Instituție de învățământ profesional

„Colegiul de Drept și Economie”

ESEU

sferă cerească, mișcări vizibile ale stelelor

astronomie

40.02.03 Strdrept și administrație judiciară

Realizat de un student 102 _____________ Makarova Kristina Antonovna

05.03.2018

Evaluare pentru performanță și apărare _____________

Verificat de _____________ Efremova Elena Vladimirovna

02.03.2018

Chelyabinsk 2018

Conţinut:

1.Elemente ale sferei cerești

2. Coordonate pe sfera cerească

3. Rotații ale sferei cerești

4. Mișcări vizibile ale corpurilor de iluminat

5. Mișcarea anuală aparentă a Soarelui

6. Mișcarea aparentă și fazele lunii

7. Mișcarea aparentă a planetelor

sfera celestialaSe numește o sferă imaginară de rază arbitrară centrată într-un punct arbitrar, pe suprafața căreia sunt trasate pozițiile corpurilor de iluminat, deoarece acestea sunt vizibile pe cer la un moment dat în timp dintr-un punct dat.

Într-o noapte întunecată fără lună se pare că se află în centrul unui cerc plat uriaș, acoperit cu o emisferă, pe care se află puncte luminoase - stele. Continuând observațiile, se poate observa că emisfera se rotește și totul este nou apar în est în timp ce altele dispar în vest.

Imaginea unei sfere apare deoarece o persoană nu este capabilă să estimeze distanța până la un obiect care depășește 4-5 km. Toate obiectele situate mai departe ni se par a fi îndepărtate la această distanță. Sfera pe care, după cum ni se pare, sunt situate stelele, se numește sfera cerească.

La prima vedere, numărul de stele pare infinit de mare. În realitate, cu ochiul liber, se pot vedea aproximativ 6.000 de stele pe întreg cerul, și în același timp nu mai mult de 2.000, deoarece jumătate din sfera cerească este acoperită de Pământ și în apropierea orizontului există întotdeauna o ceață care ascunde numeroase stele slabe.

Raza sferei cerești este arbitrară și poate fi luată atât de mare încât nu contează unde se află centrul ei: în ochiul observatorului, în centrul Pământului, în centru. sau undeva pe una dintre planetele noastre . Acest lucru este posibil, deoarece majoritatea luminilor sunt atât de departe încât, dacă vă uitați la sistemul solar de la ele, practic nu va diferi de la un punct. Mai exact, două fascicule îndreptate de la Soare și de la Pământ, sau cu atât mai mult din puncte diferite de pe Pământ, chiar și spre cea mai apropiată stea, sunt practic paralele. Dacă vorbesc despre sistemul solar sau despre , atunci diferența de direcții va trebui să fie luată în considerare, dar acest lucru se va complica doar puțin , care sunt rezolvate pur și simplu folosind sfera cerească.

Elemente ale sferei cerești.

Evident, în centrul sferei cerești (Fig. 12) se află o altă sferă, și anume Pământul, pe suprafața căreia se află la un moment dat un observator. Pământul se rotește, ceea ce face posibilă evidențierea unei anumite linii drepte - axa de rotație a Pământului (de obicei, axa lumii este construităPP' și ecuator). În consecință, pe sfera cerească este construităaxa lumii(PP' - o linie paralelă cu axa de rotație a Pământului și care trece prin centrul sferei cerești) și celestecuator(cuvântul „ceresc” este de obicei omis). Intersecția axei lumii și a sferei cerești determinăstâlpi- de NordP și sudicP' .

Se numește un cerc mare al cărui plan este perpendicular pe axa lumiiecuatorul ceresc . Se intersectează cu orizontul în puncte de est și vest.

verticalplumb ( oz ) este o prelungire a razei Pământului, intersectează sfera cerească în două puncte. Cel de deasupra capului se numește "zenit", opusul ei -"nadir". Planul perpendicular pe acesta este planul orizontului, care, atunci când se intersectează cu sfera cerească, formează o formă matematică.orizont(cuvântul „matematic” poate fi omis).

Când înfățișați sfera cerească, se obișnuiește să o orientăm astfel încât linia verticală să fie în centru, iar axa lumii să fie înclinată spre ea.

Două linii drepte (axa mondială și linie verticală) definescplanul meridianului ceresc, iar intersecția sa cu sfera cerească este un cerc mare -meridianul ceresc. Meridianul intersectează orizontul în două puncte -punctul nordicN șipunctul de sudS . Meridianul ceresc este o proiecție a meridianului pământului pe sfera cerească.

cerc mare- un cerc obtinut prin intersectia unei sfere cu un plan care trece prin centrul ei. Dacă planul nu trece prin centru, atunci se numește cerculmic. Distanța, măsurată pe suprafața sferei, între două puncte ale cercului mare este minimă. Aceasta sugerează o analogie directă între liniile drepte din plan și cercurile mari de pe sferă.

Toate aceste elemente ale sferei cerești sunt legate de observator. Axa lumii și ecuatorul sunt comune tuturor observatorilor de pe Pământ; Linia verticală, zenitul, nadirul, meridianul și planurile orizontului sunt diferite pentru fiecare observator. Poziția lor față de alte elemente ale sferei cerești este determinată de poziția observatorului pe suprafața Pământului.

Rotația sferei cerești.

Observațiile cerului înstelat arată că sfera cerească se rotește încet în direcția de la est la vest. Zorii constelațiilor se ridică deasupra orizontului în partea de est a cerului și se ascund în spatele orizontului în vest. Pentru un observator care se află în emisfera nordică a Pământului și este orientată spre sud, aceasta este rotația sferei cerești care are loc în sensul acelor de ceasornic, de la stânga la dreapta Pentru un observator care se află în emisfera sudică (de exemplu, în Australia), opusul este adevărat. Soarele răsare în dreapta și mișcându-se în sens invers acelor de ceasornic, apune în stânga, noaptea se schimbă și zorii pe cer.

După cum știm, această mișcare de rotație aparentă a sferei cerești este iluzorie. Pentru că, în realitate, Pământul este cel care se rotește pe axa sa și există o mulțime de dovezi în acest sens. De exemplu, un avion Pendulul lui Foucault, încercând să-și mențină poziția față de vederea la distanță, față de reperele pământului revine în jurul verticalei.O altă dovadă, despre care se va discuta mai departe, este Pământul aplatizat lângă poli: raza ecuatorială a Pământului este mai mare decât cea polară.

Rotaţia aparentă a sferei cereşti şi Se obișnuiește să se numească rotația zilnică, deoarece a n-a perioadă este egală cu o zi (conceptul de zi este specificat mai jos). După cum mi-am amintit, această rotație se realizează în jurul axei lumii. În realitate, mișcarea de rotație are loc în jurul axei de rotație a Pământului. Cu toate acestea, raza Pământului este foarte mică în comparație cu distanțele d de vedere, iar această diferență este imperceptibilă pentru un observator care se află la suprafață, și nu în centrul Pământului.

