Ämne 4. HIMLA Sfär. ASTRONOMISKA KOORDINATSYSTEM

4.1. HIMLASKUL

Himmelssfär - en imaginär sfär med godtycklig radie, på vilken himlakroppar projiceras. Fungerar för att lösa olika astrometriska problem. Som regel tas observatörens öga som centrum för himlaklotet. För en observatör på jordens yta reproducerar himmelsfärens rotation den dagliga rörelsen av armaturerna på himlen.

Begreppet himmelssfären uppstod i gamla tider; den baserades på det visuella intrycket av existensen av ett kupolformat himlavalv. Detta intryck beror på det faktum att det mänskliga ögat, som ett resultat av himlakropparnas enorma avstånd, inte kan uppskatta skillnaderna i avstånden till dem, och de verkar vara lika avlägsna. Bland de gamla folken var detta förknippat med närvaron av en verklig sfär som begränsar hela världen och bär många stjärnor på sin yta. Således, enligt deras uppfattning, var den himmelska sfären det viktigaste elementet i universum. Med utveckling vetenskaplig kunskap en sådan syn på himmelssfären föll bort. Emellertid fick den himmelska sfärens geometri som fastställdes i antiken, som ett resultat av utveckling och förbättring, modernt utseende, som används inom astrometri.

Himmelssfärens radie kan ses som vad som helst: för att förenkla geometriska samband antas den vara lika med ett. Beroende på problemet som löses kan himlaklotets centrum placeras på platsen:

var observatören är belägen (topocentrisk himmelssfär),

till jordens centrum (geocentrisk himmelssfär),

till mitten av en viss planet (planetcentrerad himmelssfär),

till solens centrum (heliocentrisk himmelssfär) eller till någon annan punkt i rymden.

Varje armatur på himmelssfären motsvarar en punkt där den korsas av en rät linje som förbinder himlaklotets centrum med armaturen (med dess centrum). När man studerar armaturernas relativa position och synliga rörelser på himmelssfären, väljs ett eller annat koordinatsystem), bestämt av huvudpunkterna och linjerna. De senare är vanligtvis stora cirklar av himmelssfären. Varje storcirkel i en sfär har två poler, definierade på den av ändarna av en diameter vinkelrät mot planet för den givna cirkeln.

Namn på de viktigaste punkterna och bågarna på himmelssfären

lod (eller vertikal linje) - en rät linje som går genom jordens centra och himmelssfären. Lodet skär med himmelsfärens yta vid två punkter - zenit , ovanför observatörens huvud, och nadir - diametralt motsatt punkt.

matematik horisont - en stor cirkel av himmelssfären, vars plan är vinkelrät mot lodlinjen. Planet för den matematiska horisonten passerar genom mitten av himmelssfären och delar dess yta i två halvor: synlig för observatören, med toppen i zenit, och osynlig, med en nadir apex. Den matematiska horisonten kanske inte sammanfaller med den synliga horisonten på grund av ojämnheten på jordens yta och observationspunkternas olika höjder, samt krökningen av ljusstrålar i atmosfären.

Ris. 4.1. Himmelssfär

världsaxeln - himmelsfärens skenbara rotationsaxel, parallell med jordens axel.

Världens axel skär med himmelsfärens yta vid två punkter - världens nordpol och världens sydpol .

Himmelsk stolpe - en punkt på himmelssfären runt vilken den uppenbara dagliga rörelsen av stjärnor sker på grund av jordens rotation runt sin axel. Den norra himlapolen finns i stjärnbilden Ursa Minor, sydlig i stjärnbilden Oktant. Som ett resultat precession Världens poler rör sig cirka 20" per år.

Världspolens höjd är lika med latituden för observatörens plats. Världspolen, som ligger i sfärens ovan horisontella del, kallas förhöjd, medan den andra världspolen, som ligger i sfärens underhorisontdel, kallas låg.

Himmelska ekvatorn - en stor cirkel av den himmelska sfären, vars plan är vinkelrät mot världens axel. Himmelsekvatorn delar upp himmelsfärens yta i två halvklot: nordlig hemisfär , med sin spets vid den norra himlapolen, och Södra halvklotet , med en topp vid den södra himlapolen.

Himmelsekvatorn skär den matematiska horisonten på två punkter: punkt öster och punkt västerut . Östpunkten är den punkt där punkterna i den roterande himmelssfären korsar den matematiska horisonten och går från den osynliga halvklotet till den synliga.

himlens meridian - en stor cirkel av den himmelska sfären, vars plan passerar genom lodlinjen och världens axel. Den himmelska meridianen delar upp himmelsfärens yta i två halvklot - östra halvklotet , med spets vid den östra punkten, och Västra hemisfären , med spets i västra punkten.

Middagskö - skärningslinjen mellan planet för den himmelska meridianen och planet för den matematiska horisonten.

himlens meridian skär den matematiska horisonten på två punkter: nordlig punkt och sydpunkt . Nordpunkten är den som är närmare världens nordpol.

