1. Экваториальная система координат. Подобно тому как положение любого пункта на земной поверхности однозначно фиксируется географическими координатами (φ и λ — географической широтой и географической долготой), положение светил на небесной сфере определяется экваториальными координатами . Прежде чем познакомиться с ними, введем понятия «небесный экватор» и «круг склонения».
Плоскость, проходящая через центр небесной сферы и проведенная перпендикулярно оси мира, пересекает небесную сферу по большому кругу QWQ1E — небесному экватору (см. рис. 11). Небесный экватор пересекается с горизонтом в точках востока (Е) и запада ( W ). Ясно, что все суточные параллели расположены параллельно небесному экватору (см. рис. 11).
Большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и наблюдаемое светило, называется кругом склонения светила (рис. 12).
Угловое расстояние светила от плоскости небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения (см. рис. 12), называется склонением светила ( δ ). Склонение выражается в градусах, минутах и секундах. Небесный экватор делит небесную сферу на северное и южное полушария. Склонения звезд северного полушария могут быть от 0 до 90°, а склонения звезд южного полушария — от 0 до -90°. Очевидно, δ аналогично φ.
Вторая координата в экваториальной системе — прямое восхождение (α). Она аналогична λ. Отсчет долгот на земном шаре ведут, как вы знаете, от начального меридиана. Отсчет прямых восхождений ведут от точки весеннего равноденствия ( γ ). В этой точке небесного экватора бывает центр Солнца в день весеннего равноденствия (21 марта). Прямое восхождение отсчитывается вдоль небесного экватора в сторону, противоположную суточному вращению небесной сферы (см. рис. 12). Прямое восхождение α (как и λ) выражается либо в градусах, минутах и секундах дуги, либо в часах, минутах и секундах времени. Обычно используется часовая мера (от 0 до 24 ч). Так как полный оборот (360°) небесная сфера совершает за 24 ч, то 1 ч (1 ч — такое обозначение принято в астрономии) соответствует 15°, 1 мин (1 м ) — 15′, 1 с (1 с ) — 15» дуги.
При суточном вращении небесной сферы положение звезд по отношению к небесному экватору не изменяется. Поэтому экваториальные координаты (как и географические) используются для создания карт, атласов, каталогов (списков звезд).
На своей звездной карте вы найдете северный полюс мира (центр карты), небесный экватор, точку весеннего равноденствия, начала отсчетов склонений и прямых восхождений. Следовательно, пользуясь этой картой, можно приближенно определять экваториальные координаты звезд или, наоборот, по заданным а и S наносить положения звезд и других светил на карту.
Рис. 13. Взаимное расположение небесного экватора и эклиптики.
2.Видимое годичное движение Солнца. В отличие от звезд, экваториальные координаты которых остаются неизменными на протяжении многих месяцев и даже лет, есть светила, а и 6 которых быстро изменяются. К числу таких светил, которые не только участвуют (как звезды) в суточном движении, но и совершают собственные перемещения на небесной сфере, относится Солнце. В день весеннего равноденствия оно, как вы знаете, находится в точке весеннего равноденствия ( ). Значит, 21 марта его координаты δ = 0° и α = 0 ч . Как показывают наблюдения, в течение года эти координаты непрерывно изменяются. К 22 июня ( день летнего солнцестояния ) они уже будут: = +23°27΄ = 6 ч , а в день осеннего равноденствия (23 сентября) = 0°, = 12 ч . И наконец, 22 декабря ( день зимнего солнцестояния ) = -23˚27′, = 18 ч , a 21 марта снова: = 0° и = 0 ч . Уже из этих данных следует, что в течение года Солнце движется по большому кругу небесной сферы, который наклонен к плоскости небесного экватора под углом 23°27′ (рис.13). Этот большой круг называется эклиптикой. Эклиптика и экватор пересекаются в точке весеннего равноденствия (знак созвездия Овна) и в точке осеннего равноденствия (знак созвездия Весов). Всю эклиптику Солнце проходит ровно за год, т. е. перемещается по ней в сутки (в среднем) примерно на 1°. Созвездия, через которые проходит эклиптика, называются зодиакальными (рис. 14); их число соответствует числу месяцев в году (созвездие Змееносца к зодиакальным не относится).
Рис. 14. Движение Земли вокруг Солнца и кажущееся годичное движение Солнца по эклиптике.
