Небесные тела звезды луна созвездия

ИНФОФИЗ — мой мир.

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Как сказал.

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Список лекций по физике за 1,2 семестр

Урок 02. Звезды и созвездия. Небесные координаты и звездные карты.

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения

Звезды и созвездия. Небесные координаты и звездные карты.

Звезды и созвездия. Видимая звездная величина. Небесная сфера. Особые точки небесной сферы. Небесные координаты. Звездные карты. Видимое движение звезд на различных географических широтах. Связь видимого расположения объектов на небе и географических координат наблюдателя. Кульминация светил.

Воспроизведение определений терминов и понятий (созвездие, высота и кульминация звезд). Объяснение наблюдаемых невооруженным глазом движения звезд на различных географических широтах.

Тема 2.1. Звезды и созвездия. Небесные координаты и звездные карты.

2.1.1. Звезды и созвездия. Видимая звездная величина

Невооруженным глазом видно на небе большое количество звезд. Их так много, что, кажется, не сосчитать, однако звезд, которые видны невооруженным глазом, около трех тысяч. В общем случае на небе можно насчитать до 2500-3000 звезд (в зависимости от вашего зрения) – а всего видимых звезд около 6000.

Вероятно, еще на заре цивилизации люди, стремясь как-то разобраться во множестве звезд и запомнить их расположение, мысленно объединяли их в определенные фигуры. Тысячи лет назад люди глядели на небо, считали звезды и мысленно соединяли их в разнообразные фигуры (созвездия), называя их именами персонажей древних мифов и легенд, животных и предметов.

У разных народов имелись свои мифы и легенды о созвездиях, свои названия, разное их количество. Деления были чисто условны, рисунки созвездия редко соответствовали названной фигуре, однако это существенно облегчало ориентирование по небу. Даже босоногие мальчики в древней Халдее или Шумерах знали небо лучше любого из нас.

Многие характерные «звездные фигуры» уже в глубокой древности получили имена героев греческих мифов и легенд, а также тех мифических существ, с которыми эти герои сражались. Так появились на небе Геркулес, Персей, Орион, Андромеда и т. д., а также Дракон, Телец, Кит и т. п. Некоторые из этих созвездий упоминаются в древнегреческих поэмах «Илиада» и «Одиссея». Их изображения можно видеть в старинных звездных атласах, на глобусах и картах звездного неба (рис. 2.1).

Созвездия — это определенные участки звездного неба, разделенные между собой строго установленными границами. Созвездия — область неба с характерной группой звезд и всеми звездами, находящимися внутри его границ. Соседство звезд, кажущиеся, в проекции на небесную сферу.

Старейшие по названиям считаются созвездия зодиакальные – пояс, вдоль которого происходит годичное движение Солнца, а также видимые пути Луны и планет. Так созвездия Телец – было известно > 4000 лет назад, так как в это время в этом созвездии находилась точка весеннего равноденствия.

У разных народов и в разное время был разный принцип деления звезд.

4 век до н.э. был список 809 звезд входящих в 122 созвездия.
18 век – Монголия – было 237 созвездий.
2 век – Птолемей (“Альмагеста”) – описано 48 созвездий.
15-16 век – период великих морских путешествий – описано 48 созвездий южного неба.
В Русском звездном атласе Корнелия Рейссига, изданном в 1829г содержались 102 созвездия.

Были попытки переименовать установившиеся созвездия, но не одно название не прижилось у астрономов (так церковь в 1627г издала атлас созвездий «Христианское звездное небо», где им давались названия монархов – Георг, Карл, Людовик, Наполеон).

Многие звездные карты (атласы) 17-19 века содержали названия созвездий и рисунки фигур. Но прижился только один звездный атлас Яна Гевелия (1611-1687, Польша) изданный в 1690г и имеющий не только точное расположение звезд и впервые экваториальных координатах, но и прекрасные рисунки. (видеофильм «Звездный атлас Яна Гевелия»

Созвездия Южного полушария автор Гевелий Ян, Уранография 1690 год

Атласы звёздного неба XVII века

Путаница с созвездиями прекращена в 1922г Международный астрономический союз разделил все небо на 88 созвездий, а границы окончательно установлены в 1928 году.