Ekliptika - banan för solens uppenbara årliga rörelse i himmelssfären. Ekliptikans plan skär med planet för himmelsekvatorn i en vinkel ε = 23°26".

Ekliptikan skär himmelsekvatorn vid två punkter - vår och höst dagjämningar . Vid punkten för vårdagjämningen rör sig solen från himmelsfärens södra halvklot till den norra, vid punkten för höstdagjämningen, från himmelsfärens norra hemisfär till den södra.

Punkterna på ekliptikan som är 90° från dagjämningarna kallas punkt sommar solstånd (på norra halvklotet) och punkt vinter- solstånd (på södra halvklotet).

Axel ekliptika - himmelsfärens diameter vinkelrätt mot ekliptikans plan.

4.2. Himmelssfärens huvudlinjer och plan

Ekliptikans axel skär med himmelsfärens yta vid två punkter - norra ekliptiska polen , liggande på norra halvklotet, och ekliptiska sydpolen, ligger på södra halvklotet.

Almukantarat (arabisk cirkel med lika höjder) armaturer - en liten cirkel av himmelssfären som passerar genom armaturen, vars plan är parallellt med planet för den matematiska horisonten.

höjd cirkel eller vertikal en cirkel eller vertikal armaturer - en stor halvcirkel av himmelssfären, som går genom zenit, luminary och nadir.

Daglig parallell armaturer - en liten cirkel av den himmelska sfären som passerar genom armaturen, vars plan är parallellt med planet för den himmelska ekvatorn. Armaturernas synliga dagliga rörelser sker längs dagliga paralleller.

En cirkel deklination armaturer - en stor halvcirkel av den himmelska sfären som passerar genom världens poler och armaturen.

En cirkel ekliptika latitud , eller helt enkelt ljuskretsens latitud - en stor halvcirkel av himmelssfären som passerar genom ekliptikans och ljusets poler.

En cirkel galaktisk latitud armaturer - en stor halvcirkel av den himmelska sfären som passerar genom de galaktiska polerna och armaturen.

2. ASTRONOMISKA KOORDINATSYSTEM

Det himmelska koordinatsystemet används inom astronomi för att beskriva positionen för armaturer på himlen eller punkter på en imaginär himmelssfär. Koordinaterna för armaturer eller punkter ges av två vinkelvärden (eller bågar) som unikt bestämmer positionen för objekt på himmelssfären. Alltså är det himmelska koordinatsystemet ett sfäriskt koordinatsystem, där den tredje koordinaten - avståndet - ofta är okänd och inte spelar någon roll.

Himmelska koordinatsystem skiljer sig från varandra i valet av huvudplanet. Beroende på uppgiften kan det vara bekvämare att använda det ena eller det andra systemet. De vanligaste är horisontella och ekvatoriala koordinatsystem. Mer sällan - ekliptik, galaktisk och andra.

Horisontellt koordinatsystem

Det horisontella koordinatsystemet (horisontellt) är ett himmelskt koordinatsystem där huvudplanet är planet för den matematiska horisonten, och polerna är zenit och nadir. Det används i observationer av stjärnor och rörelser. himlakroppar Solsystemet på marken med blotta ögat, genom en kikare eller ett teleskop. De horisontella koordinaterna för planeterna, solen och stjärnorna förändras kontinuerligt under dagen på grund av den dagliga rotationen av himmelssfären.

Linjer och plan

Det horisontella koordinatsystemet är alltid topocentriskt. Observatören befinner sig alltid på en fast punkt på jordens yta (markerad med O i figuren). Vi kommer att anta att observatören befinner sig på jordens norra halvklot vid latitud φ. Med hjälp av en lodlinje bestäms riktningen till zenit (Z) som den övre punkten till vilken lodlinjen är riktad och nadir (Z ") som den nedre (under jorden). linje (ZZ") som förbinder zenit och nadir kallas ett lod.

4.3. Horisontellt koordinatsystem

Planet vinkelrätt mot lodlinjen vid punkten O kallas den matematiska horisontens plan. På detta plan bestäms riktningen söderut (geografiskt) och norrut, till exempel i riktning mot den kortaste skuggan från gnomonen under dagen. Den kommer att vara kortast vid riktig middagstid, och linjen (NS) som ansluter söder till norr kallas middagslinjen. Östra (E) och västra (W) punkterna tas 90 grader från sydpunkten, moturs respektive medurs, sett från zenit. Således är NESW planet för den matematiska horisonten

Planet som passerar genom middags- och lodlinjerna (ZNZ "S) kallas planet för den himmelska meridianen och planet som passerar genom himlakroppen - vertikalplanet för en given himlakropp . Den stora cirkeln i vilken hon korsar den himmelska sfären, kallas det vertikala av en himlakropp .

I det horisontella koordinatsystemet är en koordinat antingen stjärnhöjd h, eller hans zenitavstånd z. En annan koordinat är azimuten A.

