Как изменится положение созвездия с течением времени
Как изменится положение созвездия с течением времени
§4. ИЗМЕНЕНИЕ ВИДА ЗВЕЗДНОГО НЕБА В ТЕЧЕНИЕ ГОДА
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
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
Если Земля вращается, почему не меняется положение звёзд?
Один из подписчиков прислал нам следующий вопрос:
Здравствуйте! Поясните пожалуйста популярно, при вращении земли вокруг своей оси, вокруг звезды и наконец в составе звездной системы вокруг центра галактики почему не меняется расположение на ночном небе звезд, созвездий?
От вращения вокруг своей оси звёзды по небу очень даже движутся, если ночью понаблюдать за звёздами, то можно увидеть как они появляются из под горизонта, движутся по небу и заходят за горизонт. Это можно увидеть на видео, на котором показано несколько часов движения звёзд по небу:
Земля делает полный оборот вокруг своей оси за 24 часа. Таким образом и все звёзды делают полный круг на небе за тот же срок. В круге, как известно — 360 градусов. Легко вычислить, что за 1 час каждая звезда на ночном небе проходит путь в 360 / 24 = 15 градусов, а за минуту положение звезды на небе меняется на четверть градуса.
Различить столь медленное перемещение невооруженным глазом сложно, но вы можете легко убедиться что это так просто сделав серию фотографий ночного неба с интервалом в 30-60 минут. Разумеется фотографировать нужно с неподвижного штатива, а то звёзды будут смещаться больше из-за движений камеры, а также с хорошей выдержкой, На фотографиях вы без труда заметите изменение положения звёзд на ночном небе.
От вращения вокруг Солнца меняется местоположение звёзд над горизонтом, в одно и тоже время суток. Так к примеру некоторые звёзды видны только зимой, а другие только летом. При вращении вокруг центра галактики все звёзды движутся вместе с нами, с приблизительно одинаковой скоростью и направлением, они меняют расположение относительно друг друга, но это происходит очень медленно, глазом такое не заметишь, но за сотни тысяч лет изменения появляются существенными.
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мойканал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где я отвечаю на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!
Источник
Тема урока «Изменение вида звездного неба в течение года».
Звёздное небо – великая книга природы. Кто сумеет её прочитать, перед тем раскроются несметные сокровища космоса.
В безоблачную и безлунную ночь вдали от населенных пунктов я различаю около 3000 звезд. Вся небесная сфера содержит около 6000 звезд, видимых невооруженным глазом.
Вы видите одну из самых древних обсерваторий «Стоунхедж»,
а это уже современные телескопы на Мауна Кея на Гаваях.
Астрономы древности разделили звездное небо на созвездия.
Созвездием называется участок небесной сферы, границы которого определены специальным решением международного астрономического союза.
Всего на небесной сфере 88 созвездий.
Большая часть созвездий, названных во времена Гиппарха и Птолемея, имеет название животных или героев мифов.
Что бы понять видимое годичное движение Солнца нам понадобится карта «Звёздного неба».
В течение года Солнце движется по большому кругу небесной сферы. Этот большой круг называетсяэклиптикой.
Всю эклиптику Солнце проходит ровно за год.
Созвездия, через которые проходит эклиптика, называются зодиакальными, их число соответствует числу месяцев в году.
Итак, мы вместе с Солнцем отправляемся в путешествие по зодиакальным созвездиям, обращая внимание на яркие звёзды в них.
Овен . Свой путь мы начнём с дня весеннего равноденствия, (21 марта) с точки пересечения эклиптики и небесного экватора. Яркая звезда в созвездии Овна – Гамаль.
(найдите яркую звезду)
Телец. В восточной части небосклона, красуется созвездие ТЕЛЬЦА. В виде тельца древние греки чествовали Зевса, легенда рассказывает, что Зевс превратился в быка что бы похитить финикийскую царевну Европу, в то время, когда она с подругами играла на берегу моря. Самой яркой звездой в этом созвездии является Альдебаран. ( найдите яркую звезду)
БЛИЗНЕЦЫ — два верных друга. Это — Братья Диоскуры (юноши бога)
КАСТОР и ПОЛЛУКС. Существует поверье, будто они укрощают бури на море, являясь на верхушках мачт кораблей в виде языков пламени. (найдите яркую звезду)
Мы максимально поднялись по эклиптике и находимся в точке летнего солнцестояния, вступив в созвездие Рака (22.06), в эти сутки самый длинный день.