Среди всех 88 созвездий известное каждому Большая Медведица — одно из самых крупных.

Смотря на небо, нетрудно заметить, что звезды различны по яркости, или, как говорят астрономы, по блеску.

Видимые на небе невооруженным глазом звезды астрономы еще до нашей эры разделили на шесть величин. В 125г до НЭ Гиппарх (180-125, Греция) вводит деление звезд на небе по видимой яркости на звездные величины, обозначив самые яркие — первой звездной величины (1m), а еле видимые – 6m (т. е. разность в 5 звездных величин).

Звездная величина — видимая яркость (блеск) звезды. Звездная величина характеризует не размеры, а только блеск звезд. Чем слабее звезда, тем больше число, обозначающее ее звездную величину.

Когда ученые стали располагать приборами для измерения величины потока света, приходящего от звезд, оказалось, что от звезды первой величины света приходит в 2,5 раза больше, чем от звезды второй величины, от звезды второй величины в 2,5 раза больше, чем от звезды третьей величины, и т. д. Несколько звезд были отнесены к звездам нулевой величины, потому что от них света приходит в 2,5 раза больше, чем от звезд первой величины. А самая яркая звезда всего неба — Сириус (α Большого Пса) получила даже отрицательную звездную величину -1,5.

Было установлено, что поток энергии от звезды первой величины в 100 раз больше, чем от звезды шестой величины. К настоящему времени звездные величины определены для многих сотен тысяч звезд.

Звезды 1-й звездной величины — 1m, наиболее яркие назвали.

Звезды 2-й звездной величины — 2m, в 2,5 раза (точнее, 2,512) слабее по блеску звезд 1-й величины

Звезды 3-й звездной величины — 3m, в 2,5 раза (точнее, 2,512) слабее по блеску звезд 2-й величины

Звезды 4-й звездной величины — 4m, в 2,5 раза (точнее, 2,512) слабее по блеску звезд 3-й величины

Звезды 5-й звездной величины — 5m, в 2,5 раза (точнее, 2,512) слабее по блеску звезд 4-й величины

Звезды 6-й звездной величины — 6m, в 2,5 раза (точнее, 2,512) слабее по блеску звезд 5-й величины. Самые слабые по блеску из доступных невооруженному глазу Они слабее звезд 1-й звездной величины в 100 раз.

Всего на небе 22 звезды 1-й звездной величины, но блеск их не одинаков: одни из них несколько ярче 1-й величины, другие слабее. Так же обстоит дело со звездами 2-й, 3-й и последующих величин, поэтому для точного определения блеска той или иной пришлось ввести дробные числа. Измерения светового потока от звезд позволяют теперь определить их звездные величины с точностью до десятых и сотых долей.

Самая яркая звезда северного полушария неба Вега имеет блеск 0,14 звездной величины, а самая яркая звезда всего неба Сириус — минус 1,58 звездной величины, Солнце — минус 26,8.

Самые яркие звезды или наиболее интересные объекты из числа более слабых звезд получили собственные имена арабского и греческого происхождения (более 300 звезд имеют имена).

В 1603г Иоганн Байер (1572-1625, Германия) публикует каталог всех видимых звезд и впервые вводит их обозначение буквами греческого алфавита в порядке уменьшения блеска (наиболее яркие). Самые яркие – α, затем β, γ, δ, ε и т.д.

В каждом созвездии звезды обозначаются буквами греческого алфавита в порядке убывания их яркости. Наиболее яркая в этом созвездии звезда обозначается буквой α, вторая по яркости — β и т. д.

Поэтому звезды сейчас обозначаются: Вега (α Лиры), Сириус (α Большого Пса), Полярная (α М. Медведицы). Средняя звезда в ручке ковша Большой Медведицы называется Мицар, что по-арабски означает «конь». Эта звезда второй величины обозначается ζ Большой Медведицы. Рядом с Мицаром можно видеть более слабую звездочку четвертой величины, которую назвали Алькор — «всадник». По этой звезде проверяли качество зрения у арабских воинов несколько веков тому назад.

Звезды различаются не только по блеску, но и по цвету.