Höjd h armaturer kallas bågen för armaturens vertikala från planet för den matematiska horisonten till armaturens riktning. Höjderna mäts inom intervallet från 0° till +90° till zenit och från 0° till −90° till nadir.

Zenitavståndet z för armaturerna kallas armaturens vertikala båge från zenit till armaturen. Zenitavstånd räknas från 0° till 180° från zenit till nadir.

Armaturens azimut A kallas den matematiska horisontens båge från söder till stjärnans vertikala punkt. Azimuter mäts i riktning mot den dagliga rotationen av himmelssfären, det vill säga väster om sydpunkten, i intervallet från 0 ° till 360 °. Ibland mäts azimut från 0° till +180° västerut och från 0° till −180° österut (i geodesi mäts azimut från nordpunkten).

Funktioner för att ändra koordinaterna för himlakroppar

Under dagen beskriver stjärnan en cirkel vinkelrät mot världens axel (PP"), som vid latitud φ lutar mot den matematiska horisonten i en vinkel φ. Därför kommer den att röra sig parallellt med den matematiska horisonten endast vid φ lika med till 90 grader, det vill säga vid nordpolen. Därför kommer alla stjärnor som är synliga där inte att gå ner (inklusive solen i ett halvår, se längden på dagen) och deras höjd h kommer att vara konstant.På andra breddgrader , de stjärnor som är tillgängliga för observation vid en viss tid på året är indelade i:

inkommande och utgående (h passerar genom 0 under dagen)

ej inkommande (h är alltid större än 0)

icke-stigande (h är alltid mindre än 0)

Den maximala höjden h för en stjärna kommer att observeras en gång om dagen under en av dess två passager genom den himmelska meridianen - den övre kulmen, och den lägsta - under den andra av dem - den nedre kulmen. Från den nedre till den övre kulmen ökar stjärnans höjd h, från den övre till den nedre minskar den.

Första ekvatorialkoordinatsystemet

I detta system är huvudplanet planet för den himmelska ekvatorn. I detta fall är en koordinat deklinationen δ (mindre ofta, det polära avståndet p). En annan koordinat är timvinkeln t.

Deklinationen δ för armaturen är bågen för cirkeln av deklination från himmelsekvatorn till armaturen, eller vinkeln mellan planet för himmelsekvatorn och riktningen till armaturen. Deklinationerna räknas från 0° till +90° till den nordliga himlapolen och från 0° till −90° till den sydliga himlapolen.

4.4. Ekvatorialt koordinatsystem

Det polära avståndet p för armaturen är bågen för cirkeln av deklination från världens nordpol till armaturen, eller vinkeln mellan världens axel och riktningen till armaturen. Polära avstånd mäts från 0° till 180° från den norra himlapolen i söder.

Timvinkeln t för ljuskällan är himmelsekvatorns båge från himmelsekvatorns övre punkt (det vill säga skärningspunkten mellan himmelsekvatorn och himmelsmeridianen) till armaturens deklinationscirkel, eller dihedral vinkel mellan den himmelska meridianens plan och ljusets deklinationscirkel. Timvinklar mäts i riktningen för den dagliga rotationen av himmelssfären, det vill säga väster om den övre punkten av himmelsekvatorn, från 0 ° till 360 ° (i grader) eller från 0 timmar till 24 timmar (i timmar) ). Ibland mäts timvinklar från 0° till +180° (0h till +12h) västerut och från 0° till −180° (0h till −12h) österut.

Andra ekvatorialkoordinatsystemet

I detta system, liksom i det första ekvatorialsystemet, är huvudplanet planet för den himmelska ekvatorn, och en koordinat är deklinationen δ (mindre ofta, det polära avståndet p). En annan koordinat är högeruppstigning α. Den högra uppstigningen (RA, α) för ljuset är himmelsekvatorns båge från vårdagjämningen till ljusets deklinationscirkel, eller vinkeln mellan riktningen till vårdagjämningen och planet för deklinationscirkeln av ljuskällan. Rätta uppstigningar räknas i motsatt riktning mot den dagliga rotationen av himmelssfären, från 0° till 360° (i grader) eller från 0 h till 24 h (i timmar).

RA är den astronomiska motsvarigheten till jordens longitud. Både RA och longitud mäter öst-västvinkeln längs ekvatorn; båda måtten mäts från nollpunkten vid ekvatorn. För longitud är nollpunkten nollmeridianen; för RA är noll platsen på himlen där solen korsar himmelsekvatorn vid vårdagjämningen.

Deklination (δ) i astronomi är en av de två koordinaterna för det ekvatoriala koordinatsystemet. Det är lika med vinkelavståndet på himmelssfären från himmelsekvatorns plan till ljuskällan och uttrycks vanligtvis i grader, minuter och bågsekunder. Deklinationen är positiv norr om himmelsekvatorn och negativ söder. Deklinationen har alltid ett tecken, även om deklinationen är positiv.

