Млечный Путь и зимние созвездия
Орион и Возничий, Близнецы и Большой Пес, Персей и Единорог… Что объединяет эти созвездия помимо того, что они наблюдаются на зимнем небе? Через них проходит полоса Млечного Пути!
Нам, городским жителям, кажется странным, что и зимой можно найти на небе Млечный Путь. Кстати, сделать это не так-то просто: зимний Млечный Путь гораздо более тусклый, чем тот, что наблюдается на августовском и сентябрьском небе. Почему так?
Вид Млечного Пути летом поражает своей красотой. Обратите внимание на яркое утолщение, балдж, у горизонта. Большая часть балджа, к сожалению, скрыта от нас облаками межзвездной пыли. Но и тот свет, что пробивается сквозь темную пыль, весьма впечатляет. Фото: Martin Činčura
Представьте, что сейчас идет снег. Вы смотрите на пролетающие мимо снежинки, которых вокруг вас многие тысячи. Вдалеке снежинок уже не видно — они слишком малы, чтобы быть различимы на таком расстоянии. Вместо отдельных снежинок вы видите легкий туман, белую дымку, за которой теряются дома и деревья.
Теперь представьте, что каждая снежинка это звезда. Когда мы смотрим на звездное небо, то наблюдаем только достаточно близкие и яркие звезды. Звезды, которые расположены дальше, сливаются в туманную дорожку Млечного Пути, которая опоясывает все небо (Млечный Путь продолжается даже под горизонтом, на небе южного полушария Земли).
Кстати, вот еще простой вопрос: почему далекие звезды расположились на нашем небе в виде кольца, пояса?
Все звезды на небе, которые можно увидеть невооруженным глазом или в любительский телескоп, включая наше Солнце, входят в состав гигантской звездной системы, галактики. Ее имя — Млечный Путь. Со стороны наша галактика выглядит как тонкий диск, состоящий из сотен миллиардов звезд. Диаметр этого диска составляет примерно 100000 световых лет, толщина — порядка 3000 световых лет. Мы находимся внутри этого диска, поэтому он на нашем небе выглядит как кольцо.
Если мы смотрим вдоль плоскости диска, то видим очень-очень далекие звезды, которые и сливаются в молочное сияние. Если же посмотреть в направлении, перпендикулярном плоскости диска, то звезды кончатся очень быстро и потому в этом направлении не только не видно никакой туманности, но и в целом наблюдается гораздо меньше звезд. Именно, поэтому, кстати, весеннее небо такое темное и бедное на яркие звезды: северный полюс Галактики находится в весеннем созвездии Волос Вероники.
Конечно, говорить о Галактике как о плоском диске слишком упрощенно — центр галактики представляет собой большое сферическое утолщение, называемое балджем. Там концентрируются десятки миллиардов звезд. Балдж находится в созвездиях Стрельца, Скорпиона, Змееносца — это самая яркая часть Млечного Пути.
Вот почему летом Млечный Путь такой широкий и яркий — мы смотрим в сторону центра Галактики!
Положение Солнца в Галактике. Яркость Млечного Пути зависит от того, в какую сторону Галактики мы смотрим — к центру или от центра. Источник: Universetoday.com
Когда же мы наблюдаем зимний Млечный Путь, то смотрим на окраины Галактики. Концентрация звезд в этом направлении меньше, и туманная дорожка поэтому гораздо тусклее.
Зимний Млечный Путь и водородные туманности, разбросанные вдоль его плоскости. Яркость и цвет Млечного Пути и туманностей были специально усилены при обработке снимка. Фото: Tom Masterson
Интересно, что плоскость Млечного Пути — это то место, где скапливаются облака межзвездного газа. А там, где находятся большие газовые туманности, идет процесс рождения звезд. Зимние созвездия — яркое тому свидетельство. Молодые и яркие звезды переполняют зимнее небо. Взгляните хотя бы на созвездие Ориона — семь его ярчайших звезд, составляющих основную фигуру созвездия, в сравнении с Солнцем просто младенцы! Даже Бетельгейзе, эволюционно старый красный гигант, находящийся на пороге смерти, и тот намного младше Солнца!
Здесь же находится и знаменитая Туманность Ориона, ближайшее к нам крупное облако межзвездного водорода. Прямо сейчас в нем формируются сотни новых звезд. Часть из них похоже на наше Солнце. Наверняка в будущем у этих звезд сформируются планеты и, может быть, одна из них окажется похожей на Землю…
Источник
Движение Солнца
Движение Солнца, а также планет по сфере неба отражает только их видимое перемещение, кажущееся земному наблюдателю. При всём этом любые колебания не имеют никакого отношения к суточному вращению нашей планеты. Ведь оно, в свою очередь, воспроизводится вращением небесной сферы.
