Argomento 4. SFERA CELESTE. SISTEMI DI COORDINATE ASTRONOMICHE

4.1. SFERA CELESTE

Sfera celeste - una sfera immaginaria di raggio arbitrario, su cui sono proiettati corpi celesti. Serve per risolvere vari problemi astrometrici. Di norma, l'occhio dell'osservatore è considerato il centro della sfera celeste. Per un osservatore sulla superficie terrestre, la rotazione della sfera celeste riproduce il movimento quotidiano dei luminari nel cielo.

Il concetto di sfera celeste sorse in tempi antichi; si basava sull'impressione visiva dell'esistenza di un firmamento a cupola. Questa impressione è dovuta al fatto che, a causa dell'enorme lontananza dei corpi celesti, l'occhio umano non è in grado di apprezzare le differenze nelle distanze da essi stessi, e sembrano ugualmente distanti. Tra i popoli antichi, questo era associato alla presenza di una sfera reale che delimita il mondo intero e porta sulla sua superficie numerose stelle. Quindi, a loro avviso, la sfera celeste era l'elemento più importante dell'universo. Con lo sviluppo conoscenza scientifica tale visione della sfera celeste svanì. Tuttavia, la geometria della sfera celeste stabilita nell'antichità, a seguito di sviluppo e miglioramento, ricevette aspetto moderno, usato in astrometria.

Il raggio della sfera celeste può essere preso come qualsiasi cosa: per semplificare le relazioni geometriche, si assume uguale a uno. A seconda del problema da risolvere, il centro della sfera celeste può essere posizionato nel luogo:

dove si trova l'osservatore (sfera celeste topocentrica),

al centro della Terra (sfera celeste geocentrica),

al centro di un particolare pianeta (sfera celeste pianeta-centrica),

al centro del Sole (sfera celeste eliocentrica) o in qualsiasi altro punto dello spazio.

Ogni luminare sulla sfera celeste corrisponde a un punto in cui è intersecato da una linea retta che collega il centro della sfera celeste con il luminare (con il suo centro). Quando si studia la posizione relativa e i movimenti visibili dei luminari sulla sfera celeste, viene scelto l'uno o l'altro sistema di coordinate), determinato dai punti e dalle linee principali. Questi ultimi sono generalmente grandi cerchi della sfera celeste. Ogni grande cerchio di una sfera ha due poli, definiti su di esso dalle estremità di un diametro perpendicolare al piano del cerchio dato.

Nomi dei punti e degli archi più importanti sulla sfera celeste

filo a piombo (o linea verticale) - una linea retta che passa per i centri della Terra e la sfera celeste. Il filo a piombo si interseca con la superficie della sfera celeste in due punti - zenit , sopra la testa dell'osservatore, e nadir - punto diametralmente opposto.

orizzonte di matematica - un grande cerchio della sfera celeste, il cui piano è perpendicolare al filo a piombo. Il piano dell'orizzonte matematico passa per il centro della sfera celeste e divide la sua superficie in due metà: visibile per l'osservatore, con la parte superiore allo zenit, e invisibile, con apice al nadir. L'orizzonte matematico potrebbe non coincidere con l'orizzonte visibile a causa dell'irregolarità della superficie terrestre e delle diverse altezze dei punti di osservazione, nonché della curvatura dei raggi luminosi nell'atmosfera.

Riso. 4.1. Sfera celeste

asse mondiale - l'asse di rotazione apparente della sfera celeste, parallelo all'asse terrestre.

L'asse del mondo si interseca con la superficie della sfera celeste in due punti: polo nord del mondo e polo sud del mondo .

Polo celeste - un punto della sfera celeste attorno al quale avviene l'apparente movimento quotidiano delle stelle dovuto alla rotazione della Terra attorno al proprio asse. Il polo nord celeste è nella costellazione Orsa Minore, meridionale nella costellazione Ottante. Di conseguenza precessione I poli del mondo si muovono di circa 20 pollici all'anno.

L'altezza del polo mondiale è uguale alla latitudine del luogo dell'osservatore. Il polo mondiale, situato nella parte superiore dell'orizzonte della sfera, è chiamato elevato, mentre l'altro polo mondiale, situato nella parte sub-orizzontale della sfera, è chiamato basso.

Equatore celeste - un grande cerchio della sfera celeste, il cui piano è perpendicolare all'asse del mondo. L'equatore celeste divide la superficie della sfera celeste in due emisferi: settentrionale emisfero , con il suo apice al polo nord celeste, e Emisfero sud , con un picco al polo sud celeste.

L'equatore celeste interseca l'orizzonte matematico in due punti: punto est e punto ovest . Il punto est è quello in cui i punti della sfera celeste rotante attraversano l'orizzonte matematico, passando dall'emisfero invisibile a quello visibile.

meridiano del cielo - un grande cerchio della sfera celeste, il cui piano passa attraverso il filo a piombo e l'asse del mondo. Il meridiano celeste divide la superficie della sfera celeste in due emisferi - emisfero orientale , con apice nel punto est, e emisfero occidentale , con apice nel punto ovest.