Deklinationen av ett himmelskt föremål som passerar genom zenit är lika med observatörens latitud (förutsatt att nordlig latitud är + och sydlig latitud är negativ). På jordens norra halvklot, för en given latitud φ, himmelska objekt med deklination

δ > +90° − φ går inte bortom horisonten, därför kallas de icke-inställande. Om deklinationen av objektet δ

Ekliptiskt koordinatsystem

I detta system är huvudplanet ekliptikans plan. I det här fallet är en koordinat den ekliptiska latituden β, och den andra är den ekliptiska longituden λ.

4.5. Förhållandet mellan ekliptikan och det andra ekvatorialkoordinatsystemet

Den ekliptiska latituden β för ljuskällan är bågen för latitudcirkeln från ekliptikan till ljuskällan, eller vinkeln mellan ekliptikans plan och riktningen till ljuset. Ekliptiska breddgrader mäts från 0° till +90° till den nordliga ekliptiska polen och från 0° till −90° till den sydliga ekliptiska polen.

Den ekliptiska longituden λ för ljuset är ekliptikans båge från vårdagjämningens punkt till ljusets latitudcirkel, eller vinkeln mellan riktningen till vårdagjämningspunkten och latitudcirkelns plan av armaturen. Ekliptiska longituder mäts i riktning mot solens uppenbara årliga rörelse längs ekliptikan, det vill säga öster om vårdagjämningen i intervallet från 0 ° till 360 °.

Galaktiskt koordinatsystem

I detta system är huvudplanet planet för vår galax. I det här fallet är en koordinat den galaktiska latituden b, och den andra är den galaktiska longituden l.

4.6. Galaktiska och andra ekvatoriala koordinatsystem.

Armaturens galaktiska latitud b är bågen för cirkeln av galaktisk latitud från ekliptikan till ljuskällan, eller vinkeln mellan den galaktiska ekvatorns plan och riktningen till ljuskällan.

Galaktiska breddgrader mäts från 0° till +90° till den nordliga galaktiska polen och från 0° till −90° till den sydgalaktiska polen.

Armaturens galaktiska longitud l är den galaktiska ekvatorns båge från referenspunkten C till cirkeln för armaturens galaktiska latitud, eller vinkeln mellan riktningen till referenspunkten C och cirkelplanet för den galaktiska latituden på ljuskällan. Galaktiska longituder räknas moturs när de ses från den nordliga galaktiska polen, det vill säga öster om referenspunkten C, som sträcker sig från 0° till 360°.

Referenspunkt C är belägen nära riktningen till det galaktiska centrumet, men sammanfaller inte med det, eftersom det senare, på grund av solsystemets svaga höjd över den galaktiska skivans plan, ligger ungefär 1 ° söder om den galaktiska ekvatorn . Referenspunkten C är vald så att skärningspunkten mellan de galaktiska och himmelska ekvatorerna med rätt uppstigning 280° har en galaktisk longitud på 32,93192° (för epok 2000).

koordinater. ... om ämnet i ämnet " himmelskt sfär. Astronomisk koordinater". Skanna bilder från astronomisk innehåll. Karta...

"Utveckling av ett pilotprojekt för ett moderniserat system av lokala koordinatsystem för förbundsämnena"

Dokumentera

Relevanta rekommendationer från internationella astronomisk och geodetiska organisationer ... kommunikation markbundna och himmelskt system koordinater), med periodisk förändring ... sfärer aktiviteter med geodesi och kartografi. "Lokal system koordinaterÄmnen...

Mlechnomed – Philosophy of Sephiroic Soncialism Svarga av 2000-talet

Dokumentera

Timlig Samordna, kompletterat med traditionella Samordna eldig..., på himmelskt sfär- 88 konstellationer ... vågor eller cykler, - astronomisk, astrologisk, historisk, andlig... egendom system. PÅ systemet kunskap kommer fram...

Evenemangsutrymme

Dokumentera

Dagjämningar på himmelskt sfär våren 1894, enl astronomisk referensböcker, prick... roterande koordinater. Translationell och roterande rörelse. System räkna med både translationell och roterande system koordinater. ...

TESTA . Himmelssfär (Gomulina N.N.)

1. Himmelssfären är:
A) en imaginär sfär med oändligt stor radie, omskriven runt galaxens centrum;
B) en kristallkula, på vilken, enligt de gamla grekerna, armaturer är fästa;
C) en imaginär sfär med godtycklig radie, vars centrum är betraktarens öga.
D) en imaginär sfär - den villkorliga gränsen för vår galax.

2. Himmelssfär:
A) är orörlig, solen, jorden, andra planeter och deras satelliter rör sig längs dess inre yta;
B) roterar runt en axel som passerar genom solens centrum, den himmelska sfärens rotationsperiod är lika med jordens rotationsperiod runt solen, det vill säga ett år;
C) roterar runt jordens axel med en period lika med perioden för jordens rotation runt sin axel, d.v.s. en dag;
D) roterar runt galaxens centrum, himmelsfärens rotationsperiod är lika med solens rotationsperiod runt galaxens centrum.