Особенности протекания процесса
Движение Солнца является практически равномерным, но не полностью, в связи с эксцентриситетом земной орбиты. Оно перемещается по большому кругу сферы (эклиптике) и делает полноценный оборот за отрезок времени, равный одному сидерическому году. Если измерять его в днях, он составит 365,2564 суток. Основное отличие от классического года, в рамках которого происходит смена сезонов, заключается в прецессии земной оси.
Смена экваториального нахождения
Когда звезда располагается в зоне весеннего равноденствия, восхождение приравнивается к нулю. С каждым днём этот показатель увеличивается, и, в конце концов, равняется 90 градусов, в то время как склонение достигает своего максимального уровня, равного +23 градуса 26 минут.
После этого наблюдается заметное увеличение прямого восхождения и полное уменьшение склонения. В итоге в области осеннего равноденствия значение равняется 180 градусов соответственно. После этого происходит увеличение прямого восхождения, а на пике зимнего солнцестояния показатель равняется 270 градусов. Склонение, в свою очередь, начинает равняться 23 градуса 26 минут. Затем оно идёт на возрастание.
Видимое годовое перемещение Солнца
Годовое движение Солнца имеет вполне разумное и логичное объяснение. Действует специальная схема, позволяющая описать этот феном более подробно. На ней отображено, что исходя из положения Земли, можно наблюдать Солнце на фоне неодинаковых созвездий. Он будет понимать, что оно постоянно перемещается. Данное движение – своего рода отражение обращения Земли вокруг нашей звезды. За год произойдёт её полный оборот.
Большой круг в области небесной сферы, где осуществляется видимое годовое движение звезды, получил название эклиптики. Это греческое слово. Если перевести его на русский язык, можно получить «затмение». Круг получил именно такое название в связи с тем, что явление происходит исключительно при нахождении обоих светил на одном этом круге. Стоит также принять во внимание тот факт, что плоскость эклиптики полностью совпадает с плоскостью земной орбиты.
Наряду с этим постоянное движение Солнца по эклиптике наблюдается в аналогичной направленности, в которой происходит постоянное перемещение планеты по орбите (то есть движение по направлению к востоку). На протяжении года звезда последовательно проходит к эклиптике 12 созвездий, за счёт которых и формируется зодиакальный пояс (все известные знаки зодиака).
По той простой причине, что экваториальная плоскость наклонена к земной орбите на отметку в 23 градуса 27 минут, небесный экватор также располагается под углом по отношению к эклиптике. Значение его является таким же. Однако этот параметр не является постоянным. Ведь на планету Земля постоянно действуют силы притяжения Луны и Солнца.
Так в 1896 году в процессе утверждения астрономических постоянных единиц было принято решение о том, что наклон стоит считать по значении, 23 градуса 27 минут 8 секунд.
Небесный экватор и эклиптическая плоскость
Чтобы объяснить движение Солнца более логично и детально, необходимо рассмотреть процессы, протекающие на небесном экваторе. Эклиптика пересекается с ним в двух зонах. Их официальные названия – точки равноденствия. В них наша звезда находится в марте (21) и сентябре (23). Именно в эти дни на планете Земля день и ночь равны.
Эклиптические точки, которые отстоят от точек равноденствий на 90 градусов, именуются точками солнцестояний. Именно в них звезда находится в максимально высоком и низком положении по отношению к экватору неба. В первом случае, где Солнце располагается высоко, речь идёт о летнем солнцестоянии, которое приходится на 22 июня. Во втором, где Солнце низко – о зимнем (22 декабря).
Экваториальные координаты
Движение Солнца подразумевает неравномерное изменение на протяжении года координат. Происходит это из-за того, что Солнце немного хаотично перемещается по эклиптике, которая к тому же наклонена к экватору. Около ½ части своего видимого годового пути звезда проходит за отрезок времени в 186 суток – в период с 21 марта по 23 сентября. Что касается ещё ½ части, на неё остаётся 179 суток в оставшуюся часть года.
Такая неравномерность вызвана тем, что земля в течение всего периода обращения вокруг звезды перемещается по орбите с неодинаковой скоростью. Солнце располагается в одном из фокусов эклиптики. Второй закон Кеплера гласит, что линия, которая соединяет эти небесные объекты, за равные отрезки времени описывает одинаковые площади. Поэтому получается, что в зимнее время года наблюдается быстрое движение планеты, а в летнее – медленное.