Riga di mezzogiorno - linea di intersezione del piano del meridiano celeste e del piano dell'orizzonte matematico.

meridiano del cielo interseca l'orizzonte matematico in due punti: punto Nord e punto sud . Il punto nord è quello più vicino al polo nord del mondo.

Eclittica - la traiettoria del movimento apparente annuale del Sole nella sfera celeste. Il piano dell'eclittica si interseca con il piano dell'equatore celeste con un angolo ε = 23°26".

L'eclittica si interseca con l'equatore celeste in due punti - primavera e autunno equinozi . Nel punto dell'equinozio di primavera, il Sole si sposta dall'emisfero sud della sfera celeste a quello nord, nel punto dell'equinozio d'autunno, dall'emisfero nord della sfera celeste a quello sud.

Vengono chiamati i punti dell'eclittica che distano 90° dagli equinozi punto estate solstizio (nell'emisfero nord) e punto inverno solstizio (nell'emisfero sud).

Asse eclittica - il diametro della sfera celeste perpendicolare al piano dell'eclittica.

4.2. Linee e piani principali della sfera celeste

L'asse dell'eclittica si interseca con la superficie della sfera celeste in due punti - polo nord dell'eclittica , situata nell'emisfero settentrionale, e polo sud dell'eclittica, giace nell'emisfero australe.

Almukantarat (Cerchio arabo di uguale altezza) luminari - un piccolo cerchio della sfera celeste, che passa attraverso il luminare, il cui piano è parallelo al piano dell'orizzonte matematico.

cerchio di altezza o verticale un cerchio o verticale luminari - un grande semicerchio della sfera celeste, passante per lo zenit, il luminare e il nadir.

Parallelo quotidiano luminari - un piccolo cerchio della sfera celeste, che passa attraverso il luminare, il cui piano è parallelo al piano dell'equatore celeste. I movimenti giornalieri visibili dei luminari si verificano lungo paralleli quotidiani.

Un cerchio declinazione luminari - un grande semicerchio della sfera celeste, che passa attraverso i poli del mondo e il luminare.

Un cerchio eclittica latitudine , o semplicemente il cerchio di latitudine del luminare - un grande semicerchio della sfera celeste, che passa attraverso i poli dell'eclittica e del luminare.

Un cerchio galattico latitudine luminari - un grande semicerchio della sfera celeste, che passa attraverso i poli galattici e il luminare.

2. SISTEMI DI COORDINATE ASTRONOMICHE

Il sistema di coordinate celesti è usato in astronomia per descrivere la posizione di luminari nel cielo o punti su una sfera celeste immaginaria. Le coordinate dei luminari o punti sono date da due valori angolari (o archi) che determinano in modo univoco la posizione degli oggetti sulla sfera celeste. Pertanto, il sistema di coordinate celesti è un sistema di coordinate sferiche, in cui la terza coordinata - la distanza - è spesso sconosciuta e non gioca un ruolo.

I sistemi di coordinate celesti differiscono l'uno dall'altro nella scelta del piano principale. A seconda dell'attività da svolgere, potrebbe essere più conveniente utilizzare un sistema o l'altro. I più comunemente usati sono i sistemi di coordinate orizzontali ed equatoriali. Meno spesso: eclittica, galattica e altri.

Sistema di coordinate orizzontali

Il sistema di coordinate orizzontali (orizzontale) è un sistema di coordinate celesti in cui il piano principale è il piano dell'orizzonte matematico ei poli sono lo zenit e il nadir. È usato nelle osservazioni delle stelle e del movimento. corpi celestiali Il sistema solare a terra ad occhio nudo, attraverso un binocolo o un telescopio. Le coordinate orizzontali dei pianeti, del Sole e delle stelle cambiano continuamente durante il giorno a causa della rotazione giornaliera della sfera celeste.

Linee e piani

Il sistema di coordinate orizzontali è sempre topocentrico. L'osservatore è sempre in un punto fisso della superficie terrestre (contrassegnato con O nella figura). Assumiamo che l'osservatore si trovi nell'emisfero settentrionale della Terra alla latitudine φ. Con l'aiuto di un filo a piombo, la direzione dello zenit (Z) è determinata come il punto superiore a cui è diretto il filo a piombo e il nadir (Z ") come quello inferiore (sotto la Terra). Pertanto, il linea (ZZ") che collega lo zenit e il nadir è chiamata filo a piombo.

4.3. Sistema di coordinate orizzontali

Il piano perpendicolare al filo a piombo nel punto O è chiamato piano dell'orizzonte matematico. Su questo piano, la direzione verso sud (geografica) e verso nord è determinata, ad esempio, nella direzione dell'ombra più corta dello gnomone durante il giorno. Sarà più breve a mezzogiorno vero e la linea (NS) che collega sud a nord è chiamata linea di mezzogiorno. I punti est (E) e ovest (W) sono presi a 90 gradi dal punto sud, rispettivamente, in senso antiorario e orario, visti dallo zenit. Quindi, NESW è il piano dell'orizzonte matematico

Viene chiamato l'aereo che passa per il mezzogiorno e il filo a piombo (ZNZ "S). piano del meridiano celeste , e il piano che passa attraverso il corpo celeste - il piano verticale di un dato corpo celeste . Il grande cerchio in cui attraversa la sfera celeste, detta verticale di un corpo celeste .