3. Anledningen till den dagliga rotationen av himmelssfären är:
A) korrekt rörelse av stjärnor;
B) Jordens rotation runt sin axel;
C) jordens rörelse runt solen;
D) Solens rörelse runt galaxens centrum.

4. Himmelssfärens centrum:
A) sammanfaller med betraktarens öga;
B) sammanfaller med solsystemets centrum;
C) sammanfaller med jordens centrum;
D) sammanfaller med centrum av galaxen.

5. Världens nordpol för närvarande:
A) sammanfaller med Polstjärnan;
B) ligger 1 °,5 från en Ursa Minor;
C) ligger nära den ljusaste stjärnan på hela himlen - Sirius;
D) ligger i stjärnbilden Lyra nära stjärnan Vega.

6. Stjärnbilden Ursa Major gör ett fullständigt varv runt Polstjärnan på en tid lika med
A) en natt
B) en dag;
B) en månad
D) ett år.

7. Världens axel är:
A) en linje som går genom zenit Z och nadir Z "och passerar genom observatörens öga;
B) en linje som förbinder punkterna i syd S och norr N och som går genom observatörens öga;
C) en linje som förbinder punkterna i öst Ö och väst V och som går genom observatörens öga;
D) En linje som förbinder världens poler P och P "och passerar genom betraktarens öga.

8. Världens poler kallas punkter:
A) punkter i norr N och söder S.
B) punkter i östra Ö och västra V.
C) skärningspunkterna för världens axel med himmelssfären P och P ";
D) jordens nord- och sydpol.

9. Zenitpunkten kallas:

10. Nadirpunkten kallas:
A) skärningspunkten för himmelssfären med en lodlinje, belägen ovanför horisonten;
B) skärningspunkten för himmelssfären med en lodlinje, belägen under horisonten;
C) skärningspunkten mellan himmelssfären och världens axel, belägen på norra halvklotet;
D) skärningspunkten mellan himmelssfären och världens axel, belägen på södra halvklotet.

11. Den himmelska meridianen kallas:
A) ett plan som passerar genom middagslinjen NS;
B) ett plan vinkelrätt mot världsaxeln P och P ";
C) ett plan vinkelrätt mot en lodlinje som går genom zenit Z och nadir Z";
D) ett plan som går genom nordpunkten N, himlapolerna P och P, zenit Z, sydpunkten S.

12. Middagsraden heter:
A) en linje som förbinder punkterna öst E och väst W;
B) en linje som förbinder punkterna i syd S och norr N;
C) en linje som förbinder punkterna för världens pol P och världens pol P";
D) en linje som förbinder punkterna för zenit Z och nadir Z".

13. Stjärnornas synbara banor är parallella när de rör sig över himlen
A) den himmelska ekvatorn
B) himmelsmeridian;
B) ekliptikan
D) horisont.

14. Övre klimax är:
A) armaturens position där höjden över horisonten är minimal;
B) armaturens passage genom zenitpunkten Z;
C) ljusets passage genom den himmelska meridianen och prestation största höjden ovanför horisonten;
D) passage av armaturen på en höjd lika med geografisk breddgrad observationsplatser.

15. I det ekvatoriala koordinatsystemet är huvudplanet och huvudpunkten:
A) planet för himmelsekvatorn och punkten för vårdagjämningen g;
B) horisontens plan och sydpunkten S;
C) meridianplan och sydpunkt S;
D) ekliptikans plan och skärningspunkten mellan ekliptikan och himmelsekvatorn.

16. Ekvatorialkoordinater är:
A) deklination och högeruppstigning
B) zenitavstånd och azimut;
B) höjd och azimut;
D) zenitavstånd och högeruppstigning.

17. Vinkeln mellan världens axel och jordens axel är: A) 66°,5; B) 0°; B) 90°; D) 23°,5.

18. Vinkeln mellan planet för himmelsekvatorn och världens axel är: A) 66°,5; B) 0°; B) 90°; D) 23°,5.

19. Lutningsvinkeln för jordens axel mot planet för jordens omloppsbana är: A) 66°,5; B) 0°; B) 90°; D) 23°,5.

20. På vilken plats på jorden sker den dagliga rörelsen av stjärnor parallellt med horisontplanet?
A) vid ekvatorn
B) på mitten av breddgraderna på jordens norra halvklot;
B) vid polerna
D) på mitten av breddgraderna på jordens södra halvklot.

21. Var skulle du leta efter Polstjärnan om du var vid ekvatorn?
A) i zenit

B) vid horisonten

22. Var skulle du leta efter Polstjärnan om du var på nordpolen?
A) i zenit
B) på en höjd av 45 ° över horisonten;
B) vid horisonten
D) på en höjd som är lika med observationsplatsens geografiska latitud.