Таким образом, в областях, где Солнце перемещается, происходят разные события, и некоторые из них до сих пор непонятны учёным. Они зависят от степени отдалённости звезды от нашей планеты, а также от ряда других событий, происходящих в космическом пространстве. Учёные до сих пор изучают данный феномен, поэтому окончательного ответа на вопрос, связанный с перемещением Солнца, пока не имеется.
Источник
Стр. 27 Занимательная астрономия. Суточное движени
Стр.27_Занимательная астрономия. Суточное движение Солнца_2.
+ 27 – Движение солнца по сезонам.
ПУТЬ СОЛНЦА, МЕТЕРИТОВ НА НЕБЕ.
Тут есть некоторое Несоответствие, тому, что мы привыкли видеть на небе, и как об этом пишут, особенно в художественной литературе.
— Солнце взошло на Востоке, это не совсем точное утверждение, и рисунок это подтвердит!. Летом мы можем видеть Солнце в Зените – над головой в нашей местности. Все это связано с тем, что тут ось Земли ОТВЕСНА, а вспомните, глобус. ось Земли имеет наклон 23 градуса и плюс еще есть наклон Плоскости в которой вращаются все планеты. Это плоскость эклиптики. Тут показан путь Солнца по небу если Ось вращения Земли не наклонна, а отвесна.
Эта иллюстрация и показывает, что строго говоря — СОЛНЦЕ НЕ ВСХОДИТ ТОЧНО НА ВОСТОКЕ И САДИТСЯ НА ЗАПАДЕ.
Так Восход Солнца в зависимости от Времени года – то есть Зимой и летом колеблется от Юго – Востока, до Севера – Востока.
И только осенью 22- 23 сентября и весной 21 – 22 марта Солнце всходит на Востоке и садится на Западе!
Правда это важно разве что моряку в море, и может путешественнику в пустыне…что б выбрать маршрут.
Это наиболее доступно для любителя астрономии. Прежде всего не нужны оптические приборы, так применение обычных фото аппаратов ограниченно, так как яркость метеора в атмосфере исчезающею мала, а применение специальных фотоаппаратов с Большим по диаметру объективов – астрографов не всем доступно из за их не массового выпуска и цен. Дело в том, что от диаметра объектива или главного зеркала в телескопе зависит увеличение и то насколько не яркие объекты вы Отчетливо рассмотрите.. нужно Два умножить на Диаметр оптического прибора, телескопа или бинокля. Примерная формула — увеличение зависит от Двойного диаметра объектива или зеркала, если телескоп построен например по системе Ньютона. Телескоп с Ф=100 мм даст максимальное увеличение 2 х 100 = 200. Так что применение обычного объектива с диаметром 2 – 3 см не даст на фотографии не только метеорита или его следа. Но любители тем не менее могут внести свой вклад.
Любители прежде всего Учитывают количество их в час. Кроме того метеориты привязаны к Созвездиям, например Ориона, Близнецов и из этих созвездий они и “ вылетают”. Кроме того метеориты не существуют сами по себе! Это мусор, что растянут по орбитам комет! Например кометы Галлея и все извечтные кометы имеют рой мелких частиц, растянутых на их орбитах. Это логично, так как кометы должны дробиться, растягиваясь по кометным орбитам и по тому метеорные потоки наблюдаются дня два – три. Самое простое — выйти в сад например, и какое то время считать метеориты, например если за 10 минут вы насчитаете 12 метеоров, то умножтв на 6, получите порядка 72 метеоритов в час. Из своего опыта знаю – следы не идут у метеоритов по одной трассе, а довольно хаотично летят по небу.
Кроме того нужно знать, как на этом рисунке, относительно какой звезды в созвездии находится точка вылета метеоритлов, или расположение их радиванта. Из за движения Земли по орбите точка радианта день ото дня смещается по созвездию.
Как и комета, что идет по созвездиям ночь от ночи. Кроме того любитель может записать характеристики типа.
Цвет, звук – если метеорит довольно большой и вид его следа, цвет, длина. Наиболее эффективно – использование энтузиастов астрономии. На матрасы, если погода позволит ложатся наблюдатели, над ними обручи, и каждый в своей зоне считает метеориты, потом складывая и деля количество метеортов на участников получают средне арифметическое количество метеоритов.
P/s. Для наблюдений в обсерваторих применяю блок из 4 – 6 фотокамер с диаметрами объективов примерно 20 сантиметров и заряженных такого же примерно размеров листовой фотопленкой. Применяется общий затвор, что имеет конструкцию, сходную с кинокамерным. Это диск Большого диаметра, с треуголным вырезом, что вращается на оси и ПООЧЕРЕДНО экспониркует фотопленку в каждой камере. Но это специальные фотоаппараты и любителю по цене они не доступны..