Они могут быть белыми, желтыми, красными. Чем краснее звезда, тем она холоднее. Солнце относится к желтым звездам.

С изобретением телескопа ученые получили возможность увидеть более слабые звезды, от которых приходит света гораздо меньше, чем от звезд шестой величины. Шкала звездных величин все дальше и дальше уходит в сторону их возрастания по мере того, как увеличиваются возможности телескопов. Так, например, хаббловский космический телескоп позволил получить изображение предельно слабых объектов — до тридцатой звездной величины.

Источник

Астрономия

Звёздное небо

План урока:

Что такое звезды и созвездие

Ночью, когда нет облаков, на небе появляется великое множество светящихся небесных тел, которые называются звездами.

На первый взгляд, эти небесные светила очень напоминают близнецов, уж очень они похожи друг на друга. Незнающему человеку достаточно трудно понять, как же их различать между собой.

Еще ученые Древнего Египта пытались найти ответ на этот непростой вопрос. Впервые астрономы этой страны начали объединять специальными условными линиями звезды между собой. Так появились первые созвездия. Еще дальше пошли древние греки. Они не просто продолжили объединение звезд в созвездия, но и начали им присваивать имена героев из мифов, легенд, сказаний. Также не остались в стороне предметы и животные. Многие из них дали свои имена созвездиям. Так стало их легче запоминать и впоследствии узнавать на небосводе.

Есть более известные созвездия, о которых мы часто слышим и даже знаем их место расположения на небе. Это созвездия Большой и Малой Медведицы, Андромеды, Весов, Скорпиона, Козерога, Стрельца, Девы и прочие. Менее знакомые обычным людям: Журавль, Дракон, Компас, Южная Рыба, Жираф и др.

Большая и Малая Медведица

Не имея в древности компаса, который был изобретен гораздо позже, путешественники и мореплаватели могли ночью с помощью известных им созвездий легко ориентироваться на суше и воде. Современное понятие созвездия несколько отличается от древнего.

по возрасту — молодые и старые;
по светимости — яркие и тусклые;
по размеру: гиганты, сверхгиганты и карлики;
по видимости вооруженным взглядом: видимые и невидимые;
по температуре: горячие и «холодные»;
по цвету: желтые, красные, голубые, белые. Цвета зависят от температуры поверхности звезды.

Древние созвездия

Астеризмы – такое название ученые дали древним созвездиям. Во время исследований было доказано, что еще древний человек выделил среди звезд более яркие группы и впоследствии стал наблюдать за их движением в разное время суток и года. Это произошло более пятнадцати тысячелетий назад. Каждый народ по-своему объединял звезды в созвездия. Это напрямую зависело от их традиций. В Древней Греции астрономы выделили уже 48 небесных созвездий. Их описал ученый Птолемей, указав одновременно положение самых ярких звезд. 47 из древних названий созвездий сохранились до наших времен, и лишь одно (Арго, корабль Язона и аргонавтов), относящееся к категории больших, в 18 веке было разделено на несколько поменьше. Новые созвездия стали называть Киль, Корма, Паруса и Компас.

Впоследствии же ученые разных стран пополняли этот список новыми названиями. Многие созвездия, которые раньше существовали как самостоятельные, сейчас являются частью других. С помощью изучения древних созвездий современные астрономы пытаются понять, как жили и о чем думали наши предки.

Созвездие Льва на древней карте

Созвездия нового времени

Сколько же созвездий существует в мире? Современные астрономы насчитывают их 88. Хотя до 19 века их было 117. Новое количество было зафиксировано в 1922 году на Международной конференции астрономических исследований. А в 1935 году Международным астрономическим союзом (МАС) были четко определены их границы. К созвездиям современные астрономы относят участки на небе со всеми объектами, которые там находятся.

За созвездиями и звездами лучше всего наблюдать в малоосвещённых местах, глядя на безоблачное небо. Перед «зрителем» откроется удивительная картина ночного небосклона, на котором без особого труда каждый найдет созвездие Большой и Малой Медведицы.

Также нужно учитывать, что не в каждой стране можно увидеть все 88 небесных созвездий. Например, в России видны только 54.