В центре созвездия РАКа есть звездное скопление Ясли. Философ Платон высказал мысль, что это отверстие в «тверди небес», через которое на землю спускаются души новорожденных младенцев.
Лев же по легенде, жил вблизи древнегреческого города Немеи и опустошал окрестности. Убить его никому не удавалось, так как его кожа была твердой как сталь. Совершая свой первый из двенадцати подвигов, Геракл оглушил зверя и освободил город от его зверств. (найдите яркую звезду)
ДЕВА . На протяжении многих столетий появление Девы на вечернем небе совпадало с жатвой. Спика это «колос». Дева – это Афина- богиня плодородия и мирного труда . Она научила людей трудиться. Афина покровительница наук и богиня мудрости. Праздник Афины (Минервы) праздновали ремесленники и учителя, которые тогда получали плату за обучение детей. И в наши дни день учителя отмечается осенью. (найдите яркую звезду)
Мы вновь пересекаем эклиптику, 23 сентября, день осеннего равноденствия, т.е. день равен ночи.
ВЕСЫ . Весы принадлежат богине справедливости Дике.
От жала Скорпиона , по велению Богини охоты погиб Орион.
Стрелец – это единственный из кентавров бывший справедливым, мудрым и доброжелательным к людям. (найдите яркую звезду)
Козерог. Водолей. Рыбы .
Поселили в небе боги Стайку РЫБ и КОЗЕРОГА, И ДЕЛЬФИНА, и КИТА,
Но им всем нужна вода!
Тут позвали ВОДОЛЕЯ, Льет и льет он не жалея!
Все вокруг залил водой,
Потому в сторонке той Звезд приметных очень мало — Еле светят вполнакала.
22 декабря , день зимнего солнцестояния, самая длинная ночь в году. С нее начинается созвездие Козерога.
Мы прошли с вами круг по небосклону. Дважды пересекли эклиптику.
Эклиптика и небесный экватор пересекаются в точке весеннего равноденствия (21 марта, созвездие Овна) и в точке осеннего равноденствия (23 сентября, Весы).
День летнего солнцестояния (22 июня) солнце максимально поднимается и в день зимнего солнцестояния (22 декабря) максимально опускается к плоскости небесного экватора.
(определите в своих картах солнце в этих.
А сейчас разыгрываются три волшебные звезды. Они достанутся тем кто внимательно путешествовал по зодиакальным созвездиям, итак:
Какая звезда освещает яркий талант А. Пугачевой и всех тех, кто родился под этим знаком? (Гамаль)
(Волшебная звездочка, способствующая проявлению таланта, достаётся и вам)
Кто знает, может именно эта звезда в созвездии ТЕЛЬЦа и способствовала развитию мистических сюжетов в романе «Мастер и Маргарита» Михаила Булгагова ( альдебаран )
Эта звезда освещает путь избранного президента России Д. Медведева и всех тех, кто родился под знаком ДЕВЫ (Спика)
(А вам эта звезда пусть принесёт удачу на следующих выборах)
Астронавигация (ориентирование по звездам) сохранила своё значение и в наш век спутников и атомной энергии. Она необходима для штурманов и космонавтов, капитанов и пилотов.
С древних времён путеводной звездой для путешественников являлась полярная звезда, что бы её найти нужно начать с поиска созвездия БОЛЬШОЙ медведицы. Семь её ярких звезд – всего лишь часть крупнейшего созвездия. Но уже требуется некоторая фантазия, что бы во всех остальных, более слабых звёздах, увидеть гигантского медведя.
Откладывая 5 раз равные отрезки мы соединяем воображаемую линию с полярной звездой.
Под полярной звездой на горизонте находится точка севера. Зная это, легко ориентироваться на местности, находить страны света (север, юг, восток, запад). ( Находим)
Давайте подведем итоги.
На сколько созвездий разделено небо?
Что такое эклиптика ?
(В течение года Солнце движется по большому кругу небесной сферы.
Этот большой круг называетсяэклиптикой.)
В каких точках пересекается эклиптика и небесный экватор?
(весеннее равноденствие — 21 марта (Овен)
и осеннее равноденствие- 23 сентября(Весы)
Какие созвездия называются зодиакальными?
(Созвездия, через которые проходит эклиптика, называются зодиакальными)
Почему же изменяется звездное небо в течении года?
Да потому, что наша милая планета, каждый день, и каждый час совершает оборот, а с Земли при наблюдении создаётся впечатление, что кружиться не она, а все звёзды и луна.