P/s2 Конечно, я делал самодельные окуляры для своего телескопа так, что увеличение было не 180Х крат по паспорту, а больше, например 200 – 250Х. На практике это легко достигается Выдвижение несколько больше так называемой линзы Барлоу и на 1 – 2 см выдвигается так же и окуляр, например с фокусным расстоянием Ф =15 мм. Но при это падает Яркость. При увеличении деталей, например изображения Луны с 1 х1 см, до 2Х2 см еа фотопленке Площадь увеличится в ЧЕТЫРЕ раза, МОЖЕШЬ ЭТО ПРОВЕРИТЬ НАПИСОВАВ КВАДРАТ РАЗМЕРОМ 1Х1 см, и 2Х2 сантиметра, но и яркость упадет в уже в ЧЕТЫРЕ РАЗА, распределяясь на Большую площадь то есть в КВАДРАТЕ ОТ УВЕЛИЧЕНИЯ. Вы можете изображение на пленке фотоаппарата увеличить и в 3Х раза, но Яркость упадет уже ДЕВЯТЬ РАЗ! ВЫ НЕ РАССМОТРИТЕ ДЕТАЛИ. Так что увеличение знай, равно ДВУХ кратному диметру ОБЪЕКТИВА телескопа или бинокля, передней линзы или диаметра главного зеркала в телескопах системы Ньтона или похожих по конструкции, Кассегрена, например!
Корнев. Смелостев.
Источник
Видимое годовое движение солнца на небесной сфере
Истинное движение Земли — Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере — Небесный экватор и плоскость эклиптики — Экваториальные координаты Солнца в течение года
Истинное движение Земли
Чтобы понять принцип видимого движения Солнца и других светил на небесной сфере, рассмотрим сперва истинное движение Земли. Земля является одной из планет солнечной системы. Она непрерывно вращается вокруг своей оси.
Период вращения ее равен одним суткам, поэтому наблюдателю, находящемуся на Земле, кажется, что все небесные светила обращаются вокруг Земли с востока на запад с тем же периодом.
Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты
Но Земля не только вращается вокруг своей оси, но и обращается также вокруг Солнца по эллиптической орбите. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за один год. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33′. Положение оси в пространстве при движении Земли вокруг Солнца все время остается почти неизменным. Поэтому Северное и Южное полушария попеременно бывают обращены в сторону Солнца, в результате чего на Земле происходит смена времен года.
При наблюдении неба можно заметить, что звезды на протяжении многих лет неизменно сохраняют свое взаимное расположение.
Звезды “неподвижны” лишь потому, что находятся очень далеко от нас. Расстояние до них так велико, что с любой точки земной орбиты они видны одинаково.
А вот тела же солнечной системы — Солнце, Луна и планеты, которые находятся сравнительно недалеко от Земли, и смену их положений мы можем легко заметить. Таким образом, Солнце наравне со всеми светилами участвует в суточном движении и одновременно имеет собственное видимое движение (оно называется годовым движением), обусловленное движением Земли вокруг Солнца.
Представьте себе картину — Луна взяла и исчезла с орбиты Земли. Чем нам может грозить такой поворот событий? Подробнее об этом
Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере
Наиболее просто годовое движение Солнца можно объяснить по рисунку приведенному ниже. Из этого рисунка видно, что в зависимости от положения Земли на орбите наблюдатель с Земли будет видеть Солнце на фоне разных созвездий. Ему будет казаться, что оно все время перемещается по небесной сфере. Это движение является отражением обращения Земли вокруг Солнца. За год Солнце сделает полный оборот.
Что представляет собой эклиптика
Большой круг на небесной сфере, по которому происходит видимое годовое движение Солнца, называется эклиптикой. Эклиптика — слово греческое и в переводе означает затмение. Этот круг назвали так потому, что затмения Солнца и Луны происходят только тогда, когда оба светила находятся на этом круге.
Следует отметить, что плоскость эклиптики совпадает с плоскостью орбиты Земли.
Видимое годовое движение Солнца по эклиптике происходит в том же направлении, в котором Земля движется по орбите вокруг Солнца, т. е. оно перемещается к востоку. В течение года Солнце последовательно проходит по эклиптике 12 созвездий, которые образуют пояс Зодиака и называются зодиакальными.
Пояс Зодиака образуют следующие созвездия: Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог и Водолей. Вследствие того, что плоскость земного экватора наклонена к плоскости орбиты Земли на 23°27 ‘ , плоскость небесного экватора также наклонена к плоскости эклиптики на угол е=23°27′.