23. En konstellation kallas:
A) en viss figur av stjärnor, i vilken stjärnorna kombineras villkorligt;
B) en del av himlen med fastställda gränser;
C) volymen av en kon (med en komplex yta) som går till oändligheten, vars topp sammanfaller med betraktarens öga;
D) linjer som förbinder stjärnorna.

24. Om stjärnorna i vår galax rör sig i olika riktningar och stjärnornas relativa hastighet når hundratals kilometer per sekund, bör vi förvänta oss att konstellationernas konturer förändras märkbart:
a) inom ett år.
B) under en tid lika med den genomsnittliga livslängden;
B) i århundraden
D) i tusentals år.

25. Totalt finns det stjärnbilder på himlen: 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
PÅ	PÅ	B	MEN	B	B	G	PÅ	MEN	B	G	B	MEN	PÅ	MEN	MEN	B	PÅ	MEN	PÅ	PÅ	MEN	B	G	B

Det verkar för oss som om alla stjärnorna är belägna på någon sfärisk yta av himlen och är lika långt från betraktaren. Faktum är att de är på olika avstånd från oss, som är så enorma att ögat inte kan lägga märke till dessa skillnader. Därför började en tänkt sfärisk yta att kallas himlaklotet.

Himmelssfär- detta är en imaginär sfär med godtycklig radie, vars centrum, beroende på problemet som löses, kombineras med en eller annan punkt i rymden. Himmelssfärens centrum kan väljas vid observationspunkten (observatörens öga), vid jordens eller solens centrum, etc. Begreppet himmelsfären används för vinkelmätningar, för att studera den relativa position och rörelse av rymdobjekt på himlen.

Alla stjärnors synliga positioner projiceras på himmelsfärens yta, och för att underlätta mätningarna byggs en serie punkter och linjer på den. Till exempel är några av stjärnorna i Ursa Majors "hink" långt ifrån varandra, men för en jordisk observatör projiceras de på samma del av himmelssfären.

En rät linje som går genom himmelsfärens centrum och sammanfaller med lodlinjens riktning vid observationspunkten kallas ren eller vertikal linje. Den korsar himmelssfären på punkter zenit(övre skärningspunkten för lodet med himmelssfären) och nadir(punkten på himmelssfären mittemot zenit). Planet som passerar genom himmelsfärens centrum och vinkelrätt mot lodlinjen kallas sanna plan eller matematisk horisont.

vertikal cirkel, eller vertikalt ljus, är en stor cirkel av den himmelska sfären, som passerar genom zenit, luminary och nadir.

världsaxeln- en rät linje som går genom himlasfärens centrum parallellt med jordens rotationsaxel och skär himlasfären vid två diametralt motsatta punkter.

Skärningspunkten mellan världens axel och himmelssfären, nära vilken polarstjärna, kallas Världens nordpol, motsatt punkt - Världens sydpol. Nordstjärnan ligger på ett vinkelavstånd av cirka 1 ° (närmare bestämt 44 ") från världens nordpol.

En stor cirkel som går genom himmelsfärens centrum och vinkelrätt mot världens axel kallas himmelska ekvatorn. Den delar upp den himmelska sfären i två delar: norra halvklotet med en topp på världens nordpol och Sydlig- med en topp på världens sydpol.

Böjningscirkel armaturer - en stor cirkel av den himmelska sfären som passerar genom världens poler och armaturen.

Daglig parallell- en liten cirkel av den himmelska sfären, vars plan är vinkelrät mot världens axel.

Den stora cirkeln av himmelssfären som passerar genom zenit, nadir och himlapoler kallas himmelsk meridian. Den himmelska meridianen skär den sanna horisonten vid två diametralt motsatta punkter. Skärningspunkten mellan den sanna horisonten och den himmelska meridianen, närmast världens nordpol, kallas nordlig punkt. Skärningspunkten mellan den sanna horisonten och den himmelska meridianen, närmast världens sydpol, kallas sydpunkt. Linjen som förbinder de norra och södra punkterna kallas middagslinjen. Den ligger på den sanna horisontens plan. I riktning mot middagslinjen faller skuggor från föremål vid middagstid.

Den sanna horisonten skär också den himmelska ekvatorn vid två diametralt motsatta punkter - östpunkt och västra punkten. För en observatör som står i mitten av himmelssfären vänd mot norra punkten, kommer den östra punkten att vara till höger och den västra punkten till vänster. Med denna regel i åtanke är det lätt att navigera i terrängen.

Solens skenbara årliga väg bland stjärnorna kallas ekliptika. I ekliptikans plan ligger jordens väg runt solen, d.v.s. dess bana. Den lutar mot himmelsekvatorn i en vinkel av 23°27" och korsar den vid vårdagjämningarna (♈, runt 21 mars) och höstens (♎, runt 23 september).