Rotația sferei cerești, datorită mișcării zilnice a zorilor pe cer, ele descriu cercuri de diferite dimensiuni - cu cât mai mici, cu atât zorii sunt mai aproape de polul lumii. Partea de nord a lumii este situată în apropierea zorilor polari în constelația Ursa Mică: în 1966 - la o distanță unghiulară de 54" de ea, în 1986 această distanță era deja de 49". Motivul scăderii acesteia (din cauza procesiunii) va fi dat mai jos.

Datorită rotației zilnice a sferei cerești, fiecare luminar traversează (trece) de două ori meridianul ceresc, mai jos trece prin partea de meridian în care se află nadirul.

Mișcarea vizibilă a corpurilor de iluminat.

Pentru a înțelege mișcarea aparentă a Soarelui și a altor lumini pe , luați în considerare adevărata mișcare a Pământului. Pământul este una dintre planetele sistemului solar. Se rotește continuu în jurul axei sale. Perioada sa de rotație este de o zi. Prin urmare, unui observator de pe Pământ, se pare că toate corpurile cerești se învârt în jurul Pământului de la est la vest cu aceeași perioadă.Dar Pământul nu se rotește doar pe axa sa. De asemenea, se învârte în jurul Soarelui pe o orbită eliptică. Finalizează o revoluție în jurul Soarelui într-un an. Axa de rotație a Pământului este înclinată față de planul orbitei la un unghi de 66°33". Pământul suferă o schimbare de anotimpuri.

Dacă observați cu atenție cerul, puteți vedea că stelele își păstrează invariabil poziția relativă timp de mulți ani. Datorită îndepărtării lor extreme și a mișcărilor adecvate foarte mici unul față de celălalt, ele sunt la fel de vizibile din orice punct al orbitei pământului. Corpurile sistemului solar - Soarele, Luna și planetele, care sunt relativ aproape de Pământ, își schimbă poziția între stele. Astfel, Soarele, împreună cu toți luminile, participă la mișcarea zilnică și, în același timp, are propria sa mișcare aparentă (se numește mișcare anuală), datorită mișcării Pământului în jurul Soarelui.

Să luăm în considerare separat aceste două mișcări principale vizibile ale Soarelui și să vedem ce schimbări fac ele în poziția Soarelui pe sfera cerească.

Mișcarea anuală aparentă a Soarelui.

Cea mai simplă mișcare anuală a Soarelui poate fi explicată prin Fig. 1.11, care arată , orbita Soarelui și a Pământului. Din această figură se poate observa că, în funcție de poziția Pământului pe orbită, un observator de pe Pământ va vedea Soarele pe fundalul diferitelor constelații. I se va părea că se mișcă constant în jurul sferei cerești. Această mișcare este o reflectare a revoluției Pământului în jurul Soarelui. Într-un an, Soarele va face o revoluție completă.

Cercul cel mare de pe sfera cerească, de-a lungul căruia are loc mișcarea anuală aparentă a Soarelui, se numește ecliptică. Ecliptică este un cuvânt grecesc și înseamnă eclipsă. Acest cerc a fost numit astfel deoarece eclipsele de Soare și Lună au loc numai atunci când ambele lumini se află pe acest cerc.

Trebuie remarcat faptul că planul eclipticii coincide cu planul orbitei Pământului. Mișcarea anuală aparentă a Soarelui de-a lungul eclipticii are loc în aceeași direcție în care Pământul se mișcă pe orbită în jurul Soarelui, adică se deplasează spre est.Pe parcursul anului, Soarele trece succesiv prin cele 12 constelații ecliptice, care formează centura Zodiacului și se numesc zodiac. Zodiacul este un cuvânt grecesc care înseamnă cercul animalelor (majoritatea constelațiilor acestui cerc au nume de animale).

Centura zodiacală este formată din următoarele constelații: Pești, Berbec, Taur, Gemeni, Rac, Leu, Fecioară, Balanță, Scorpion, Săgetător, Capricorn și Vărsător. În fiecare dintre ele Soarele este de aproximativ o lună. Ecliptica este prezentată pe o hartă specială a stelelor atașată la Anuarul Astronomic al Aviației (Anexa 3). Datorită faptului că planul ecuatorului Pământului este înclinat față de planul orbitei pământului cu, planul ecuatorului ceresc este de asemenea înclinat față de planul eclipticii la un unghi. Înclinarea eclipticii față de ecuator nu este constantă. În 1896, când au fost aprobate constantele astronomice, s-a decis să se considere înclinația eclipticii față de ecuator egală cu.

Datorită influenței forțelor de atracție ale Soarelui și Lunii asupra Pământului, se schimbă treptat de lainainte de. În acest moment, unghiulegalăși scade continuu cu 0,47" pe an.

Ecliptica se intersectează cu ecuatorul ceresc în două puncte, care sunt numite punctele echinocțiului de primăvară și toamnă.Soarele în aceste puncte, respectiv, este pe 21 martie, respectiv 23 septembrie. În aceste zile pe Pământ, ziua este egală cu noaptea, Soarele răsare exact în punctul de est și apune în punctul de vest.

Punctele de pe ecliptică care se află la 90° față de echinocțiu se numesc solstiții. Punctul E de pe ecliptică, în care Soarele se află în poziția sa cea mai înaltă față de ecuatorul ceresc, se numește solstițiu de vară, iar punctul E, în care ocupă poziția cea mai de jos, se numește solstițiu de iarnă.În punctul solstițiului de vară, Soarele apare pe 22 iunie, iar în punctul solstițiului de iarnă - pe 22 decembrie. Timp de câteva zile apropiate de datele solstițiilor, înălțimea de la amiază a Soarelui rămâne aproape neschimbată, în legătură cu care aceste puncte și-au primit numele. Când Soarele este la solstițiul de vară, ziua în emisfera nordică este cea mai lungă și noaptea este cea mai scurtă, iar când este la solstițiul de iarnă, este adevărat opusul.

În ziua solstițiului de vară, punctele răsăritului și apusului sunt cât mai departe la nord de punctele de est și vest de la orizont, iar în ziua solstițiului de iarnă se află la cea mai mare distanță spre sud.

Mișcarea Soarelui de-a lungul eclipticii duce la o schimbare continuă a coordonatelor sale ecuatoriale, la o schimbare zilnică a înălțimii la amiază și la o mișcare a punctelor de răsărit și apus de-a lungul orizontului.

Se știe că declinarea Soarelui se măsoară din planul ecuatorului ceresc, iar ascensiunea dreaptă - din punctul echinocțiului de primăvară. Prin urmare, atunci când Soarele se află la echinocțiul de primăvară, declinația și ascensiunea dreaptă sunt zero. Pe parcursul anului, declinarea Soarelui în perioada actuală variază de lainainte detrecerea de două ori pe an prin zero și ascensiunea dreaptă de la 0 la 360 °.