Наклон эклиптики к экватору не сохраняется постоянным (вследствие воздействия на Землю сил притяжения Солнца и Луны), поэтому в 1896 г. при утверждении астрономических постоянных решено было наклон эклиптики к экватору считать усредненно равным 23°27’8″,26.
Небесный экватор и плоскость эклиптики
Эклиптика пересекается с небесным экватором в двух точках, которые называются точками весеннего и осеннего равноденствий. Точку весеннего равноденствия принято обозначать знаком созвездия Овен Т, а точку осеннего равноденствия — знаком созвездия Весов —. Солнце в этих точках соответственно бывает 21 марта и 23 сентября. В эти дни на Земле день равен ночи, Солнце точно восходит в точке востока и заходит в точке запада.
Точки весеннего и осеннего равноденствия – места пересечения экватора и плоскости эклиптики
Точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствий на 90°, называются точками солнцестояний. Точка Е на эклиптике, в которой Солнце занимает самое высокое положение относительно небесного экватора, называется точкой летнего солнцестояния, а точка Е’, в которой оно занимает самое низкое положение, называется точкой зимнего солнцестояния.
В точке летнего солнцестояния Солнце бывает 22 июня, а в точке зимнего солнцестояния — 22 декабря. В течение нескольких дней, близких к датам солнцестояний, полуденная высота Солнца остается почти неизменной, в связи с чем эти точки и получили такое название. Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния день в Северном полушарии самый длинный, а ночь самая короткая, а когда оно находится в точке зимнего солнцестояния — наоборот.
В день летнего солнцестояния точки восхода и захода Солнца максимально удалены к северу от точек востока и запада на горизонте, а в день зимнего солнцестояния они имеют наибольшее удаление к югу.
Движение Солнца по эклиптике приводит к непрерывному изменению его экваториальных координат, ежедневному изменению полуденной высоты и перемещению по горизонту точек восхода и захода.
Известно, что склонение Солнца отсчитывается от плоскости небесного экватора, а прямое восхождение — от точки весеннего равноденствия. Поэтому когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия, его склонение и прямое восхождение равны нулю. В течение года склонение Солнца в настоящий период изменяется от +23°26′ до —23°26′, переходя два раза в год через нуль, а прямое восхождение от 0 до 360°.
Солнце имеет форму шара или сплюснуто у полюсов? Давайте разберемся! Подробнее об этом
Экваториальные координаты Солнца в течение года
Экваториальные координаты Солнца в течение года изменяются неравномерно. Происходит это вследствие неравномерности движения Солнца по эклиптике и движения Солнца по эклиптике и наклона эклиптики к экватору. Половину своего видимого годового пути Солнце проходит за 186 суток с 21 марта по 23 сентября, а вторую половину за 179 суток с 23 сентября по 21 марта.
Неравномерность движения Солнца по эклиптике связана с тем, что Земля на протяжении всего периода обращения вокруг Солнца движется по орбите не с одинаковой скоростью. Солнце находится в одном из фокусов эллиптической орбиты Земли.
движение Земли по орбите
Из второго закона Кеплера известно, что линия, соединяющая Солнце и планету, за равные промежутки времени описывает равные площади. Согласно этому закону Земля, находясь ближе всего к Солнцу, т. е. в перигелии, движется быстрее, а находясь дальше всего от Солнца, т. е. в афелии — медленнее.
Ближе к Солнцу Земля бывает зимой, а летом — дальше. Поэтому в зимние дни она движется по орбите быстрее, чем в летние. Вследствие этого суточное изменение прямого восхождения Солнца в день зимнего солнцестояния равно 1°07′, тогда как в день летнего солнцестояния оно равно только 1°02′.
Различие скоростей движения Земли в каждой точке орбиты вызывает неравномерность изменения не только прямого восхождения, но и склонения Солнца. Однако за счет наклона эклиптики к экватору его изменение имеет другой характер. Наиболее быстро склонение Солнца изменяется вблизи точек равноденствия, а у точек солнцестояния оно почти не изменяется.
Знание характера изменения экваториальных координат Солнца позволяет производить приближенный расчет прямого восхождения и склонения Солнца.
Для выполнения такого расчета берут ближайшую дату с известными экваториальными координатами Солнца. Затем учитывают, что прямое восхождение Солнца за сутки изменяется в среднем на 1°, а склонение Солнца в течение месяца до и после прохождения точек равноденствия изменяется на 0,4° в сутки; в течение месяца перед солнцестояниями и после них — на 0,1° в сутки, а в течение промежуточных месяцев между указанными — на 0,3°.
Источник