Nel sistema di coordinate orizzontali, una delle due è una delle due coordinate altezza della stella h, o il suo distanza zenitale z. Un'altra coordinata è l'azimut UN.

Apparecchi di altezza h chiamato l'arco della verticale del luminare dal piano dell'orizzonte matematico alla direzione del luminare. Le altezze sono misurate nell'intervallo da 0° a +90° allo zenit e da 0° a -90° al nadir.

La distanza zenitale z dei luminari chiamato arco verticale del luminare dallo zenit al luminare. Le distanze dello zenit sono contate da 0° a 180° dallo zenit al nadir.

Azimut A del luminare chiamato arco dell'orizzonte matematico dal punto sud alla verticale della stella. Gli azimut sono misurati nella direzione della rotazione giornaliera della sfera celeste, cioè a ovest del punto sud, nell'intervallo da 0° a 360°. A volte gli azimut sono misurati da 0° a +180° a ovest e da 0° a -180° a est (in geodesia, gli azimut sono misurati dal punto nord).

Caratteristiche della modifica delle coordinate dei corpi celesti

Durante il giorno, la stella descrive un cerchio perpendicolare all'asse del mondo (PP"), che alla latitudine φ è inclinato rispetto all'orizzonte matematico di un angolo φ. Pertanto, si sposterà parallelamente all'orizzonte matematico solo a φ uguale a 90 gradi, cioè al Polo Nord. Pertanto, tutte le stelle ivi visibili non tramonteranno (compreso il Sole per sei mesi, vedi la lunghezza del giorno) e la loro altezza h sarà costante.Alle altre latitudini , le stelle disponibili per l'osservazione in un determinato periodo dell'anno sono suddivise in:

in entrata e in uscita (h passa per 0 durante il giorno)

non entrante (h è sempre maggiore di 0)

non crescente (h è sempre minore di 0)

L'altezza massima h di una stella sarà osservata una volta al giorno durante uno dei suoi due passaggi attraverso il meridiano celeste - il culmine superiore, e il minimo - durante il secondo - il culmine inferiore. Dal culmine inferiore a quello superiore, l'altezza h della stella aumenta, da quella superiore a quella inferiore diminuisce.

Primo sistema di coordinate equatoriali

In questo sistema, il piano principale è il piano dell'equatore celeste. In questo caso, una coordinata è la declinazione δ (meno spesso, la distanza polare p). Un'altra coordinata è l'angolo orario t.

La declinazione δ del luminare è l'arco del cerchio di declinazione dall'equatore celeste al luminare, o l'angolo tra il piano dell'equatore celeste e la direzione al luminare. Le declinazioni sono contate da 0° a +90° al polo nord celeste e da 0° a -90° al polo sud celeste.

4.4. Sistema di coordinate equatoriali

La distanza polare p del luminare è l'arco del cerchio di declinazione dal polo nord del mondo al luminare, o l'angolo tra l'asse del mondo e la direzione al luminare. Le distanze polari sono misurate da 0° a 180° dal polo nord celeste a sud.

L'angolo orario t del luminare è l'arco dell'equatore celeste dal punto superiore dell'equatore celeste (cioè il punto di intersezione dell'equatore celeste con il meridiano celeste) al cerchio di declinazione del luminare, o angolo diedro tra i piani del meridiano celeste e il cerchio di declinazione del luminare. Gli angoli orari sono misurati nella direzione della rotazione giornaliera della sfera celeste, cioè a ovest del punto superiore dell'equatore celeste, che vanno da 0° a 360° (in gradi) o da 0h a 24h (in ore ). A volte gli angoli orari vengono misurati da 0° a +180° (da 0h a +12h) a ovest e da 0° a −180° (da 0h a -12h) a est.

Secondo sistema di coordinate equatoriali

In questo sistema, come nel primo sistema equatoriale, il piano principale è il piano dell'equatore celeste e una coordinata è la declinazione δ (meno spesso, la distanza polare p). Un'altra coordinata è l'ascensione retta α. L'ascensione retta (RA, α) del luminare è l'arco dell'equatore celeste dall'equinozio di primavera al cerchio di declinazione del luminare, o l'angolo tra la direzione dell'equinozio di primavera e il piano del cerchio di declinazione di il luminare. Le ascensioni rette vengono contate nella direzione opposta alla rotazione giornaliera della sfera celeste, da 0° a 360° (in gradi) o da 0h a 24h (in ore).

RA è l'equivalente astronomico della longitudine terrestre. Sia AR che longitudine misurano l'angolo est-ovest lungo l'equatore; entrambe le misure sono misurate dal punto zero all'equatore. Per la longitudine, il punto zero è il primo meridiano; per AR, zero è la posizione nel cielo in cui il Sole attraversa l'equatore celeste all'equinozio di primavera.

La declinazione (δ) in astronomia è una delle due coordinate del sistema di coordinate equatoriali. È uguale alla distanza angolare sulla sfera celeste dal piano dell'equatore celeste al luminare ed è solitamente espressa in gradi, minuti e secondi d'arco. La declinazione è positiva a nord dell'equatore celeste e negativa a sud. La declinazione ha sempre un segno, anche se la declinazione è positiva.