Coordonatele ecuatoriale ale Soarelui în timpul anului se modifică neuniform. Acest lucru se întâmplă din cauza mișcării inegale a Soarelui de-a lungul eclipticii și a înclinării eclipticii către ecuator. Soarele acoperă jumătate din traiectoria sa anuală aparentă în 186 de zile de la 21 martie până la 23 septembrie, iar cealaltă jumătate în 179 de zile de la 23 septembrie până la 21 martie. Mișcarea neuniformă a Soarelui de-a lungul eclipticii se datorează faptului că Pământul pe toată perioada de revoluție în jurul Soarelui nu se mișcă pe orbită cu aceeași viteză. Din a doua lege a lui Kepler, se știe că linia care leagă Soarele și planeta acoperă zone egale în perioade egale de timp. Conform acestei legi, Pământul, fiind cel mai aproape de Soare, adică la periheliu, se deplasează mai repede, iar fiind cel mai îndepărtat de Soare, adică la afelie, se mișcă mai lent. Pământul este mai aproape de Soare iarna și mai departe vara. Prin urmare, în zilele de iarnă, se mișcă pe orbită mai repede decât în ​​zilele de vară. Ca urmare, schimbarea zilnică în ascensiunea dreaptă a Soarelui în ziua solstițiului de iarnă esteîn timp ce la solstițiul de vară este numai.

Diferența în vitezele mișcării Pământului în fiecare punct al orbitei provoacă o schimbare neuniformă nu numai în ascensiunea dreaptă, ci și în declinarea Soarelui. Cu toate acestea, din cauza înclinării eclipticii către ecuator, schimbarea acesteia are un caracter diferit. Declinarea Soarelui se schimbă cel mai rapid în apropierea echinocțiilor, iar la solstiții aproape că nu se schimbă.

Cunoașterea naturii modificării coordonatelor ecuatoriale ale Soarelui ne permite să facem un calcul aproximativ al ascensiunii drepte și declinării Soarelui. Pentru a efectua un astfel de calcul, luați cea mai apropiată dată cu coordonatele ecuatoriale cunoscute ale Soarelui. Apoi se ține cont de faptul că ascensiunea dreaptă a Soarelui pe zi se modifică în medie cu 1 °, iar declinarea Soarelui în cursul lunii dinaintea și după trecerea echinocțiului se modifică cu 0,4 ° pe zi; în timpul lunii înainte și după solstiții - cu 0,1 ° pe zi, iar în lunile intermediare dintre cele indicate - cu 0,3 °.

Mișcarea aparentă și fazele lunii.

Luna este un satelit natural al Pământului și cel mai apropiat corp ceresc de acesta. Se învârte în jurul Pământului pe o orbită eliptică în aceeași direcție cu Pământul în jurul Soarelui. Distanța medie a Lunii de Pământ este de 384.400 km. Planul orbitei Lunii este înclinat față de planul eclipticii de .

Punctele de intersecție ale orbitei lunii cu ecliptica se numesc nodurile orbitei lunare. Mișcarea Lunii în jurul Pământului pentru observator este reprezentată ca mișcarea sa aparentă de-a lungul . Calea aparentă a lunii peste sfera cerească se numește orbita aparentă a lunii. În timpul zilei, Luna se mișcă de-a lungul orbitei vizibile față de stele cu aproximativ 13,2 ° și față de Soare cu 12,2 °, deoarece Soarele se mișcă și de-a lungul eclipticii cu o medie de 1 ° în acest timp. Perioada de timp în care Luna face o revoluție completă pe orbita sa în raport cu stele se numește lună stelară sau siderală. Durata sa este de 27,32 zile solare medii.

Perioada de timp în care Luna face o revoluție completă pe orbita sa în raport cu Soarele se numește lună inodică. Este egal cu 29,53 zile solare medii. Lunile siderale și sinodice diferă cu aproximativ două zile din cauza mișcării Pământului pe orbita sa în jurul Soarelui. Pe fig. 1.15 arată că atunci când Pământul se află pe orbită în punctul 1, Luna și Soarele sunt observate pe în același loc, de exemplu, pe fundalul unei stele. După 27,32 de zile, adică atunci când Luna face o revoluție completă în jurul Pământului, va fi observată din nou pe fundalul aceleiași stele. Dar, din moment ce Pământul, împreună cu Luna, se va mișca cu aproximativ 27 ° pe orbita sa față de Soare în acest timp și se va afla în punctul 2, Luna încă trebuie să meargă cu 27 ° pentru a-și lua poziția anterioară față de Pământ și Soarele, care va dura aproximativ 2 zile. Astfel, luna sinodică este mai lungă decât luna siderale cu timpul necesar pentru ca luna să se miște cu 27°.

Perioada de rotație a Lunii în jurul axei sale este egală cu perioada revoluției sale în jurul Pământului. Prin urmare, Luna se confruntă întotdeauna cu Pământul cu aceeași parte. Datorită faptului că Luna se deplasează într-o zi peste sfera cerească de la vest la est, adică în direcția opusă mișcării zilnice , la 13,2°, ridicarea și așezarea acestuia sunt întârziate zilnic cu aproximativ 50 de minute. Această întârziere zilnică duce la faptul că Luna își schimbă continuu poziția față de Soare, dar după o perioadă de timp strict definită, revine din nou la poziția inițială. Ca urmare a mișcării Lunii pe orbita sa aparentă, are loc o schimbare continuă și rapidă în ecuația sa.

coordonate. În medie, pe zi, ascensiunea dreaptă a Lunii se modifică cu 13,2 °, iar declinația - cu 4 °. Modificarea coordonatelor ecuatoriale ale Lunii se produce nu numai datorită mișcării rapide a acesteia pe orbită în jurul Pământului, ci și datorită complexității extraordinare a acestei mișcări. Există multe forțe care acționează asupra Lunii, având magnitudini și perioade diferite, sub influența cărora toate elementele orbitei lunare se schimbă constant.

Înclinarea orbitei Lunii către ecliptică variază de lapână la 5 ° 19 "pentru o perioadă ceva mai mică de jumătate de an. Formele și dimensiunile orbitei se schimbă. Poziția orbitei în spațiu se modifică continuu cu o perioadă de 18,6 ani, în urma căreia nodurile orbita lunii se deplasează spre mișcarea Lunii, ceea ce duce la o schimbare constantă a unghiului de înclinare a orbitei aparente a lunii la ecuatorul ceresc de lainainte de. Prin urmare, limitele schimbării în declinarea lunii nu rămân constante. În unele perioade, variază în interioriar în altele - ± 18 ° 17".

Declinarea lunii și unghiul orar GMT sunt date în tabelele zilnice AAE pentru fiecare oră GMT.

Mișcarea lunii însoţită de o schimbare continuă a aspectului său. Există o așa-numită schimbare a fazelor lunare. Faza lunii este partea vizibilă a suprafeței lunare iluminată de razele soarelui.

Să luăm în considerare, în urma căruia are loc schimbarea fazelor lunare. Se știe că Luna strălucește prin lumina soarelui reflectată - Jumătate din suprafața sa este întotdeauna iluminată de Soare. Dar datorită diferitelor poziții reciproce ale Soarelui, Lunii și Pământului, suprafața iluminată apare observatorului pământului în diferite

tipuri. Se obișnuiește să se facă distincția între patru faze ale lunii: lună nouă, primul sfert, lună plină și ultimul sfert.