Какие звезды входят в состав созвездия Ориона и Лебедя

К числу самых красивых небесных тел можно смело отнести созвездие Ориона. Если присмотреться внимательно, то в нем можно увидеть очертания человека.

Свое название созвездие Ориона получило еще в Древней Греции. Согласно мифологии, Орион – это смелый и мужественный охотник, который погиб от укуса скорпиона. Впоследствии Зевс превратил его в созвездие, которое до сих пор сияет на небе. Его можно наблюдать по всей России. А найти легко по семи ярким звездам гигантам и сверхгигантам, из которых вырисовывается туловище охотника. Созвездие Ориона уникально наличием ярких и горячих звезд. Каждая яркая звезда в созвездии Ориона имеет свое имя:

Бетельгейзе – переменная сверхгигантская звезда, имеющая красный цвет. Относится к категории самых крупных звезд;
Ригель – трехзвездная система. Состоит из сверхгигантской звезды ослепительно бело-синего цвета Ригеля А и двух менее ярких спутников;
Беллатрикс – гигантская звезда, имеющая бело-голубой цвет;
Саиф – синий сверхгигант;
Альнитак, Альнилам и Минтака – эти звезды образуют пояс Ориона. Это сверхгиганты синего цвета.

Источник

Звезды, входящие в состав созвездия Орион, удалены от Земли по-разному. Какие-то находятся ближе, некоторые дальше. Лучше всего наблюдать за созвездием в осенне-зимние месяцы, найти его можно в южной части неба.

Не уступает Ориону по своей красоте и созвездие Лебедь. По своему размеру оно находится на 16 месте среди всех созвездий. Его лучше всего видно в летние месяцы на юго-востоке небесного свода. Достаточно легко увидеть на небосводе крестообразную фигуру с довольно яркими звездами.

В составе созвездия Лебедь сияют звезды:

Денеб – это ярчайшая звезда в созвездии Лебедь. Расположилась в его вершине. Денеб также считается одной из самых больших и ярких звезд не только в созвездии Лебедя, но и всей Вселенной. Для сравнения, размер Солнца в 240 раз меньше, чем размеры Денеб. За один только день звезда посылает столько потоков света, сколько Солнце должно излучать за 140 лет.
Садр – занимает второе место по яркости.
Дженах – звезда-гигант, имеет оранжевый оттенок.

Альбирео – двухзвездная система. Невооруженным глазом можно увидеть только одну звезду, а если посмотреть в телескоп, то отчетливо видно две рядом расположенные звездочки. За этим объектом с интересом наблюдают даже те, кто мало интересуется астрономией. Альбирео четко просматривается на небе, потому что она достаточно яркая и красивая. В состав звезды входит гигант оранжевого цвета и голубой спутник.
Дельта Лебедя – третья по величине звезда в созвездии Лебедя. Ей пророчат наряду с другими занять по истечении четырех столетий место «Полярной звезды». Это трехзвездная система, которая состоит из трех звезд. Две расположились рядышком друг с другом, а третья значительно дальше.

Солнце – звезда Солнечной системы

Солнце — единственная звезда, которая входит в Солнечную систему. От этого небесного светила во многом зависит жизнь на Земле. Его лучи согревают все живое, дарят тепло и радость жизни. Всего 8 минут и 20 секунд требуется, чтобы солнечный луч коснулся земной поверхности. Солнечная система кроме Солнца состоит также из небесных тел, которые движутся вокруг этой звезды. К ним относятся кометы, планеты со спутниками, астероиды, метеороиды, космическая пыль.

Солнце и планета Земля

Интересен факт, что масса Солнца составляет 99,8% от всей массы Солнечной системы. По величине, оно не такое огромное, как кажется с Земли. Существуют звезды намного больше и ярче. Желтый цвет также обманчив. В действительности Солнце, имея огромную температуру поверхности (6000К), посылает на Землю свет не желтого, как принято считать, а почти белого цвета. И лишь у поверхности Земли солнечный свет приобретает немного желтоватый оттенок. Это связано с тем, что атмосфера Земли поглощает коротковолновую часть спектра и здесь же происходит более сильное рассеяние.