La declinazione di un oggetto celeste che passa per lo zenit è uguale alla latitudine dell'osservatore (supponendo che la latitudine nord sia + e la latitudine sud sia negativa). Nell'emisfero nord della Terra, per una data latitudine φ, oggetti celesti con declinazione

δ > +90° − φ non vanno oltre l'orizzonte, quindi sono detti non tramontanti. Se la declinazione dell'oggetto δ

Sistema di coordinate dell'eclittica

In questo sistema, il piano principale è il piano dell'eclittica. In questo caso, una coordinata è la latitudine dell'eclittica β e l'altra è la longitudine dell'eclittica λ.

4.5. Relazione tra l'eclittica e il secondo sistema di coordinate equatoriali

La latitudine dell'eclittica β del luminare è l'arco del cerchio di latitudine dall'eclittica al luminare, o l'angolo tra il piano dell'eclittica e la direzione del luminare. Le latitudini dell'eclittica sono misurate da 0° a +90° al polo nord dell'eclittica e da 0° a -90° al polo sud dell'eclittica.

La longitudine dell'eclittica λ del luminare è l'arco dell'eclittica dal punto dell'equinozio di primavera al cerchio di latitudine del luminare, o l'angolo tra la direzione al punto dell'equinozio di primavera e il piano del cerchio di latitudine del luminare. Le longitudini dell'eclittica sono misurate nella direzione dell'apparente movimento annuale del Sole lungo l'eclittica, cioè a est dell'equinozio di primavera nell'intervallo da 0 ° a 360 °.

Sistema di coordinate galattiche

In questo sistema, il piano principale è il piano della nostra Galassia. In questo caso, una coordinata è la latitudine galattica b e l'altra è la longitudine galattica l.

4.6. Sistemi di coordinate galattiche e seconde equatoriali.

La latitudine galattica b del luminare è l'arco del cerchio di latitudine galattica dall'eclittica al luminare, o l'angolo tra il piano dell'equatore galattico e la direzione al luminare.

Le latitudini galattiche sono misurate da 0° a +90° al polo galattico nord e da 0° a -90° al polo galattico sud.

La longitudine galattica l del luminare è l'arco dell'equatore galattico dal punto di riferimento C al cerchio della latitudine galattica del luminare, o l'angolo tra la direzione al punto di riferimento C e il piano del cerchio della latitudine galattica di il luminare. Le longitudini galattiche vengono contate in senso antiorario se viste dal polo galattico nord, cioè a est del punto di riferimento C, che vanno da 0° a 360°.

Il punto di riferimento C si trova vicino alla direzione del centro galattico, ma non coincide con esso, poiché quest'ultimo, a causa della leggera elevazione del sistema solare sopra il piano del disco galattico, si trova a circa 1° a sud dell'equatore galattico . Il punto di riferimento C è scelto in modo tale che il punto di intersezione degli equatori galattico e celeste con ascensione retta 280° abbia una longitudine galattica di 32.93192° (per epoca 2000).

coordinate. ... sul materiale dell'argomento " celeste sfera. Astronomico coordinate". Scansione di immagini da astronomico contenuto. Carta geografica...

"Sviluppo di un progetto pilota per un sistema modernizzato di sistemi di coordinate locali dei Soggetti delle Federazioni"

Documento

Raccomandazioni pertinenti di internazionale astronomico e organizzazioni geodetiche ... comunicazioni terrestri e celeste sistemi coordinate), con cambio periodico... sfere attività mediante geodesia e cartografia. "Locale sistemi coordinate Soggetti...

Mlechnomed – Filosofia del socialismo sephiroico Svarga del 21° secolo

Documento

Temporale Coordinata, integrato da tradizionale Coordinata focoso..., avanti celeste sfera- 88 costellazioni... onde, o cicli, - astronomico, astrologico, storico, spirituale... proprietà sistemi. IN sistema la conoscenza emerge...

Spazio per eventi

Documento

Equinozi su celeste sfera nella primavera del 1894, secondo astronomico libri di riferimento, punto... a rotazione coordinate. Movimento traslatorio e rotatorio. Sistemi contando sia traslazionale che rotazionale sistemi coordinate. ...

TEST . Sfera celeste (Gomulina NN)

1. La sfera celeste è:
A) una sfera immaginaria di raggio infinitamente grande, circoscritta attorno al centro della Galassia;
B) una sfera di cristallo, sulla quale, secondo gli antichi greci, sono fissati dei luminari;
C) una sfera immaginaria di raggio arbitrario, il cui centro è l'occhio dell'osservatore.
D) una sfera immaginaria - il confine condizionale della nostra Galassia.

2. Sfera celeste:
A) è immobile, il Sole, la Terra, altri pianeti ei loro satelliti si muovono lungo la sua superficie interna;
B) ruota attorno ad un asse passante per il centro del Sole, il periodo di rotazione della sfera celeste è uguale al periodo di rivoluzione della Terra attorno al Sole, cioè un anno;
C) ruota attorno all'asse terrestre con un periodo pari al periodo di rotazione terrestre attorno al proprio asse, cioè un giorno;
D) ruota attorno al centro della Galassia, il periodo di rotazione della sfera celeste è uguale al periodo di rotazione del Sole attorno al centro della Galassia.