În timpul lunii noi, luna trece între soare și pământ. În această fază, Luna se află în fața Pământului cu partea sa neluminată și, prin urmare, nu este vizibilă pentru observatorul pământesc. În faza primului trimestru, Luna se află într-o astfel de poziție încât observatorul o vede ca pe jumătate din discul iluminat. În timpul lunii pline, luna se află în direcția opusă soarelui. Prin urmare, întreaga latură iluminată a Lunii este orientată spre Pământ și este vizibilă ca un disc plin. După luna plină, partea luminată a lunii vizibilă de pe Pământ scade treptat. Când Luna atinge ultimul sfert de fază, este din nou vizibilă ca un disc pe jumătate iluminat. În emisfera nordică, jumătatea dreaptă a discului Lunii este iluminată în primul sfert, iar jumătatea stângă este iluminată în ultimul sfert.

În intervalul dintre luna nouă și primul sfert și în intervalul dintre ultimul sfert și luna nouă, o mică parte a Lunii iluminate, care se observă sub formă de semilună, este orientată spre Pământ. În intervalele dintre primul sfert și luna plină, luna plină și ultimul sfert, Luna este vizibilă ca un disc deteriorat. Un ciclu complet de schimbare a fazelor lunare are loc într-o perioadă de timp strict definită. Se numește perioada de fază. Este egală cu luna sinodică, adică 29,53 zile.

Intervalul de timp dintre principalele faze ale lunii este de aproximativ 7 zile. Numărul de zile care au trecut de la luna nouă se numește vârsta lunii. Pe măsură ce vârsta se schimbă, la fel se schimbă și răsăritul și apusul lunii. Datele și momentele apariției principalelor faze ale lunii conform GMT sunt date în AAE.

Mișcarea Lunii în jurul Pământului este cauza eclipselor de Lună și Soare. Eclipsele apar numai atunci când Soarele și Luna sunt situate simultan în apropierea nodurilor orbitei lunare. O eclipsă de soare are loc atunci când Luna se află între Soare și Pământ, adică în perioada lunii noi, iar o eclipsă de Lună are loc atunci când Pământul se află între Soare și Lună, adică în perioada lunii pline. .

Mișcarea aparentă a planetelor.

Sistemul solar este format din nouă planete. Cinci dintre ele pot fi văzute pe cer cu ochiul liber. Acestea sunt planetele Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn. Dintre stele, planetele se remarcă prin strălucirea lor. Dar poziția lor aparentă față de stele nu este constantă. Ei se mișcă în mod constant pe cer, ca și cum ar fi rătăcit printre stele. Vizibil apare în apropierea eclipticii, adică în zona constelațiilor zodiacale. Spre deosebire de mișcarea aparentă a Soarelui și a Lunii, are un caracter complex, deoarece este o reflectare a mișcărilor reale ale Pământului și ale planetelor pe orbitele lor în jurul Soarelui.

În funcție de poziția orbitelor lor față de orbita Pământului, planetele sunt împărțite în interne și externe. Planetele interioare se rotesc în jurul Soarelui în interiorul orbitei Pământului, în timp ce planetele exterioare se învârt în afara acestuia. Planetele interioare sunt Mercur și Venus, în timp ce planetele exterioare sunt Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun și Pluto. Când planeta trece între Pământ și Soare și se află în punctul 1, ea nu este vizibilă pentru observatorul Pământului, deoarece în acest moment partea neluminată a planetei este îndreptată spre Pământ. La ceva timp după ce trece de punctul 1, planeta devine vizibilă și observatorului i se va părea că se abate spre dreapta față de Soare.

Când planeta ajunge la punctul 2, observatorul o va vedea în punctul A. Apoi, în mișcarea sa aparentă, planeta face o buclă printre stele și începe să se miște în direcția opusă. Îndepărtarea lui de la Soare scade, se ascunde treptat în razele sale și apune simultan cu el. În acest moment, planeta trece în spatele Soarelui. După ceva timp, planeta devine din nou vizibilă, dar acum la stânga Soarelui. După ce a atins abaterea maximă de la Soare la stânga, planeta din punctul B face din nou o buclă, își schimbă direcția mișcării și apoi începe să se apropie de Soare. Astfel, mișcarea aparentă a planetei interioare este reprezentată ca și cum ar oscila în jurul Soarelui.

Când poziția planetei la dreapta Soarelui, se observă pe ca o stea de dimineață, iar când este poziționat la stânga, ca o stea de seară.

Condițiile cele mai favorabile pentru observarea planetelor interioare sunt condițiile în care acestea se află în apropierea punctelor de cea mai mare abatere unghiulară de la Soare. La Mercur, deviația unghiulară maximă ajunge la 28 °, iar la Venus - 48 °. Deoarece Mercur este aproape de Soare, este dificil să-l observi. Chiar și la deviația unghiulară maximă de la Soare, poate fi observată doar la amurg, la scurt timp după apus sau chiar înainte de răsărit. Venus, cu cea mai mare abatere unghiulară, se ridică cu aproximativ 3-4 ore înainte de răsărit, iar în vizibilitatea de seară apune după apus în aceeași perioadă de timp.

Este important ca echipajul aeronavei să știe când, dimineața sau seara, planeta Venus va fi vizibilă la o dată dată de zbor. Acest lucru poate fi determinat cel mai ușor de AAE. Pentru a face acest lucru, trebuie să comparați unghiurile orare ale Soarelui și Venus, luate din AAE pentru o dată dată pentru orice oră întreagă. Dacă unghiul orar al lui Venus este mai mare decât unghiul orar al Soarelui, Venus va fi vizibilă dimineața în est, iar dacă este mai mică - seara în vest.

Planetele exterioare se învârt în jurul Soarelui la o distanță mai mare decât Pământul. Prin urmare, natura mișcării lor aparente este oarecum diferită de cea a planetelor interioare. Printre stele, ele se mișcă mai încet decât mișcarea anuală aparentă a Soarelui. Dintre planetele exterioare, Marte, care este situat cel mai aproape de Pământ, are cea mai rapidă mișcare aparentă. Opoziția este poziția planetei pe față de pământ într-o direcție opusă soarelui. La opoziție, planeta este observată în faza zero (discul este complet iluminat). Prin urmare, această poziție a planetei este cea mai convenabilă pentru observarea ei. În perioada de opoziție, planeta se află în constelația opusă celei în care se află Soarele în acel moment. Prin urmare, în această poziție, planeta poate fi vizibilă pe cer toată noaptea. Pentru a găsi planete în sfera cerească, se folosesc scheme speciale, care sunt date în anexa la AAE. Aceste diagrame arată traseul anual aparent între stelele planetelor utilizate în astronomia aviației (vezi Anexa 4). Vizibil conduce la o schimbare continuă a coordonatele lor ecuatoriale, ale căror valori sunt date în AAE pentru fiecare oră de GMT.