§ 48. Himmelssfär. Grundläggande punkter, linjer och cirklar på den himmelska sfären

En himmelssfär är en sfär med valfri radie centrerad vid en godtycklig punkt i rymden. För dess centrum, beroende på vad problemet förklaras, ta betraktarens öga, verktygets mitt, jordens mitt, etc.

Betrakta himmelsfärens huvudpunkter och cirklar, för vars centrum observatörens öga tas (fig. 72). Rita ett lod genom mitten av himmelssfären. Skärningspunkterna för lodlinjen med sfären kallas zenit Z och nadir n.

Ris. 72.

Planet som passerar genom himmelsfärens centrum vinkelrätt mot lodlinjen kallas verkligt horisontplan. Detta plan, som skär himmelsfären, bildar en cirkel av en stor cirkel, som kallas den sanna horisonten. Den senare delar upp himmelssfären i två delar: ovan- och underhorisonten.

En rät linje som går genom himmelsfärens centrum parallellt med jordens axel kallas för världens axel. Skärningspunkterna mellan världens axel och himmelssfären kallas världens poler. En av polerna, som motsvarar jordens poler, kallas den nordliga himlapolen och betecknas Pn, den andra kallas för den sydliga himlapolen Ps.

Planet QQ" som passerar genom himmelsfärens centrum vinkelrätt mot världens axel kallas planet för den himmelska ekvatorn. Detta plan, som korsar himmelssfären, bildar en cirkel av en stor cirkel - himmelska ekvatorn, som delar upp himmelssfären i norra och södra delar.

Den stora cirkeln av himmelssfären som passerar genom världens poler, zenit och nadir, kallas observatörens meridian PN nPsZ. Världsaxeln delar upp observatörens meridian i PN ZPs middagstid och midnatt PN nPs delar.

Observatörens meridian skär den sanna horisonten vid två punkter: nordpunkten N och sydpunkten S. Den räta linjen som förbinder de norra och sydliga punkterna kallas middagslinjen.

Om du tittar från sfärens centrum till punkt N, så kommer den östliga punkten O st att vara till höger och västpunkten W kommer att vara till vänster. Små cirklar av himmelssfären aa "parallellt med planet för sann horisont kallas almukantarater; liten bb" parallellt med planet för himmelsekvatorn, - himmelska paralleller.

Cirklar av himmelssfären Zon som passerar genom zenit- och nadirpunkterna kallas vertikaler. Den vertikala som passerar genom punkterna öster och väster kallas den första vertikalen.

Cirklar av den himmelska sfären PNoPs som passerar genom de himmelska polerna kallas deklinationscirklar.

Observatörens meridian är både en vertikal och en cirkel av deklination. Den delar upp himmelssfären i två delar - östra och västra.

Världens pol, som ligger ovanför horisonten (under horisonten), kallas för världens förhöjda (sänkta) pol. Namnet på den förhöjda polen i världen har alltid samma namn som namnet på platsens latitud.

Världens axel med den sanna horisontens plan gör en vinkel lika med platsens geografiska latitud.

Armaturernas position på himmelssfären bestäms med hjälp av sfäriska koordinatsystem. Inom nautisk astronomi används horisontella och ekvatoriala koordinatsystem.

2.1.1. Himmelssfärens grundläggande plan, linjer och punkter

Himmelssfären är en imaginär sfär med godtycklig radie centrerad vid en vald observationspunkt, på vars yta armaturerna är belägna eftersom de är synliga på himlen vid någon tidpunkt från en given punkt i rymden. För att korrekt föreställa sig ett astronomiskt fenomen är det nödvändigt att betrakta himmelsfärens radie som mycket större än jordens radie (R sf \u003e R Earth), d.v.s. att anta att observatören är i centrum av himmelssfären, och samma punkt på himmelssfären (en och samma stjärna) är synlig från olika platser jordytan i parallella riktningar.

Under himlens eller himlens valv brukar förstås inre yta himmelsfären på vilken himlakroppar (ljuskällor) projiceras. För en observatör på jorden under dagen är solen synlig på himlen, ibland månen, ännu mer sällan Venus. En molnfri natt är stjärnor, månen, planeter, ibland kometer och andra kroppar synliga. Det finns cirka 6000 stjärnor synliga för blotta ögat. Ömsesidigt arrangemang stjärnor nästan inte förändras på grund av stora avstånd till dem. De himlakroppar som tillhör solsystemet ändrar sin position i förhållande till stjärnorna och varandra, vilket bestäms av deras märkbara vinklade och linjära dagliga och årliga förskjutning.

Himlens valv roterar som en helhet med alla armaturer placerade på den kring en tänkt axel. Denna rotation är daglig. Om du observerar den dagliga rotationen av stjärnor på jordens norra halvklot och vänd mot nordpolen, kommer himlens rotation att ske moturs.