3. Il motivo della rotazione giornaliera della sfera celeste è:
A) moto proprio delle stelle;
B) La rotazione della Terra attorno al proprio asse;
C) il movimento della terra attorno al sole;
D) Il movimento del Sole attorno al centro della Galassia.

4. Centro della sfera celeste:
A) coincide con l'occhio dell'osservatore;
B) coincide con il centro del sistema solare;
C) coincide con il centro della Terra;
D) coincide con il centro della Galassia.

5. Attualmente il Polo Nord del Mondo:
A) coincide con la stella polare;
B) si trova a 1°.5 da un'Orsa Minore;
C) si trova vicino alla stella più luminosa dell'intero cielo - Sirio;
D) si trova nella costellazione della Lira vicino alla stella Vega.

6. La costellazione dell'Orsa Maggiore compie una rivoluzione completa attorno alla Stella Polare in un tempo pari a
R) una notte
B) un giorno;
B) un mese
D) un anno.

7. L'asse del mondo è:
A) una linea passante per lo zenit Z e il nadir Z "e passante per l'occhio dell'osservatore;
B) una linea che collega i punti del sud S e del nord N e passante per l'occhio dell'osservatore;
C) una linea che collega i punti est E e ovest W e passante per l'occhio dell'osservatore;
D) Una linea che collega i poli del mondo P e P" e passa per l'occhio dell'osservatore.

8. I poli del mondo sono chiamati punti:
A) punti di nord N e sud S.
B) punti di est E e ovest W.
C) i punti di intersezione dell'asse del mondo con la sfera celeste P e P";
D) i poli nord e sud della terra.

9. Il punto zenitale si chiama:

10. Il punto più basso è chiamato:
A) il punto di intersezione della sfera celeste con un filo a piombo, posto sopra l'orizzonte;
B) il punto di intersezione della sfera celeste con un filo a piombo, posto sotto l'orizzonte;
C) il punto di intersezione della sfera celeste con l'asse del mondo, situato nell'emisfero settentrionale;
D) il punto di intersezione della sfera celeste con l'asse del mondo, situato nell'emisfero sud.

11. Il meridiano celeste è chiamato:
A) un aereo che passa per la linea di mezzogiorno NS;
B) un piano perpendicolare all'asse del mondo P e P";
C) un piano perpendicolare ad un filo a piombo passante per lo zenit Z e il nadir Z";
D) un piano passante per il punto nord N, i poli celesti P e P, lo zenit Z, il punto sud S.

12. La linea di mezzogiorno si chiama:
A) una linea che collega i punti est E e ovest W;
B) una linea che collega i punti sud S e nord N;
C) una linea che collega i punti del polo del mondo P e il polo del mondo P";
D) una linea che collega i punti dello zenit Z e del nadir Z".

13. I percorsi apparenti delle stelle, quando si muovono attraverso il cielo, sono paralleli
A) l'equatore celeste
B) meridiano celeste;
B) l'eclittica
D) orizzonte.

14. Il climax superiore è:
A) la posizione del luminare in cui l'altezza sopra l'orizzonte è minima;
B) il passaggio del luminare attraverso il punto zenitale Z;
C) il passaggio del luminare attraverso il meridiano celeste e il raggiungimento altezza massima sopra l'orizzonte;
D) il passaggio del luminare ad un'altezza pari a latitudine geografica luoghi di osservazione.

15. Nel sistema di coordinate equatoriali, il piano principale e il punto principale sono:
A) il piano dell'equatore celeste e il punto dell'equinozio di primavera g;
B) il piano dell'orizzonte e il punto sud S;
C) piano meridiano e punto sud S;
D) il piano dell'eclittica e il punto di intersezione dell'eclittica con l'equatore celeste.

16. Le coordinate equatoriali sono:
A) declinazione e ascensione retta
B) distanza zenitale e azimut;
B) altitudine e azimut;
D) distanza zenitale e ascensione retta.

17. L'angolo tra l'asse del mondo e l'asse terrestre è: A) 66°.5; B) 0°; B) 90°; D) 23°.5.

18. L'angolo tra il piano dell'equatore celeste e l'asse del mondo è: A) 66°.5; B) 0°; B) 90°; D) 23°.5.

19. L'angolo di inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano dell'orbita terrestre è: A) 66°,5; B) 0°; B) 90°; D) 23°.5.

20. In quale luogo della Terra avviene il movimento quotidiano delle stelle parallelamente al piano dell'orizzonte?
A) all'equatore
B) alle medie latitudini dell'emisfero nord della Terra;
B) ai poli
D) alle medie latitudini dell'emisfero sud della Terra.

21. Dove cercheresti la stella polare se ti trovassi all'equatore?
A) allo zenit

B) all'orizzonte

22. Dove cercheresti la stella polare se fossi al polo nord?
A) allo zenit
B) ad un'altezza di 45° sopra l'orizzonte;
B) all'orizzonte
D) ad un'altezza pari alla latitudine geografica del luogo di osservazione.