Surse.

http://stu.sernam.ru/book_aa.php?id=7

Oamenii din antichitate credeau că toate stelele sunt situate pe sfera cerească, care, în ansamblu, se învârte în jurul Pământului. În urmă cu mai bine de 2.000 de ani, astronomii au început să folosească metode care făceau posibilă indicarea locației oricărei stele în sfera cerească în raport cu alte obiecte spațiale sau repere terestre. Noțiunea de sferă cerească este convenabil de folosit și acum, deși știm că această sferă nu există cu adevărat.

Conceptul de sferă cerească este folosit pentru măsurători unghiulare pe cer, pentru comoditatea raționamentului despre cele mai simple fenomene cerești vizibile, pentru diferite calcule, de exemplu, calcularea orei răsăritului și apusului soarelui.

Să construim o sferă cerească și să desenăm o rază din centrul ei spre stea DAR.

Acolo unde această rază intersectează suprafața sferei, plasează un punct A 1înfățișând această stea. Stea LA va fi reprezentat printr-un punct ÎN 1 . Repetând o operație similară pentru toate stelele observate, vom obține o imagine a cerului înstelat de pe suprafața sferei - un glob stelar. Este clar că dacă observatorul se află în centrul acestei sfere imaginare, atunci pentru el direcția către stele înseși și către imaginile lor pe sferă va coincide.

• Care este centrul sferei cerești? (Ochiul privitorului)
• Care este raza sferei cerești? (Arbitrar)
• Care este diferența dintre sferele cerești a doi vecini de pe birou? (Poziția centrală).

Pentru rezolvarea multor probleme practice, distanțele până la corpurile cerești nu joacă un rol, doar locația lor aparentă pe cer este importantă. Măsurătorile unghiulare sunt independente de raza sferei. Prin urmare, deși sfera cerească nu există în natură, astronomii folosesc conceptul de sferă cerească pentru a studia locația vizibilă a stelelor și a fenomenelor care pot fi observate pe cer în timpul zilei sau mai multor luni. Stelele, Soarele, Luna, planetele etc. sunt proiectate pe o astfel de sferă, făcând abstracție de la distanțele reale până la lumini și luând în considerare doar distanțele unghiulare dintre ele. Distanțele dintre stele de pe sfera cerească pot fi exprimate doar în măsură unghiulară. Aceste distante unghiulare sunt masurate prin valoarea unghiului central dintre razele indreptate catre una si cealalta stea, sau prin arcele corespunzatoare acestora de pe suprafata sferei.

Pentru o estimare aproximativă a distanțelor unghiulare de pe cer, este util să ne amintim următoarele date: distanța unghiulară dintre cele două stele extreme ale găleții Ursei Major (α și β) este de aproximativ 5 °, iar de la α Ursa Major la α Ursa Mică (Steaua Polară) - de 5 ori mai mult - aproximativ 25°.

Cele mai simple estimări vizuale ale distanțelor unghiulare pot fi făcute și folosind degetele unei mâini întinse.

Doar două corpuri de iluminat - Soarele și Luna - le vedem ca niște discuri. Diametrele unghiulare ale acestor discuri sunt aproape aceleași - aproximativ 30 "sau 0,5 °. Dimensiunile unghiulare ale planetelor și stelelor sunt mult mai mici, așa că le vedem pur și simplu ca puncte luminoase. Pentru ochiul liber, un obiect nu arată ca un punct dacă dimensiunile sale unghiulare depășesc 2 -3". Aceasta înseamnă, în special, că ochiul nostru distinge fiecare punct luminos (stea) separat în cazul în care distanța unghiulară dintre ele este mai mare decât această valoare. Cu alte cuvinte, vedem un obiect nu ca un punct numai dacă distanța până la el depășește dimensiunea sa de cel mult 1700 de ori.

plumb Z, Z' , trecând prin ochiul observatorului (punctul C), situat în centrul sferei cerești, intersectează sfera cerească în puncte Z - zenit,Z' - nadir.

Zenit- acesta este cel mai înalt punct deasupra capului observatorului.

Nadir -punct al sferei cerești opus zenitului.

Se numește planul perpendicular pe plumbplan orizontal (sau plan orizontal).

orizont de matematicănumită linia de intersecție a sferei cerești cu un plan orizontal care trece prin centrul sferei cerești.

Cu ochiul liber, puteți vedea aproximativ 6.000 de stele pe întreg cerul, dar vedem doar jumătate dintre ele, pentru că Pământul închide cealaltă jumătate a cerului înstelat de la noi. Se mișcă stelele pe cer? Se dovedește că toate se mișcă în același timp. Acest lucru este ușor de verificat prin observarea cerului înstelat (focalizarea pe anumite obiecte).

Datorită rotației sale, aspectul cerului înstelat se schimbă. Unele stele tocmai ies din orizont (în ridicare) în partea de est, altele sunt sus deasupra capetelor lor în acest moment, iar altele se ascund deja în spatele orizontului în partea de vest (apus). În același timp, ni se pare că cerul înstelat se rotește în întregime. Acum toată lumea este conștientă de asta Rotația firmamentului este un fenomen aparent cauzat de rotația Pământului.

Imaginea a ceea ce se întâmplă cu cerul înstelat ca urmare a rotației zilnice a Pământului, vă permite să capturați camera.

În imaginea rezultată, fiecare stea și-a lăsat amprenta sub forma unui arc de cerc. Dar există și o astfel de stea, a cărei mișcare pe tot parcursul nopții este aproape imperceptibilă. Această stea a fost numită Polaris. Descrie un cerc de rază mică în timpul zilei și este întotdeauna vizibil la aproape aceeași înălțime deasupra orizontului în partea de nord a cerului. Centrul comun al tuturor urmelor concentrice de stele se află pe cer, lângă Steaua Polară. Acest punct, spre care este îndreptată axa de rotație a Pământului, se numește polul nord al lumii. Arcul descris de Steaua Polară are cea mai mică rază. Dar acest arc și toate celelalte - indiferent de raza și curbura lor - constituie aceeași parte a cercului. Dacă ar fi posibil să fotografiați căile stelelor pe cer pentru o zi întreagă, atunci fotografia s-ar dovedi a fi cercuri pline - 360 °. La urma urmei, o zi este perioada unei revoluții complete a Pământului în jurul axei sale. Într-o oră, Pământul se va întoarce cu 1/24 din cerc, adică 15 °. În consecință, lungimea arcului pe care steaua îl va descrie în acest timp va fi de 15 °, iar într-o jumătate de oră - 7,5 °.

În timpul zilei, stelele descriu cercurile mai mari, cu atât sunt mai departe de Steaua Polară.

Se numește axa de rotație zilnică a sferei cereștiaxa lumii (RR").

Se numesc punctele de intersecție ale sferei cerești cu axa lumiipolii lumii(punct R - punctul polului ceresc nord R" - polul sud al lumii).