Если проанализировать химический состав Солнца, то оно состоит на 73% от своей общей массы из водорода, на 25% из гелия. Остальные 2% занимают такие элементы, как кальций, азот, железо, кислород, магний, сера, хром, никель, магний, кремний, неон и углерод.

В центре Солнце имеет ядро. Его радиус составляет около 150000 километров, а в центре температурные показатели достигают свыше четырнадцати миллионов градусов.

Строение Солнца

У Солнца сильнейшее магнитное поле. Солнечная активность, вызванная вариациями магнитного поля, способствует возникновению северного сияния и геомагнитных бурь, которые не всегда положительно влияют на здоровье многих людей.

Ученые-астрономы доказали, что Солнце прожило лишь половину своей жизни, которая должна длиться не менее десяти миллиардов лет. Возраст звезды был определен с помощью компьютерных технологий и составляет на сегодняшний день около 4,57 миллиарда лет.

Небесные координаты, системы небесных координат

Наблюдая за небесными телами, люди заметили, что они движутся по небосводу и меняют свое место в зависимости от времени суток. Это видимое движение связано с вращением Земли, которая за 24 часа осуществляет один оборот вокруг своей оси. Это происходит не только со звездами на ночном небе, но и Луной, Солнцем, планетами. Чтобы описать положение объекта на небосклоне, используют числа, именуемые небесными координатами.

Источник

Небо с Земли напоминает сферу, поэтому астрономические координаты будут сферическими и выглядят вроде дуги кругов сферы. В дальнейшем они образуют систему небесных координат.

В астрономии выделяют несколько видов систем небесных координат:

горизонтальную;
экваториальную;
эклиптическую;
галактическую.

Отличие между ними заключается в выборе главной плоскости и пункта отсчета. Применение определенной системы будет напрямую зависеть от тех задач, которые ученые ставят перед собой. Чаще используются для измерения горизонтальная и экваториальная системы небесных координат, менее — эклиптическая и галактическая.

За главную плоскость в горизонтальной системе координат берется горизонт. Ее используют, когда наблюдения за небесными светилами происходят с Земной поверхности. Это можно делать с помощью телескопа и без него. Изменение координат здесь связано с суточным вращением Земли.

В экваториальной системе небесных координат была выбрана точка отсчета, которая неподвижна относительно звезд и участвует в суточном вращении. Ею стала точка весеннего равноденствия. Существует два вида экваториальной системы координат. В обеих за основу берется небесный экватор, который является здесь основной плоскостью.

Эклиптикой называют большой круг на небосводе, по которому происходит годичное движение Солнца (наблюдается с Земли) по отношению к другим звездам.

Небесный экватор

Для того чтобы определить видимое положение, а также изучить движение небесного тела, в астрономии используется понятие небесной сферы.

Небесная сфера делится небесным экватором на северное и южное полушарие. Экваториальными называют те созвездия, на пути которых лежит небесный экватор.

Небесный меридиан

Небесная сфера делится небесным меридианом на западное и восточное полушарие.

Видимое движение звезд

Все небесные тела на небе не стоят на одном месте. Им свойственно движение. Наблюдая за звездами, кажется, что они совсем неподвижны. Это совсем не так. Если сравнивать их движение с Луной или Солнцем, то смещение их почти незаметное. Скорость движения звезд очень маленькая, а вот их расстояние до Земли значительно больше. Заметить перемещение звезды можно только с помощью телескопа. Невооруженным взглядом движение звезд не улавливается, даже если стоять на одном месте несколько лет. Быстрым собственным движением обладает Солнце и звезда Бернарда, которая совсем незаметна с Земли невооруженным взглядом. Несмотря на то, что звезду видно только в телескоп, скорость ее углового перемещения больше, чем у других звезд.

Движение небесных тел бывает суточное и годовое. Во время суточного движения звезды меняют свое месторасположения относительно сторон горизонта. Звезды свое видимое суточное движение осуществляют вместе с небесной сферой. Это кажущееся нам движение напрямую связано с осевым вращением Земли. Если понаблюдать за Солнцем, отчетливо видно, как рано утром оно появляется на востоке, а вечером уходит за горизонт на западе. В течение года оно проходит через 12 зодиакальных созвездий, пребывая в каждом около месяца.

Источник