О том, что Солнце имеет годовое движение, знали еще древние астрономы. Но правильное объяснение этому наблюдаемому явлению было дано лишь тогда, когда выяснилось, что Земля обращается вокруг Солнца. Видимое движение Солнца по эклиптике — отражение действительного движения Земли вокруг Солнца (см. рис. 14).
3.Годичное движение Солнца и вид звездного неба. Поскольку положение звезд на небесной сфере однозначно определяется парой экваториальных координат, практически не изменяющихся на протяжении длительных промежутков времени, вид звездного неба в данный момент суток в данном месте Земли должен быть, казалось бы, одним и тем же. Однако это не так. Воспользовавшись ПКЗН, каждый из вас может обнаружить, что в течение года вид звездного неба непрерывно изменяется. Например, в разные даты вблизи небесного меридиана в полночь проходят, сменяя друг друга, различные созвездия. Подобные наблюдения как раз и привели к выводу об изменении прямого восхождения Солнца. Действительно, в полночь, когда Солнце находится в нижней кульминации под горизонтом, его прямое восхождение на 12 ч отличается от прямого восхождения звезд, находящихся в это время в верхней кульминации. Но так как в разные дни года в полночь кульминируют разные звезды, то из этого непосредственно следует, что прямое восхождение Солнца ( ) непрерывно изменяется втечение года.
Источник
—> Детская Энциклопедия —>
Изменение вида звездного неба в течение года
В разные времена года по вечерам можно наблюдать разные созвездия. Отчего это происходит?
Чтобы уяснить это, проведите некоторые наблюдения. Вскоре после захода Солнца заметьте в западной части неба низко над горизонтом какую-нибудь звезду и запомните ее положение по отношению к горизонту. Если приблизительно через неделю в тот же час суток вы попробуете отыскать эту звезду, то заметите, что она теперь стала ближе к горизонту и почти скрывается в лучах вечерней зари. Это произошло потому, что Солнце приблизилось к данной звезде. А через несколько недель звезда совершенно скроется в солнечных лучах и ее нельзя будет наблюдать по вечерам. Когда пройдет еще 2—3 недели, то та же самая звезда станет видна по утрам, незадолго до восхода Солнца, в восточной части неба. Теперь уже Солнце, продолжая свое движение с запада на восток, окажется восточнее этой звезды.
Такие наблюдения показывают, что Солнце не только движется вместе со всеми звездами, в течение суток восходя на востоке и заходя на западе, но еще и медленно перемещается среди звезд в обратном направлении (т. е. с запада на восток), переходя из созвездия в созвездие.
Разумеется, то созвездие, в котором в данный момент находится Солнце, вы наблюдать не сможете, так как оно восходит вместе с Солнцем и движется по небу днем, т. е. тогда, когда звезды не видны. Солнце своими лучами гасит звезды не только того созвездия, где оно находится, но и все другие. Поэтому наблюдать их нельзя.
Путь, по которому Солнце перемещается среди звезд в течение года, называется эклиптикой. Он проходит по двенадцати так называемым зодиакальным созвездиям, в каждом из которых Солнце ежегодно бывает приблизительно по одному месяцу. Называются зодиакальные созвездия так: Рыбы (март), Овен (апрель), Телец (май), Близнецы (июнь), Рак (июль), Лев (август), Дева (сентябрь), Весы (октябрь), Скорпион (ноябрь), Стрелец (декабрь), Козерог (январь), Водолей (февраль). В скобках указаны месяцы, когда в этих созвездиях находится Солнце.
Годичное движение Солнца среди звезд кажущееся. На самом деле движется сам наблюдатель вместе с Землей вокруг Солнца. Если в течение года по вечерам мы будем наблюдать звезды, то обнаружим постепенное изменение звездного неба и познакомимся со всеми созвездиями, которые видны в различное время года.
Источник
ЗВЕЗДНОЕ НЕБО В ТЕЧЕНИИ ГОДА
Опубликовано 07.09.2011 // Рубрика СТАТЬИ
Звезды вращаются вокруг полюса, и вид звездного неба все время меняется, поэтому нельзя обойтись одной единственной звездной картой.
Если смотреть на небо примерно каждый час на протяжении ночи, то можно заметить перемену. Звезды, которые прошлый раз виднелись на западе, погрузились под горизонт. Звезды, которые стояли высоко, опустились ниже и сместились к западу. Звезды, которые были видны у восточного горизонта, вскарабкались повыше, а на востоке взошли новые. И так все время, без конца.