Steaua polară este situată în apropierea polului nord ceresc. Când privim Steaua Polară, mai exact, într-un punct fix de lângă ea - polul nord al lumii, direcția privirii noastre coincide cu axa lumii. Polul Sud al lumii este situat în emisfera sudică a sferei cerești.

Avionul EAWQ, perpendicular pe axa lumii PP” și care trece prin centrul sferei cerești se numeșteplanul ecuatorului ceresc, și linia de intersecție cu sfera cerească -ecuatorul ceresc.

Ecuatorul ceresc - o linie circulară obținută din intersecția sferei cerești cu un plan care trece prin centrul sferei cerești perpendicular pe axa lumii.

Ecuatorul ceresc împarte sfera cerească în două emisfere: nordică și sudică.

Axa lumii, polii lumii și ecuatorul ceresc sunt similare cu axa, polii și ecuatorul Pământului, deoarece numele enumerate sunt asociate cu rotația aparentă a sferei cerești și este o consecință a rotația reală a globului.

Avionul care trece prin zenitZ , Centru Cu sferă și pol ceresc R pace, sună eiplanul meridianului ceresc, iar linia de intersecție a acesteia cu sfera cerească se formeazălinia meridianului ceresc.

meridianul cerului - un cerc mare al sferei cerești care trece prin zenitul Z, polul ceresc P, polul ceresc sud R", nadir Z"

În orice loc de pe Pământ, planul meridianului ceresc coincide cu planul meridianului geografic al acelui loc.

linia de amiază NS - aceasta este linia de intersecție a planurilor meridianului și orizontului. N - punctul de nord, S - punctul de sud

Este numit astfel pentru că la amiază umbrele obiectelor verticale cad în această direcție.

• Care este perioada de rotație a sferei cerești? (Egal cu perioada de rotație a Pământului - 1 zi).
• În ce direcție are loc rotația aparentă (aparentă) a sferei cerești? (Opus direcției de rotație a Pământului).
• Ce se poate spune despre poziția relativă a axei de rotație a sferei cerești și a axei pământului? (Axa sferei cerești și axa pământului vor coincide).
• Sunt toate punctele sferei cerești implicate în rotația aparentă a sferei cerești? (Punctele situate pe axă sunt în repaus).

Pământul se mișcă pe o orbită în jurul Soarelui. Axa de rotație a Pământului este înclinată față de planul orbitei la un unghi de 66,5°. Datorită acțiunii forțelor gravitaționale din partea Lunii și a Soarelui, axa de rotație a Pământului este deplasată, în timp ce înclinarea axei față de planul orbitei Pământului rămâne constantă. Axa Pământului, așa cum ar fi, alunecă de-a lungul suprafeței conului. (același lucru se întâmplă cu axa y a unui vârf obișnuit la sfârșitul rotației).

Acest fenomen a fost descoperit încă din anul 125 î.Hr. e. astronomul grec Hipparchus și numit precesiune.

O rotație a axei pământului durează 25.776 de ani - această perioadă se numește anul platonic. Acum, lângă P - polul nord al lumii se află Steaua Polară - α Ursa Mică. Steaua polară este cea care se află în prezent lângă Polul Nord al lumii. În timpul nostru, din aproximativ 1100, o astfel de stea este alfa Ursa Minor - Kinosura. Anterior, titlul de Polar a fost atribuit alternativ lui π, η și τ Hercule, stelele din Tuban și Kochab. Romanii nu aveau deloc Steaua Polară, iar Kokhab și Kinosuru (α Ursa Minor) erau numiți Gardieni.

La începutul calculului nostru - polul lumii era aproape de α Draco - acum 2000 de ani. În 2100, polul ceresc va fi la doar 28" de Steaua Polară - acum 44". În 3200, constelația Cepheus va deveni polară. În 14000, Vega (α Lyrae) va fi polară.

Cum să găsești Steaua Polară pe cer?

Pentru a găsi Steaua Polară, trebuie să desenați mental o linie dreaptă prin stelele Carului Mare (primele 2 stele ale „găleții”) și să numărați 5 distanțe între aceste stele de-a lungul acesteia. În acest loc, alături de linia dreaptă, vom vedea o stea, aproape aceeași ca luminozitate cu stelele „dipper” – aceasta este Steaua Polară.

În constelația, care este adesea numită Carul Mic, Steaua Polară este cea mai strălucitoare. Dar la fel ca majoritatea stelelor din Carul Mare, Polaris este o stea de a doua magnitudine.

Triunghi de vară (vară-toamnă) = steaua Vega (α Lyra, 25,3 ani lumină), steaua Deneb (α Cygnus, 3230 ani lumină), steaua Altair (α Vultur, 16,8 ani lumină)

Coordonatele cerești

Pentru a găsi o lumină pe cer, trebuie să indicați în ce parte a orizontului și cât de sus se află deasupra acestuia. În acest scop, se folosește sistem de coordonate orizontal – azimutși înălţime. Pentru un observator situat oriunde pe Pământ, nu este dificil să determine direcțiile verticale și orizontale.

Primul dintre ele este determinat folosind un fir de plumb și este reprezentat în desen printr-un fir de plumb Z Z", trecând prin centrul sferei (punctul O).

Punctul Z situat direct deasupra capului observatorului este numit zenit.

Un plan care trece prin centrul sferei perpendicular pe plumb formează un cerc atunci când se intersectează cu sfera - Adevărat, sau matematic, orizont.

Înălţime luminarul se numără de-a lungul unui cerc care trece prin zenit și luminare , și se exprimă prin lungimea arcului acestui cerc de la orizont până la luminare. Acest arc și unghiul corespunzător acestuia sunt de obicei notate cu literă h.

Înălțimea luminii, care se află la zenit, este de 90 °, la orizont - 0 °.

Poziția luminii față de părțile laterale ale orizontului este indicată de a doua sa coordonată - azimut, notat printr-o literă DAR. Azimutul este măsurat din punctul sudic în sensul acelor de ceasornic, deci azimutul punctului sudic este 0°, punctul vestic este 90° și așa mai departe.

Coordonatele orizontale ale luminilor se modifică continuu în timp și depind de poziția observatorului pe Pământ, deoarece în raport cu spațiul mondial planul orizontului dintr-un punct dat de pe Pământ se rotește odată cu acesta.

Coordonatele orizontale ale luminilor sunt măsurate pentru a determina ora sau coordonatele geografice ale diferitelor puncte de pe Pământ. În practică, de exemplu, în geodezie, înălțimea și azimutul sunt măsurate cu instrumente optice goniometrice speciale - teodolite.

Pentru a crea o hartă a stelelor care înfățișează constelații într-un avion, trebuie să cunoașteți coordonatele stelelor. Pentru a face acest lucru, trebuie să alegeți un sistem de coordonate care să se rotească cu cerul înstelat. Pentru a indica poziția luminilor pe cer, se folosește un sistem de coordonate similar cu cel folosit în geografie, - sistemul de coordonate ecuatorial.

Sistemul de coordonate ecuatorial este similar cu sistemul de coordonate geografice de pe glob. După cum știți, poziția oricărui punct de pe glob poate fi specificată cu folosind coordonatele geografice – latitudine și longitudine.