Himmelssfärens centrum O är en observationspunkt. Den räta linjen ZOZ "sammanfaller med lodlinjens riktning vid observationspunkten kallas lod eller vertikal linje. Lodlinjen skär med himmelsfärens yta vid två punkter: vid zenit Z, ovanför observatörens huvud , och vid den diametralt motsatta punkten Z" - nadir. Himmelssfärens stora cirkel (SWNE), vars plan är vinkelrät mot lodlinjen, kallas den matematiska eller sanna horisonten. Den matematiska horisonten är ett plan som tangerar jordens yta vid observationspunkten. Den lilla cirkeln av himmelssfären (aMa"), som passerar genom ljuset M, och vars plan är parallellt med planet för den matematiska horisonten, kallas almucantar för ljuset. Den stora halvcirkeln av himmelssfären ZMZ" kallas höjdcirkeln, den vertikala cirkeln eller helt enkelt armaturens vertikala.

Diameter PP", runt vilken himmelssfären roterar, kallas för världens axel. Världsaxeln skär med himmelsfärens yta vid två punkter: vid världens nordpol P, från vilken rotationen av himmelsfären uppstår medsols, om man ser på sfären utifrån, och på den södra himlapolen R". Världens axel lutar mot den matematiska horisontens plan i en vinkel som är lika med den geografiska latituden för observationspunkten φ. Himmelssfärens stora cirkel QWQ "E, vars plan är vinkelrät mot världens axel, kallas himmelsekvatorn. Himmelsfärens lilla cirkel (bMb"), vars plan är parallellt med himlaplanet. ekvatorn, kallas den himmelska eller dagliga parallellen av ljuset M. Den stora halvcirkeln av himmelssfären PMP * kallas timcirkel eller cirkel av deklination av ljuset.

Himmelsekvatorn skär den matematiska horisonten vid två punkter: vid den östra punkten E och vid den västra punkten W. De höjdcirklar som passerar genom punkterna i öst och väst kallas de första vertikalerna - öst och väst.

Himmelssfärens stora cirkel PZQSP "Z" Q "N, vars plan passerar genom lodlinjen och världens axel, kallas den himmelska meridianen. Planet för den himmelska meridianen och planet för den matematiska horisonten skär i en rät linje NOS, som kallas middagslinjen. Den himmelska meridianen skär med den matematiska horisonten vid den norra punkten N och vid den södra punkten S. Den himmelska meridianen skär med den himmelska ekvatorn också vid två punkter: vid den övre punkten för ekvatorn Q, som är närmare zenit, och vid den nedre punkten av ekvatorn Q ", som är närmare nadir.

2.1.2. Armaturer, deras klassificering, synliga rörelser.
Stjärnor, sol och måne, planeter

För att navigera på himlen grupperas ljusa stjärnor i konstellationer. Det finns 88 stjärnbilder på himlen, varav 56 är synliga för en observatör som ligger på de mellersta breddgraderna på jordens norra halvklot. Alla konstellationer har riktiga namn associerade med namnen på djur (Ursa Major, Lion, Dragon), namnen på hjältar grekisk mytologi(Cassiopeia, Andromeda, Perseus) eller namnen på föremål vars konturer liknar (Norra kronan, triangeln, vågen). Enskilda stjärnor i konstellationerna betecknas med bokstäverna i det grekiska alfabetet, och den ljusaste av dem (cirka 200) fick "egna" namn. Till exempel, en Stor hund- "Sirius", α Orion - "Betelgeuse", β Perseus - "Algol", α Ursa Minor - "Polar Star", nära vilken punkten på världens nordpol är belägen. Solens och månens vägar mot stjärnornas bakgrund sammanfaller nästan och kommer längs de tolv stjärnbilderna, som kallas zodiaken, eftersom de flesta av dem kallas djur (från det grekiska "zoon" - djur). Dessa inkluderar stjärnbilderna Väduren, Oxen, Tvillingarna, Kräftan, Lejonet, Jungfrun, Vågen, Skorpionen, Skytten, Stenbocken, Vattumannen och Fiskarna.

Banan för Mars rörelse i den himmelska sfären 2003

Solen och månen går också upp och går ner under dagen, men, till skillnad från stjärnorna, in olika punkter horisont under hela året. Från korta observationer kan man se att månen rör sig mot stjärnornas bakgrund och rör sig från väst till öst med en hastighet av cirka 13 ° per dag, vilket gör en hel cirkel på himlen på 27,32 dagar. Solen färdas också på detta sätt, men under året rör sig den med en hastighet av 59" per dag.

Även i antiken sågs 5 armaturer, liknande stjärnor, men "vandrade" genom konstellationerna. De kallades planeter - "vandrande armaturer". Senare upptäcktes ytterligare 2 planeter och Ett stort antal mindre himlakroppar (dvärgplaneter, asteroider).

Planeterna rör sig för det mesta genom zodiakens konstellationer från väst till öst (direkt rörelse), men en del av tiden - från öst till väst (omvänd rörelse).

Din webbläsare stöder inte videotaggen. Stjärnornas rörelse på himlen