23. Una costellazione è chiamata:
A) una certa figura di stelle, in cui le stelle sono combinate condizionatamente;
B) una sezione di cielo con confini stabiliti;
C) il volume di un cono (di superficie complessa) che va all'infinito, la cui sommità coincide con l'occhio dell'osservatore;
D) linee che collegano le stelle.

24. Se le stelle nella nostra Galassia si muovono in direzioni diverse e la velocità relativa delle stelle raggiunge centinaia di chilometri al secondo, allora dovremmo aspettarci che i contorni delle costellazioni cambino notevolmente:
a) entro un anno;
B) per un tempo pari alla durata media della vita umana;
B) da secoli
D) per migliaia di anni.

25. In totale, ci sono costellazioni nel cielo: A) 150; B) 88; B) 380; D) 118.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
IN	IN	B	MA	B	B	G	IN	MA	B	G	B	MA	IN	MA	MA	B	IN	MA	IN	IN	MA	B	G	B

Ci sembra che tutte le stelle si trovino su qualche superficie sferica del cielo e siano ugualmente distanti dall'osservatore. In effetti, sono a distanze diverse da noi, che sono così enormi che l'occhio non riesce a notare queste differenze. Pertanto, una superficie sferica immaginaria iniziò a essere chiamata sfera celeste.

Sfera celeste- questa è una sfera immaginaria di raggio arbitrario, il cui centro, a seconda del problema da risolvere, è combinato con uno o un altro punto nello spazio. Il centro della sfera celeste può essere scelto nel punto di osservazione (l'occhio dell'osservatore), al centro della Terra o del Sole, ecc. Il concetto di sfera celeste è usato per misure angolari, per studiare la relativa posizione e movimento degli oggetti spaziali nel cielo.

Le posizioni visibili di tutte le stelle sono proiettate sulla superficie della sfera celeste e, per comodità delle misurazioni, su di essa sono costruite una serie di punti e linee. Ad esempio, alcune delle stelle dell'Orsa Maggiore "secchio" sono lontane l'una dall'altra, ma per un osservatore terrestre sono proiettate nella stessa parte della sfera celeste.

Si chiama una retta passante per il centro della sfera celeste e coincidente con la direzione del filo a piombo nel punto di osservazione puro o linea verticale. In alcuni punti attraversa la sfera celeste zenit(punto di intersezione superiore del filo a piombo con la sfera celeste) e nadir(il punto sulla sfera celeste opposto allo zenit). Si chiama il piano passante per il centro della sfera celeste e perpendicolare al filo a piombo piano del vero o orizzonte matematico.

cerchio verticale, o luminare verticale, è un grande cerchio della sfera celeste, passante per lo zenit, il luminare e il nadir.

asse mondiale- una retta passante per il centro della sfera celeste parallela all'asse di rotazione terrestre, intersecante la sfera celeste in due punti diametralmente opposti.

Il punto di intersezione dell'asse del mondo con la sfera celeste, vicino alla quale stella polare, è chiamato Polo Nord del Mondo, punto opposto - Polo Sud del Mondo. La Stella Polare si trova ad una distanza angolare di circa 1° (più precisamente 44") dal Polo Nord del Mondo.

Viene chiamato un grande cerchio passante per il centro della sfera celeste e perpendicolare all'asse del mondo equatore celeste. Divide la sfera celeste in due parti: Emisfero nord con un picco al Polo Nord del Mondo e Meridionale- con un picco al Polo Sud del mondo.

Cerchio di declinazione luminari - un grande cerchio della sfera celeste, che passa attraverso i poli del mondo e il luminare.

Parallelo quotidiano- un piccolo cerchio della sfera celeste, il cui piano è perpendicolare all'asse del mondo.

Il grande cerchio della sfera celeste passante per i poli zenitali, nadir e celesti è chiamato meridiano celeste. Il meridiano celeste si interseca con l'orizzonte vero in due punti diametralmente opposti. Il punto di intersezione tra l'orizzonte vero e il meridiano celeste, più vicino al Polo Nord del mondo, è chiamato punto Nord. Il punto di intersezione tra l'orizzonte vero e il meridiano celeste, più vicino al Polo Sud del Mondo, è chiamato punto sud. Viene chiamata la linea che collega i punti nord e sud linea di mezzogiorno. Si trova sul piano del vero orizzonte. In direzione della linea di mezzogiorno, le ombre degli oggetti cadono a mezzogiorno.

Il vero orizzonte si interseca anche con l'equatore celeste in due punti diametralmente opposti - punto est e punto ad Ovest. Per un osservatore in piedi al centro della sfera celeste rivolto verso il punto nord, il punto est sarà a destra e il punto ovest a sinistra. Tenendo presente questa regola, è facile navigare sul terreno.

Viene chiamato l'apparente percorso annuale del Sole tra le stelle eclittica. Nel piano dell'eclittica si trova il percorso della Terra attorno al Sole, cioè la sua orbita. È inclinato rispetto all'equatore celeste con un angolo di 23°27" e lo attraversa nei punti degli equinozi di primavera (♈, intorno al 21 marzo) e d'autunno (♎, intorno al 23 settembre).

