξύ του μεσημβρινού του παρατηρητή και της κατεύθυνσης προς οποιοδήποτε σημείο της ουράνιας σφαίρας ονομάζεται "γωνία ώρας" αυτού του σημείου. μετριέται δυτικά του μεσημβρινού. Η ωριαία γωνία της εαρινής ισημερίας, εκφρασμένη σε ώρες, λεπτά και δευτερόλεπτα, ονομάζεται «αστρικός χρόνος» (Si. T. - αστρικός χρόνος) στο σημείο παρατήρησης. Και δεδομένου ότι η ορθή ανάταση ενός άστρου είναι επίσης η πολική γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης προς αυτό και προς την εαρινή ισημερία, τότε ο αστρικός χρόνος είναι ίσος με τη δεξιά ανάταση όλων των σημείων που βρίσκονται στον μεσημβρινό του παρατηρητή.
Έτσι, η ωριαία γωνία οποιουδήποτε σημείου στην ουράνια σφαίρα είναι ίση με τη διαφορά μεταξύ του αστρικού χρόνου και της ορθής του ανάτασης:
Αφήστε το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή να είναι ι. Δίνονται οι ισημερινές συντεταγμένες ενός αστεριού έναΚαι ρε, μετά τις οριζόντιες συντεταγμένες του ΕΝΑΚαι μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους:
Μπορείτε επίσης να λύσετε το αντίστροφο πρόβλημα: σύμφωνα με τις μετρούμενες τιμές ΕΝΑΚαι η, γνωρίζοντας την ώρα, υπολογίστε έναΚαι ρε. απόκλιση ρευπολογίζεται απευθείας από τον τελευταίο τύπο και μετά υπολογίζεται από τον προτελευταίο H, και από την πρώτη, αν είναι γνωστός ο αστρικός χρόνος, τότε ένα.
Αναπαράσταση της ουράνιας σφαίρας.
Για αιώνες, οι επιστήμονες αναζητούσαν τον καλύτερο τρόπο να αναπαραστήσουν την ουράνια σφαίρα για μελέτη ή επίδειξη. Προτάθηκαν δύο τύποι μοντέλων: δισδιάστατα και τρισδιάστατα.
Η ουράνια σφαίρα μπορεί να απεικονιστεί σε ένα επίπεδο με τον ίδιο τρόπο που απεικονίζεται η σφαιρική Γη στους χάρτες. Και στις δύο περιπτώσεις, πρέπει να επιλεγεί ένα γεωμετρικό σύστημα προβολής. Η πρώτη προσπάθεια αναπαράστασης τμημάτων της ουράνιας σφαίρας σε ένα επίπεδο ήταν σκαλίσματα σε βράχους αστρικών διαμορφώσεων στα σπήλαια αρχαίων ανθρώπων. Σήμερα υπάρχουν διάφορα διαγράμματα αστέρων, που δημοσιεύεται με τη μορφή χειροποίητων ή φωτογραφικών άτλαντων αστεριών που καλύπτουν ολόκληρο τον ουρανό.
Οι αρχαίοι Κινέζοι και Έλληνες αστρονόμοι αντιπροσώπευαν την ουράνια σφαίρα σε ένα μοντέλο που είναι γνωστό ως «στρατοπεδική σφαίρα». Αποτελείται από μεταλλικούς κύκλους ή δαχτυλίδια που συνδέονται μεταξύ τους έτσι ώστε να δείχνουν τους πιο σημαντικούς κύκλους της ουράνιας σφαίρας. Τώρα χρησιμοποιούνται συχνά αστρικές σφαίρες, στις οποίες σημειώνονται οι θέσεις των αστεριών και οι κύριοι κύκλοι της ουράνιας σφαίρας. Οι σφαίρες και οι σφαίρες έχουν ένα κοινό μειονέκτημα: η θέση των αστεριών και τα σημάδια των κύκλων σημειώνονται στην εξωτερική, κυρτή πλευρά τους, την οποία βλέπουμε από έξω, ενώ κοιτάμε τον ουρανό "από μέσα" και τα αστέρια μας φαίνονται τοποθετημένα στην κοίλη πλευρά της ουράνιας σφαίρας. Αυτό μερικές φορές οδηγεί σε σύγχυση στις κατευθύνσεις κίνησης των αστεριών και των μορφών αστερισμών.