Вид звездного неба изменяется не только час от часу, но также и от ночи к ночи, из недели в неделю, из месяца в месяц, от одного времени года к другому. Январским вечером небо выглядит совсем не так, как в апреле, июле или октябре. Почему? Все дело в четырех минутах. Полный оборот вокруг полюса звезды совершают не за 24 часа, а примерно за 23 часа 56 минут, т. е. не ровно за сутки, а на четыре минуты быстрее. Следовательно, каждый день звезды восходят на четыре минуты раньше, чем накануне. Если бы не эти четыре минуты, т. е. если бы полный оборот звезд вокруг полюса занимал ровно 24 часа, каждую ночь в определенное время звезды были бы на том же самом месте, что и накануне, и запомнить вид звездного неба было бы проще простого.
Казалось бы, четыре минуты в сутки это совсем немного, но это не так. За месяц набегает 30×4=120 минут, а это целых 2 часа. Это значит, что через месяц те же звезды взойдут над горизонтом на 2 часа раньше, чем сегодня, месяцем позже — на два часа раньше. Вот такая простая формула движения звезд. Два часа в месяц это 24 часа в год; таким образом, через год весь цикл начинается сначала. Например, в 9 часов вечера 21 декабря этого года небо выглядит точно так же, как в 9 часов вечера 21 декабря 2012 года.
Источник
Вид звездного неба в разных местах Земли
В разных местах земного шара небо выглядит различно. Оказывается, вид звездного неба зависит от того, на какой параллели находится наблюдатель, т. е., иначе говоря, какова географическая широта места наблюдения. Вспомните, что географы называют географической широтой места. Широта данного пункта на Земле — это расстояние в градусах на географическому меридиану от земного экватора до данного места. Так, например, широта Москвы 56° (точнее, 55°45′), широта Ленинграда 59°56′ Алма-Аты — 43°16′. По звездам можно определить, на какой широте находится наблюдатель. Для этого надо измерить угловое возвышение полюса мира (или приближенна Полярной звезды) над горизонтом, которое всегда равно географической широте места. Таким способом, например, определили и широту указанных городов.
Созвездия, видимые в средних широтах летом в южной половине неба.
Если из Москвы отправиться в путешествие на Северный полюс, то по мере продвижения вы заметите, что Полярная звезда (или полюс мира) становится все выше и выше над горизонтом. Поэтому все большее и большее количества звезд оказывается незаходящими. Вот, наконец, вы прибыли на Северный полюс. Здесь расположение звезд совсем не похоже на московское небо. Географическая широта Северного полюса земного шара равна 90°.
Значит, высота полюса мира над горизонтом также равна 90°, т. е., иначе говоря, полюс мира (и Полярная звезда) будет находиться прямо над головой — в зените.
Нетрудно сообразить, что небесный экватор, все точки которого отстоят от полюса мира на 90°, будет здесь, на Северном полюсе, совпадать с линией горизонта. Благодаря этому на Северном полюсе вы увидите необычную картину движения звезд: перемещаясь всегда по путям, параллельным небесному экватору, звезды движутся параллельно горизонту. Значит, на Северном полюсе нет восходящих и заходящих звезд. Здесь все звезды северного полушария неба будут незаходящими, а южного — невосходящими.
Если теперь мысленно перенестись с Северного полюса на земной экватор, то вы увидите совершенно иную картину. По мере вашего продвижения на юг широта места и, следовательно, высота полюса мира (и Полярной звезды) начнут уменьшаться, т. е. Полярная звезда будет приближаться к горизонту.
Созвездия, видимые в средних широтах осенью в южной половине неба.
Когда вы будете на земном экваторе, географическая широта любой точки которого равна нулю, то увидите такую картину: северный полюс мира окажется в точке севера, а небесный экватор будет проходить через зенит и станет перпендикулярным к горизонту. В точке юга будет находиться южный полюс мира, расположенный в созвездии Октанта. Все звезды на земном экваторе в течение суток описывают пути, перпендикулярные горизонту. Поэтому на земном экваторе каждая звезда находится полсуток над горизонтом и полсуток под ним. Если бы не было Солнца, которое не позволяет видеть звезды днем, то в течение суток на земном экваторе можно было бы наблюдать все звезды обоих полушарий неба.