§ 48. Sfera celeste. Punti base, linee e cerchi sulla sfera celeste

Una sfera celeste è una sfera di qualsiasi raggio centrata in un punto arbitrario dello spazio. Per il suo centro, a seconda dell'affermazione del problema, prendi l'occhio dell'osservatore, il centro dello strumento, il centro della Terra, ecc.

Considera i punti e i cerchi principali della sfera celeste, per il cui centro è preso l'occhio dell'osservatore (Fig. 72). Disegna un filo a piombo attraverso il centro della sfera celeste. I punti di intersezione del filo a piombo con la sfera sono detti zenit Z e nadir n.

Riso. 72.

Si chiama il piano passante per il centro della sfera celeste perpendicolare al filo a piombo vero piano dell'orizzonte. Questo piano, intersecandosi con la sfera celeste, forma un cerchio di un grande cerchio, chiamato il vero orizzonte. Quest'ultimo divide la sfera celeste in due parti: l'orizzonte sopra e il sottoorizzonte.

Una retta passante per il centro della sfera celeste parallela all'asse terrestre è chiamata asse del mondo. Si chiamano i punti di intersezione dell'asse del mondo con la sfera celeste i poli del mondo. Uno dei poli, corrispondente ai poli della Terra, è chiamato polo nord celeste ed è designato Pn, l'altro è chiamato polo sud celeste Ps.

Si chiama il piano QQ" passante per il centro della sfera celeste perpendicolare all'asse del mondo piano dell'equatore celeste. Questo piano, intersecandosi con la sfera celeste, forma un cerchio di un grande cerchio - equatore celeste, che divide la sfera celeste in parti settentrionale e meridionale.

Il grande cerchio della sfera celeste passante per i poli del mondo, zenit e nadir, è chiamato meridiano dell'osservatore PN nPsZ. L'asse del mondo divide il meridiano dell'osservatore in parti PN ZP di mezzogiorno e parti PN nP di mezzanotte.

Il meridiano dell'osservatore si interseca con l'orizzonte vero in due punti: il punto nord N e il punto sud S. La retta che collega i punti nord e sud è chiamata linea di mezzogiorno.

Se guardi dal centro della sfera al punto N, allora il punto est O st sarà a destra e il punto ovest W sarà a sinistra. Piccoli cerchi della sfera celeste aa "paralleli al piano del si chiama vero orizzonte almucantarati; piccolo bb" parallelo al piano dell'equatore celeste, - paralleli celesti.

Vengono chiamati i cerchi della sfera celeste Zon che passano per i punti zenitali e nadir verticali. La verticale passante per i punti est e ovest è chiamata prima verticale.

Si chiamano cerchi della sfera celeste PNoP passanti per i poli celesti cerchi di declinazione.

Il meridiano dell'osservatore è sia una verticale che un cerchio di declinazione. Divide la sfera celeste in due parti: orientale e occidentale.

Il polo del mondo, situato sopra l'orizzonte (sotto l'orizzonte), è chiamato il polo elevato (abbassato) del mondo. Il nome del polo elevato del mondo è sempre lo stesso del nome della latitudine del luogo.

L'asse del mondo con il piano dell'orizzonte vero forma un angolo uguale a latitudine geografica del luogo.

La posizione dei luminari sulla sfera celeste è determinata utilizzando sistemi di coordinate sferiche. In astronomia nautica vengono utilizzati i sistemi di coordinate orizzontali ed equatoriali.

2.1.1. Piani di base, linee e punti della sfera celeste

La sfera celeste è una sfera immaginaria di raggio arbitrario centrata in un punto di osservazione prescelto, sulla cui superficie si trovano i luminari in quanto sono visibili nel cielo ad un certo punto nel tempo da un dato punto dello spazio. Per immaginare correttamente un fenomeno astronomico, è necessario considerare il raggio della sfera celeste molto maggiore del raggio della Terra (R sf \u003e R Terra), cioè supporre che l'osservatore sia al centro della sfera celeste, e lo stesso punto della sfera celeste (una stessa stella) è visibile da luoghi differenti superficie terrestre in direzioni parallele.

Di solito si intende sotto la volta del cielo o del cielo superficie interna la sfera celeste su cui sono proiettati i corpi celesti (luminari). Per un osservatore sulla Terra durante il giorno, nel cielo è visibile il Sole, a volte la Luna, ancor più raramente Venere. In una notte senza nuvole sono visibili le stelle, la Luna, i pianeti, a volte le comete e altri corpi. Ci sono circa 6000 stelle visibili ad occhio nudo. Arrangiamento reciproco le stelle quasi non cambiano a causa delle grandi distanze da esse. I corpi celesti appartenenti al sistema solare cambiano la loro posizione rispetto alle stelle e tra loro, che è determinata dal loro notevole spostamento angolare e lineare giornaliero e annuale.

La volta celeste ruota nel suo insieme con tutti i luminari posti su di essa attorno ad un asse immaginario. Questa rotazione è diurna. Se osservi la rotazione giornaliera delle stelle nell'emisfero settentrionale della Terra e affronti il ​​polo nord, la rotazione del cielo avverrà in senso antiorario.