Latitudine geografică - este distanța unghiulară a punctului față de ecuatorul Pământului. Latitudinea geografică (φ) este măsurată de-a lungul meridianelor de la ecuator până la polii Pământului.

Longitudine- unghiul dintre planul meridianului punctului dat si planul meridianului initial. Longitudine geografică (λ) se măsoară de-a lungul ecuatorului de la meridianul inițial (Greenwich).

Deci, de exemplu, Moscova are următoarele coordonate: 37°30" longitudine estică și 55°45" latitudine nordică.

Să vă prezentăm sistemul de coordonate ecuatorial, care indică poziția luminilor pe sfera cerească unul față de celălalt.

Să tragem o linie prin centrul sferei cerești paralelă cu axa de rotație a Pământului, - axa lumii. Va traversa sfera cerească în două puncte diametral opuse, care se numesc polii lumii - Rși R. Polul Nord al lumii este numit cel lângă care se află Steaua Polară. Un plan care trece prin centrul sferei paralel cu planul ecuatorului Pământului, în secțiune transversală cu sfera, formează un cerc numit ecuatorul ceresc. Ecuatorul ceresc (ca și cel al pământului) împarte sfera cerească în două emisfere: nordică și sudică. Se numește distanța unghiulară a unei stele față de ecuatorul ceresc declinare. Declinația se măsoară într-un cerc trasat prin luminare și polii lumii, este similară cu latitudinea geografică.

declinaţie- distanta unghiulara a luminilor fata de ecuatorul ceresc. Declinarea este notată cu litera δ. În emisfera nordică, declinațiile sunt considerate pozitive, în sud - negative.

A doua coordonată, care indică poziția stelei pe cer, este similară cu longitudinea geografică. Această coordonată se numește ascensiunea dreaptă . Ascensiunea dreaptă este măsurată de-a lungul ecuatorului ceresc din punctul echinocțiului de primăvară γ, în care Soarele are loc anual pe 21 martie (în ziua echinocțiului de primăvară). Se numără din punctul echinocțiului de primăvară γ în sens invers acelor de ceasornic, adică spre rotația zilnică a cerului. Prin urmare, luminarii urcă (și se pun) în ordinea crescătoare a ascensiunii lor drepte.

ascensiunea dreaptă - unghiul dintre planul unui semicerc tras de la polul ceresc prin luminare(cerc de declinație), și planul unui semicerc trasat de la polul ceresc prin punctul echinocțiului de primăvară situat pe ecuator(cercul inițial al declinațiilor). Ascensiunea dreaptă este indicată cu litera α

Declinarea și ascensiunea dreaptă(δ, α) se numesc coordonate ecuatoriale.

Declinația și ascensiunea dreaptă sunt exprimate convenabil nu în grade, ci în unități de timp. Având în vedere că Pământul face o revoluție în 24 de ore, obținem:

360° - 24 h, 1° - 4 min;

15° - 1 h, 15" -1 min, 15" - 1 s.

Prin urmare, o ascensiune dreaptă egală, de exemplu, cu 12 ore este 180°, iar 7 ore și 40 minute corespunde cu 115°.

Dacă nu este necesară o precizie specială, atunci coordonatele cerești pentru stele pot fi considerate neschimbate. Odată cu rotația zilnică a cerului înstelat, se rotește și echinocțiul de primăvară. Prin urmare, pozițiile stelelor față de ecuator și echinocțiul de primăvară nu depind nici de ora din zi, nici de poziția observatorului pe Pământ.

Sistemul de coordonate ecuatorial este reprezentat pe o hartă în mișcare a cerului înstelat.

Conținutul articolului

SFERA CELESTIALA. Când observăm cerul, toate obiectele astronomice par a fi situate pe o suprafață în formă de cupolă, în centrul căreia se află observatorul. Această cupolă imaginară formează jumătatea superioară a unei sfere imaginare, care este numită „sfera cerească”. Joacă un rol fundamental în indicarea poziției obiectelor astronomice.

Axa de rotație a Pământului este înclinată cu aproximativ 23,5 ° față de perpendiculara trasată pe planul orbitei pământului (față de planul eclipticii). Intersecția acestui plan cu sfera cerească dă un cerc - ecliptica, calea aparentă a Soarelui într-un an. Orientarea axei pământului în spațiu aproape că nu se schimbă. Deci, în fiecare an, în iunie, când capătul nordic al axei este înclinat spre Soare, se ridică sus pe cer în emisfera nordică, unde zilele devin lungi și nopțile scurte. După ce s-a mutat pe partea opusă a orbitei în decembrie, Pământul se întoarce spre Soare cu emisfera sudică, iar în nordul nostru zilele devin scurte și nopțile lungi. Cm. de asemenea Anotimpuri .

Cu toate acestea, sub influența atracției solare și lunare, orientarea axei pământului se schimbă încă treptat. Mișcarea principală a axei, cauzată de influența Soarelui și Lunii asupra umflăturii ecuatoriale a Pământului, se numește precesie. Ca urmare a precesiei, axa pământului se rotește încet în jurul perpendicularei pe planul orbital, descriind un con cu o rază de 23,5° în 26 de mii de ani. Din acest motiv, în câteva secole polul nu va mai fi lângă Steaua Polară. În plus, axa Pământului face mici fluctuații, numite nutație și asociate cu elipticitatea orbitelor Pământului și Lunii, precum și cu faptul că planul orbitei lunare este ușor înclinat față de planul orbitei Pământului.

După cum știm deja, aspectul sferei cerești în timpul nopții se modifică din cauza rotației Pământului în jurul axei sale. Dar chiar dacă observați cerul în același timp pe parcursul anului, aspectul lui se va schimba din cauza rotației Pământului în jurul Soarelui. Este nevoie de aprox. 365 1/4 zile - aproximativ un grad pe zi. Apropo, o zi, sau mai degrabă o zi solară, este timpul în care Pământul se rotește o dată în jurul axei sale în raport cu Soarele. Constă în timpul necesar pentru ca Pământul să se rotească în jurul stelelor („zi sideală”), plus o perioadă mică de timp - aproximativ patru minute - pentru a compensa mișcarea orbitală a Pământului cu un grad pe zi. Astfel, într-un an cca. 365 1/4 zile solare si aprox. 366 1/4 stea.

Când sunt privite dintr-un anumit punct de pe Pământ, stelele situate în apropierea polilor fie sunt întotdeauna deasupra orizontului, fie nu se ridică niciodată deasupra acestuia. Toate celelalte stele răsare și apune, iar în fiecare zi răsărirea și apusul fiecărei stele au loc cu 4 minute mai devreme decât în ​​ziua precedentă. Unele stele și constelații se ridică pe cer noaptea în timpul iernii – le numim „iarna” iar altele – „vara”.

Astfel, vederea sferei cerești este determinată de trei ori: ora din zi asociată cu rotația Pământului; perioada anului asociată cu circulația în jurul soarelui; o epocă asociată cu precesiunea (deși acest din urmă efect este greu de observat „cu ochii” chiar și în 100 de ani).