Το πλανητάριο δίνει την πιο ρεαλιστική αναπαράσταση της ουράνιας σφαίρας. Η οπτική προβολή των αστεριών σε μια ημισφαιρική οθόνη από το εσωτερικό καθιστά δυνατή την αναπαραγωγή με μεγάλη ακρίβεια της εμφάνισης του ουρανού και όλων των ειδών των κινήσεων των φωτιστικών σωμάτων σε αυτόν.
Κατά τη διάρκεια της καθημερινής τους κίνησης, τα φωτιστικά διασχίζουν τον ουράνιο μεσημβρινό δύο φορές - πάνω από τα σημεία του νότου και του βορρά. Η στιγμή της διέλευσης του ουράνιου μεσημβρινού ονομάζεται η κορύφωση του άστρου. Τη στιγμή της ανώτερης κορύφωσης πάνω από το σημείο του νότου, το φωτιστικό φτάνει στο μέγιστο ύψος του πάνω από τον ορίζοντα. Όπως γνωρίζετε, το ύψος του ουράνιου πόλου πάνω από τον ορίζοντα (γωνία PON): hp = f. Τότε η γωνία μεταξύ του ορίζοντα (NS) και του ουράνιου ισημερινού (QQ1) θα είναι ίση με 180° - f - 90° = 90° - f. Η γωνία MOS, η οποία εκφράζει το ύψος του αστέρα M στην κορύφωση, είναι το άθροισμα δύο γωνιών: Q1OS και MOQ1. Μόλις προσδιορίσαμε την τιμή του πρώτου από αυτά, και το δεύτερο δεν είναι τίποτα άλλο από την απόκλιση του φωτιστικού M, ίση με 8. Έτσι, λαμβάνουμε τον ακόλουθο τύπο που συσχετίζει το ύψος του φωτιστικού στο αποκορύφωμα με την απόκλιση και την απόκλιση και το γεωγραφικό πλάτος του τόπου παρατήρησης:
h \u003d 90 ° - f + 5.
Γνωρίζοντας την απόκλιση του φωτιστικού και προσδιορίζοντας από παρατηρήσεις το ύψος του στο αποκορύφωμα, μπορεί κανείς να ανακαλύψει το γεωγραφικό πλάτος του τόπου παρατήρησης. Ας συνεχίσουμε το φανταστικό μας ταξίδι και ας ξεκινήσουμε από τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη προς τον ισημερινό, το γεωγραφικό πλάτος του οποίου είναι 0 °. Όπως προκύπτει από τον τύπο που μόλις προέκυψε, εδώ ο άξονας του κόσμου βρίσκεται στο επίπεδο του ορίζοντα και ο ουράνιος ισημερινός διέρχεται από το ζενίθ. Στον ισημερινό, κατά τη διάρκεια της ημέρας, όλα τα φώτα θα είναι πάνω από τον ορίζοντα.