Надеюсь, увлеклись астрономией потому, что звёздное небо это целый мир, его безмолвная красота и загадочность завораживает всякого. Существует поверье, что если вы часто и подолгу будете смотреть на звездное небо, то однажды Вселенная может раскрыть перед вами все тайны мироздания. С помощью звездной карты, которая теперь у вас есть вы можете быстро определить, какие созвездия и яркие звёзды видны в данный вечер.
За урок вы получаете отличные оценки, с пожеланием
ЖИТЬ НА ЭТОЙ ЗЕМЛЕ,
НЕ ГАСНУТЬ САМИМ,
и СВЕТИТЬ ВСЕМ ВО МГЛЕ!
А знаете ли вы, что существует замечательный праздник «День астронома»? Его празднуют ежегодно в субботу, попадающую во временной интервал с середины апреля по середину мая, когда Луна бывает в первой четверти. Наша встреча проходит в преддверии этого замечательного праздника!
Тема нашего сегодняшнего урока «Изменение вида звездного неба в течение года».
Цель урока: Изучить видимое годичное движение Солнца.
Звёздное небо – великая книга природы. Кто сумеет её прочитать, перед тем раскроются несметные сокровища космоса.
В безоблачную и безлунную ночь вдали от населенных пунктов я различаю около 3000 звезд. Вся небесная сфера содержит около 6000 звезд, видимых невооруженным глазом.
Вы видите одну из самых древних обсерваторий «Стоунхедж»,
а это уже современные телескопы на Мауна Кея на Гаваях.
Астрономы древности разделили звездное небо на созвездия.
Созвездием называется участок небесной сферы, границы которого определены специальным решением международного астрономического союза.
Всего на небесной сфере 88 созвездий.
Большая часть созвездий, названных во времена Гиппарха и Птолемея, имеет название животных или героев мифов.
Что бы понять видимое годичное движение Солнца нам понадобится карта «Звёздного неба».
В течение года Солнце движется по большому кругу небесной сферы. Этот большой круг называетсяэклиптикой.
Всю эклиптику Солнце проходит ровно за год.
Созвездия, через которые проходит эклиптика, называются зодиакальными, их число соответствует числу месяцев в году.
Итак, мы вместе с Солнцем отправляемся в путешествие по зодиакальным созвездиям, обращая внимание на яркие звёзды в них.
Овен. Свой путь мы начнём с дня весеннего равноденствия, (21 марта) с точки пересечения эклиптики и небесного экватора. Яркая звезда в созвездии Овна – Гамаль.
(найдите яркую звезду)
Телец. В восточной части небосклона, красуется созвездие ТЕЛЬЦА. В виде тельца древние греки чествовали Зевса, легенда рассказывает, что Зевс превратился в быка что бы похитить финикийскую царевну Европу, в то время, когда она с подругами играла на берегу моря. Самой яркой звездой в этом созвездии является Альдебаран. (найдите яркую звезду)
БЛИЗНЕЦЫ — два верных друга. Это — Братья Диоскуры (юноши бога)
КАСТОР и ПОЛЛУКС. Существует поверье, будто они укрощают бури на море, являясь на верхушках мачт кораблей в виде языков пламени. (найдите яркую звезду)
Мы максимально поднялись по эклиптике и находимся в точке летнего солнцестояния, вступив в созвездие Рака (22.06), в эти сутки самый длинный день.
В центре созвездия РАКа есть звездное скопление Ясли. Философ Платон высказал мысль, что это отверстие в «тверди небес», через которое на землю спускаются души новорожденных младенцев.
Лев же по легенде, жил вблизи древнегреческого города Немеи и опустошал окрестности. Убить его никому не удавалось, так как его кожа была твердой как сталь. Совершая свой первый из двенадцати подвигов, Геракл оглушил зверя и освободил город от его зверств. (найдите яркую звезду)
ДЕВА. На протяжении многих столетий появление Девы на вечернем небе совпадало с жатвой. Спика это «колос». Дева – это Афина- богиня плодородия и мирного труда. Она научила людей трудиться. Афина покровительница наук и богиня мудрости. Праздник Афины (Минервы) праздновали ремесленники и учителя, которые тогда получали плату за обучение детей. И в наши дни день учителя отмечается осенью. (найдите яркую звезду)
Мы вновь пересекаем эклиптику, 23 сентября, день осеннего равноденствия, т.е. день равен ночи.
ВЕСЫ. Весы принадлежат богине справедливости Дике.
От жала Скорпиона, по велению Богини охоты погиб Орион.
). 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.