Il centro O della sfera celeste è un punto di osservazione. La retta ZOZ "che coincide con la direzione del filo a piombo nel punto di osservazione è chiamata filo a piombo o verticale. Il filo a piombo si interseca con la superficie della sfera celeste in due punti: allo zenit Z, sopra la testa dell'osservatore , e nel punto diametralmente opposto Z" - nadir. Il grande cerchio della sfera celeste (SWNE), il cui piano è perpendicolare al filo a piombo, è chiamato orizzonte matematico o vero. L'orizzonte matematico è un piano tangente alla superficie terrestre nel punto di osservazione. Il piccolo cerchio della sfera celeste (aMa"), passante per il luminare M, e il cui piano è parallelo al piano dell'orizzonte matematico, è chiamato almucantar del luminare. Il grande semicerchio della sfera celeste ZMZ" è chiamato il cerchio dell'altezza, il cerchio verticale, o semplicemente la verticale del luminare.

Il diametro PP", attorno al quale ruota la sfera celeste, è chiamato l'asse del mondo. L'asse del mondo si interseca con la superficie della sfera celeste in due punti: al polo nord del mondo P, da cui la rotazione di la sfera celeste avviene in senso orario, se si guarda la sfera dall'esterno, e al polo sud celeste R". L'asse del mondo è inclinato rispetto al piano dell'orizzonte matematico di un angolo uguale alla latitudine geografica del punto di osservazione φ. Il grande cerchio della sfera celeste QWQ "E, il cui piano è perpendicolare all'asse del mondo, è chiamato equatore celeste. Il piccolo cerchio della sfera celeste (bMb"), il cui piano è parallelo al piano del celeste equatore, è chiamato il parallelo celeste o giornaliero del luminare M. Il semicerchio grande della sfera celeste PMP* è chiamato cerchio orario o cerchio di declinazione del luminare.

L'equatore celeste si interseca con l'orizzonte matematico in due punti: nel punto est E e nel punto ovest W. I cerchi di altezze che passano per i punti est e ovest sono chiamati le prime verticali - est e ovest.

Il grande cerchio della sfera celeste PZQSP "Z" Q "N, il cui piano passa per il filo a piombo e l'asse del mondo, è chiamato meridiano celeste. Il piano del meridiano celeste e il piano dell'orizzonte matematico si intersecano in una retta NOS, detta linea di mezzogiorno.Il meridiano celeste si interseca con l'orizzonte matematico nel punto nord N e nel punto sud S. Il meridiano celeste si interseca con l'equatore celeste anche in due punti: in alto punto dell'equatore Q, che è più vicino allo zenit, e nel punto più basso dell'equatore Q", che è più vicino al nadir.

2.1.2. I luminari, la loro classificazione, i movimenti visibili.
Stelle, sole e luna, pianeti

Per navigare nel cielo, le stelle luminose sono raggruppate in costellazioni. Ci sono 88 costellazioni nel cielo, di cui 56 sono visibili ad un osservatore situato alle medie latitudini dell'emisfero settentrionale della Terra. Tutte le costellazioni hanno nomi appropriati associato ai nomi degli animali (Orsa Maggiore, Leone, Drago), ai nomi degli eroi mitologia greca(Cassiopea, Andromeda, Perseo) o i nomi di oggetti i cui contorni ricordano (Corona del Nord, Triangolo, Bilancia). Le singole stelle nelle costellazioni sono designate dalle lettere dell'alfabeto greco e le più luminose (circa 200) hanno ricevuto i "propri" nomi. Ad esempio, a Grande cane- "Sirio", α Orione - "Betelgeuse", β Perseo - "Algol", α Orsa Minore - "Stella polare", vicino alla quale si trova il punto del polo nord del mondo. I percorsi del Sole e della Luna sullo sfondo delle stelle quasi coincidono e costeggiano le dodici costellazioni, che sono chiamate zodiaco, poiché la maggior parte di esse sono chiamate animali (dal greco "zoon" - animale). Questi includono le costellazioni di Ariete, Toro, Gemelli, Cancro, Leone, Vergine, Bilancia, Scorpione, Sagittario, Capricorno, Acquario e Pesci.

La traiettoria del movimento di Marte nella sfera celeste nel 2003

Anche il sole e la luna sorgono e tramontano durante il giorno, ma, a differenza delle stelle, dentro punti diversi orizzonte durante tutto l'anno. Da brevi osservazioni si può vedere che la Luna si muove sullo sfondo delle stelle, spostandosi da ovest verso est ad una velocità di circa 13° al giorno, compiendo un giro completo nel cielo in 27,32 giorni. Anche il sole viaggia in questo modo, ma durante l'anno si muove a una velocità di 59 pollici al giorno.

Già nell'antichità si vedevano 5 luminari, simili alle stelle, ma "vaganti" attraverso le costellazioni. Erano chiamati pianeti - "luminari erranti". Successivamente, furono scoperti altri 2 pianeti e un gran numero di corpi celesti più piccoli (pianeti nani, asteroidi).

I pianeti per la maggior parte del tempo si muovono attraverso le costellazioni zodiacali da ovest a est (movimento diretto), ma parte del tempo - da est a ovest (movimento inverso).

Il tuo browser non supporta il tag video. Il movimento delle stelle nel cielo