Итак, мы убедились, что вид звездного неба зависит от положения наблюдателя. Мы познакомились с тем, как в течение суток совершается видимое движение звезд по небу в различных местах земного шара.
ИЗМЕНЕНИЕ ВИДА ЗВЕЗДНОГО НЕБА В ТЕЧЕНИЕ ГОДА
В разные времена года по вечерам можно наблюдать разные созвездия. Отчего это происходит?
Чтобы выяснить это, произведите некоторые наблюдения. Вскоре после захода Солнца заметьте в западной части неба низко над горизонтом какую-нибудь звезду и запомните ее положение по отношению к горизонту. Если приблизительно через неделю в тот же час суток вы попробуете отыскать эту же самую звезду вскоре после захода Солнца, то заметите, что она теперь стала ближе к горизонту и почти скрывается в лучах вечерней зари. Это произошло потому, что Солнце приблизилось к данной звезде. А через несколько недель звезда совершенно скроется в солнечных лучах и ее нельзя будет наблюдать по вечерам. Когда пройдет еще 2—3 недели, тогда та же самая звезда станет видна по утрам, незадолго перед восходом Солнца, в восточной части неба. Теперь уже Солнце, продолжая свое движение с запада на восток, окажется восточнее этой звезды.
Созвездия, видимые в средних широтах зимой в южной половине неба.
Такие наблюдения показывают, что Солнце не только движется вместе со всеми звездами, в течение суток восходя на востоке и заходя па западе, но еще и медленно перемещается среди звезд в обратном направлении (т. е. с запада на восток), переходя из созвездия в созвездие.
Разумеется, то созвездие, в котором в данный момент находится Солнце, вы наблюдать не сможете, так как оно восходит вместе с Солнцем и движется по небу днем, т. е. тогда, когда звезды не видны. Солнце своими лучами «гасит» звезды не только того созвездия, где оно находится, но и все другие. Поэтому наблюдать их нельзя.
Путь, по которому Солнце перемещается среди звезд в течение года, называется эклиптикой. Он проходит по двенадцати так называемым зодиакальным созвездиям, в каждом из которых Солнце ежегодно бывает приблизительно по одному месяцу. Названия этих созвездий, с указанием соответствующего месяца, таковы: Рыбы (март), Овен (апрель), Телец (май), Близнецы (июнь), Рак (июль), Лев (август), Дева (сентябрь), Весы (октябрь), Скорпион (ноябрь), Стрелец (декабрь), Козерог (январь), Водолей (февраль).
Созвездия, видимые в средних широтах весной в южной половине неба.
Годичное движение Солнца среди звезд кажущееся. На самом деле движется сам наблюдатель вместе с Землей вокруг Солнца; поэтому и кажется, что Солнце переходит из одного созвездия в другое. И если мы будем в течение года по вечерам наблюдать звезды, то обнаружим, что вид звездного неба постепенно изменяется. Мы сможем познакомиться с созвездиями, видимыми в различное время года.
Описанные в этой статье простейшие небесные явления и другие можно увидеть искусственно воспроизведенными в «звездном театре» — планетарии.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
). Значит, 21 марта его координаты δ = 0° и α = 0 ч . Как показывают наблюдения, в течение года эти координаты непрерывно изменяются. К 22 июня ( день летнего солнцестояния ) они уже будут: 
= +23°27΄ 
= 6 ч , а в день осеннего равноденствия (23 сентября) 
= 0°, 
= 12 ч . И наконец, 22 декабря ( день зимнего солнцестояния ) 
= -23˚27′, 
= 18 ч , a 21 марта снова: 
= 0° и 
= 0 ч . Уже из этих данных следует, что в течение года Солнце движется по большому кругу небесной сферы, который наклонен к плоскости небесного экватора под углом 23°27′ (рис.13). Этот большой круг называется эклиптикой. Эклиптика и экватор пересекаются в точке весеннего равноденствия 
(знак созвездия Овна) и в точке осеннего равноденствия 
(знак созвездия Весов). Всю эклиптику Солнце проходит ровно за год, т. е. перемещается по ней в сутки (в среднем) примерно на 1°. Созвездия, через которые проходит эклиптика, называются зодиакальными (рис. 14); их число соответствует числу месяцев в году (созвездие Змееносца к зодиакальным не относится).
) непрерывно изменяется втечение года.