Ακόμη και στην αρχαιότητα, παρατηρώντας τον Ήλιο, οι άνθρωποι ανακάλυψαν ότι το μεσημεριανό του ύψος αλλάζει κατά τη διάρκεια του έτους, όπως και η εμφάνιση του έναστρου ουρανού: τα μεσάνυχτα πάνω νότιο τμήμαΣε διαφορετικές εποχές του χρόνου, αστέρια διαφορετικών αστερισμών είναι ορατά στον ορίζοντα - αυτά που είναι ορατά το καλοκαίρι δεν είναι ορατά το χειμώνα και το αντίστροφο. Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, συνήχθη το συμπέρασμα ότι ο Ήλιος κινείται στον ουρανό, μετακινούμενος από τον έναν αστερισμό στον άλλο και ολοκληρώνει μια πλήρη περιστροφή κατά τη διάρκεια του έτους. Ο κύκλος της ουράνιας σφαίρας κατά μήκος του οποίου συμβαίνει η φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου ονομάζεται εκλειπτική. Οι αστερισμοί κατά μήκος των οποίων διέρχεται η εκλειπτική ονομάζονται ζωδιακόι (από την ελληνική λέξη "zoon" - ένα ζώο). Κάθε ζωδιακό αστερισμό διασχίζει ο Ήλιος σε περίπου ένα μήνα. Τον ΧΧ αιώνα. ένας ακόμη προστέθηκε στον αριθμό τους - ο Οφιούχος.
Η κίνηση του Ήλιου στο φόντο των άστρων είναι ένα φαινομενικό φαινόμενο. Συμβαίνει λόγω της ετήσιας επανάστασης της Γης γύρω από τον Ήλιο. Επομένως, η εκλειπτική είναι εκείνος ο κύκλος της ουράνιας σφαίρας, κατά μήκος του οποίου τέμνεται με το επίπεδο της τροχιάς της γης. Σε μια μέρα, η Γη ταξιδεύει περίπου το 1/365 της τροχιάς της. Ως αποτέλεσμα, ο Ήλιος κινείται περίπου 1° στον ουρανό κάθε μέρα. Η χρονική περίοδος κατά την οποία κάνει έναν πλήρη κύκλο στην ουράνια σφαίρα ονομάζεται έτος. Από το μάθημα της γεωγραφίας, γνωρίζετε ότι ο άξονας περιστροφής της Γης είναι κεκλιμένος προς το επίπεδο της τροχιάς της υπό γωνία 66 ° 30. Επομένως, ο ισημερινός της γης έχει κλίση 23 ° 30 σε σχέση με το επίπεδο η τροχιά. Αυτή είναι η κλίση της εκλειπτικής προς τον ουράνιο ισημερινό, τον οποίο διασχίζει σε δύο σημεία: την εαρινή και την φθινοπωρινή ισημερία.
Αυτές τις μέρες (συνήθως 21 Μαρτίου και 23 Σεπτεμβρίου) ο Ήλιος βρίσκεται στον ουράνιο ισημερινό και έχει απόκλιση 0°. Και τα δύο ημισφαίρια της Γης φωτίζονται από τον Ήλιο με τον ίδιο τρόπο: το όριο της ημέρας και της νύχτας διέρχεται ακριβώς από τους πόλους και η ημέρα είναι ίση με τη νύχτα σε όλα τα σημεία της Γης. Την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου (22 Ιουνίου), η Γη στρέφεται προς τον Ήλιο με το Βόρειο Ημισφαίριο. Εδώ είναι καλοκαίρι, στον Βόρειο Πόλο - μια πολική μέρα, και στο υπόλοιπο ημισφαίριο οι μέρες είναι μεγαλύτερες από τη νύχτα. Την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου, ο Ήλιος ανατέλλει πάνω από το επίπεδο του ισημερινού της γης (και του ουράνιου) κατά 23°30". Ανάλογα με τη θέση του Ήλιου στην εκλειπτική, το ύψος του πάνω από τον ορίζοντα αλλάζει το μεσημέρι - τη στιγμή της ανώτερης κορύφωσης. Μετρώντας το μεσημεριανό υψόμετρο του Ήλιου και γνωρίζοντας την κλίση του εκείνη την ημέρα, μπορεί κανείς να υπολογίσει το γεωγραφικό πλάτος της τοποθεσίας παρατήρησης. Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό για τον προσδιορισμό της θέσης του παρατηρητή στη στεριά και στη θάλασσα.