Sisteme de coordonate.

Există diferite moduri de a indica poziția obiectelor pe sfera cerească. Fiecare dintre ele este potrivit pentru sarcini de un anumit tip.

Sistem alt-azimutal.

Pentru a indica poziția unui obiect pe cer în raport cu obiectele pământești din jurul observatorului, se folosește un sistem de coordonate „alt-azimut” sau „orizontal”. Indică distanța unghiulară a obiectului deasupra orizontului, numită „altitudine”, precum și „azimutul” acestuia - distanța unghiulară de-a lungul orizontului de la un punct condiționat la un punct direct sub obiect. În astronomie, azimutul se măsoară dintr-un punct de la sud la vest, iar în geodezie și navigație, dintr-un punct de la nord la est. Prin urmare, înainte de a utiliza azimutul, trebuie să aflați în ce sistem este indicat. Punctul de pe cer direct deasupra capului are o înălțime de 90 ° și se numește „zenit”, iar punctul diametral opus acestuia (sub picioare) se numește „nadir”. Pentru multe sarcini, un cerc mare al sferei cerești, numit „meridianul ceresc” este important; trece prin zenit, nadir și polii cerești și traversează orizontul în puncte de nord și de sud.

sistem ecuatorial.

Datorită rotației Pământului, stelele se mișcă constant în raport cu orizont și puncte cardinale, iar coordonatele lor în sistemul orizontal se schimbă. Dar pentru unele sarcini ale astronomiei, sistemul de coordonate trebuie să fie independent de poziția observatorului și de ora din zi. Un astfel de sistem se numește „ecuatorial”; coordonatele sale seamănă cu latitudini și longitudini geografice. În el, planul ecuatorului Pământului, extins până la intersecția cu sfera cerească, stabilește cercul principal - „ecuatorul ceresc”. „Declinația” unei stele seamănă cu latitudinea și este măsurată prin distanța sa unghiulară la nord sau la sud de ecuatorul ceresc. Dacă steaua este vizibilă exact la zenit, atunci latitudinea locului de observație este egală cu declinația stelei. Longitudinea geografică corespunde „ascensiunii drepte” a stelei. Se măsoară la est de punctul de intersecție al eclipticii cu ecuatorul ceresc, pe care Soarele îl trece în martie, în ziua începutului primăverii în emisfera nordică și toamna în sud. Acest punct, important pentru astronomie, este numit „primul punct al Berbecului”, sau „punctul echinocțiului de primăvară”, și este notat prin semn. Valorile ascensiunii drepte sunt de obicei date în ore și minute, considerând 24 de ore ca 360°.

Sistemul ecuatorial este folosit la observarea cu telescoape. Telescopul este instalat astfel încât să se poată roti de la est la vest în jurul axei îndreptate către polul ceresc, compensând astfel rotația Pământului.

alte sisteme.

În unele scopuri, sunt utilizate și alte sisteme de coordonate pe sfera cerească. De exemplu, atunci când studiază mișcarea corpurilor în sistemul solar, ei folosesc un sistem de coordonate al cărui plan principal este planul orbitei pământului. Structura Galaxiei este studiată într-un sistem de coordonate, al cărui plan principal este planul ecuatorial al Galaxiei, reprezentat pe cer printr-un cerc care trece de-a lungul Căii Lactee.

Compararea sistemelor de coordonate.

Cele mai importante detalii ale sistemelor orizontale și ecuatoriale sunt prezentate în figuri. În tabel, aceste sisteme sunt comparate cu sistemul de coordonate geografice.

Trecerea de la un sistem la altul.

Adesea este nevoie să se calculeze coordonatele ecuatoriale din coordonatele alt-azimutale ale unei stele și invers. Pentru a face acest lucru, este necesar să cunoaștem momentul observației și poziția observatorului pe Pământ. Matematic, problema se rezolvă folosind un triunghi sferic cu vârfuri la zenit, polul nord ceresc și steaua X; se numește „triunghi astronomic”.

Unghiul cu un vârf la polul nord al lumii între meridianul observatorului și direcția către orice punct al sferei cerești se numește „unghiul orar” al acestui punct; se măsoară la vest de meridian. Unghiul orar al echinocțiului de primăvară, exprimat în ore, minute și secunde, se numește „timp sideral” (Si. T. – timp sideral) în punctul de observație. Și întrucât ascensiunea dreaptă a unei stele este, de asemenea, unghiul polar dintre direcția către ea și față de echinocțiul vernal, atunci timpul sideral este egal cu ascensiunea dreaptă a tuturor punctelor situate pe meridianul observatorului.

Astfel, unghiul orar al oricărui punct de pe sfera cerească este egal cu diferența dintre timpul sideral și ascensiunea sa dreaptă:

Fie latitudinea observatorului j. Având în vedere coordonatele ecuatoriale ale unei stele Ași d, apoi coordonatele sale orizontale Ași poate fi calculat folosind următoarele formule:

Se poate rezolva si problema inversa: dupa valorile masurate Ași h, cunoscând ora, calculează Ași d. declinaţie d se calculează direct din ultima formulă, apoi din penultima se calculează H, iar din prima, dacă se cunoaște timpul sideral, atunci A.

Reprezentarea sferei cerești.

Timp de secole, oamenii de știință au căutat cel mai bun mod de a reprezenta sfera cerească pentru studiu sau demonstrație. Au fost propuse două tipuri de modele: bidimensionale și tridimensionale.

Sfera cerească poate fi înfățișată pe un plan în același mod în care este reprezentat Pământul sferic pe hărți. În ambele cazuri, trebuie selectat un sistem de proiecție geometrică. Prima încercare de a reprezenta secțiuni ale sferei cerești pe un plan au fost sculpturile în stâncă cu configurații stelare în peșterile oamenilor antici. În zilele noastre, există diverse hărți stelare publicate sub formă de atlase de stele desenate manual sau fotografice care acoperă întregul cer.

Astronomii antici chinezi și greci au reprezentat sfera cerească într-un model cunoscut sub numele de „sfera armilară”. Este alcătuit din cercuri sau inele metalice legate între ele astfel încât să arate cele mai importante cercuri ale sferei cerești. Acum se folosesc adesea globuri stelare, pe care sunt marcate pozițiile stelelor și cercurile principale ale sferei cerești. Sferele și globurile armilare au un dezavantaj comun: poziția stelelor și marcajele cercurilor sunt marcate pe latura lor exterioară, convexă, pe care o vedem din exterior, în timp ce privim cerul „din interior”, iar stelele ni se par plasate pe latura concavă a sferei cereşti. Acest lucru duce uneori la confuzie în direcțiile de mișcare a stelelor și a figurilor constelațiilor.

Planetariul oferă cea mai realistă reprezentare a sferei cerești. Proiecția optică a stelelor pe un ecran emisferic din interior face posibilă reproducerea foarte precisă a aspectului cerului și a tot felul de mișcări ale luminilor de pe acesta.