Что значит прямое восхождение звезды
Прямое восхождение
Прямое восхождение отсчитывается в восточном направлении от точки весеннего равноденствия (то есть в сторону, противоположную суточному вращению небосвода). Для измерения прямого восхождения применяют либо градусную меру (от 0° до 360°), либо часовую меру (от 0h до 24h). При этом 24h = 360°.
Прямое восхождение — астрономический эквивалент земной долготы во второй экваториальной системе. И прямое восхождение, и долгота измеряют угол «восток-запад» вдоль экватора; обе меры берут отсчёт от нулевого пункта на экваторе. Начало отсчёта долготы на Земле — нулевой меридиан; начало отсчёта прямого восхождения на небе — точка весеннего равноденствия.
Физический смысл прямого восхождения заключается в том, что если местное истинное звёздное время наблюдателя равно прямому восхождению светила, то оно находится в верхней кульминации — наивысшей, то есть наиболее удобной, возможной для данного места наблюдения точке небесной сферы.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Спектрально-двойной — называют систему двойных звёзд, если двойственность обнаруживается при помощи спектральных наблюдений. Обычно это системы, у которых скорости компонентов достаточно велики, а расположены они настолько близко, что увидеть их раздельно с использованием современных телескопов невозможно. В результате орбитального движения звёзд вокруг центра масс одна из них приближается к нам, а другая от нас удаляется, их лучевые скорости (вдоль направления на наблюдателя) неодинаковы и, как.
В списке приведены самые яркие звёзды, наблюдаемые с Земли, в оптическом диапазоне по видимой звёздной величине. Для кратных звёзд приведена суммарная звёздная величина.
Переменные звезды имеют специальные обозначения, если они ещё не были обозначены буквой греческого алфавита, в формате обозначения Байера, в сочетании с именем созвездия в родительном падеже, в котором эта звезда находится. (см. Список созвездий и их латинское название (родительный падеж)).
Звезда солнечного типа, звезда-аналог Солнца и двойник Солнца — это три категории звёзд, более или менее похожих на Солнце. Изучение этих звёзд весьма важно для лучшего понимания свойств Солнца, его уникальности или, наоборот, типичности среди других звёзд, а также возможности существования обитаемых планет у других звёзд солнечного типа.
Прямое восхождение
Прямое восхождение (α, R. A. — от англ. Right Ascension ) — размер дуги небесного экватора от точки весеннего равноденствия до круга склонения светила. Прямое восхождение — одна из координат экваториальной системы. Вторая координата — склонение.
Прямое восхождение отсчитывается в восточном направлении от точки весеннего равноденствия. Для измерения прямого восхождения применяют либо градусную меру (от 0° до 360°), либо часовую меру (от 0 h до 24 h ). При этом 24 h = 360°.
Прямое восхождение — астрономический эквивалент земной долготы. И прямое восхождение, и долгота измеряют угол «восток-запад» вдоль экватора; обе меры берут отсчёт от нулевого пункта на экваторе. Начало отсчёта долготы на Земле — нулевой меридиан; начало отсчёта прямого восхождения на небе — точка весеннего равноденствия.
Физический смысл прямого восхождения заключается в том, что если звёздное время наблюдателя равно прямому восхождению светила, то оно находится в наивысшей, то есть наиболее удобной, возможной для данного места наблюдения точке небесной сферы.
История
Понятие прямого восхождения было известно ещё во времена Гиппарха, который определял расположение звёзд в экваториальных координатах во II столетии до н. э. Но Гиппарх и его преемники составляли свои каталоги звёзд в эклиптической системе координат.
С изобретением телескопа стало возможно наблюдать астрономические объекты с большей детализацией. Для того, чтобы удерживать объект в поле зрения длительное время, оказалось удобным применение экваториальной монтировки, позволяющей телескопу вращаться вокруг полярной оси. В связи с этим и была принята экваториальная система координат.
Первым каталогом звёзд, в котором для определения координат объектов использовались прямое восхождение и склонение, был Historia Coelestis Britannica Джона Флемстида.
Ссылки
 Небесная механика | |
|---|---|
| Законы и задачи | Законы Ньютона • Закон всемирного тяготения • Законы Кеплера • Задача двух тел • Задача трёх тел • Гравитационная задача N тел • Задача Бертрана • Уравнение Кеплера |
| Небесная сфера | Система небесных координат: галактическая • горизонтальная • первая экваториальная • вторая экваториальная • эклиптическая • Международная небесная система координат • Сферическая система координат • Ось мира • Небесный экватор • Прямое восхождение • Склонение • Эклиптика • Равноденствие • Солнцестояние • Фундаментальная плоскость |
| Параметры орбит | Кеплеровы элементы орбиты: эксцентриситет • большая полуось • средняя аномалия • долгота восходящего узла • аргумент перицентра • Апоцентр и перицентр • Орбитальная скорость • Узел орбиты • Эпоха |
| Движение небесных тел | Движение Солнца и планет по небесной сфере • Эфемериды Конфигурации планет: противостояние • квадратура • парад планет • Кульминация • Сидерический период • Орбитальный резонанс • Период вращения • Предварение равноденствий • Синодический период • Сближение Затмение: солнечное затмение • лунное затмение • сарос • Метонов цикл • Покрытие • Прохождение • Либрация • Элонгация • Эффект Козаи • Эффект Ярковского • Эффект Джанибекова |
| Астродинамика | |
| Космический полёт | Космическая скорость: первая (круговая) • вторая (параболическая) • третья • четвёртая Формула Циолковского • Гравитационный манёвр • Гомановская траектория • Метод оскулирующих элементов • Приливное ускорение • Изменение наклонения орбиты • Стыковка • Точки Лагранжа • Эффект «Пионера» |
| Орбиты КА | Геостационарная орбита • Гелиоцентрическая орбита • Геосинхронная орбита • Геоцентрическая орбита • Геопереходная орбита • Низкая опорная орбита • Полярная орбита • Тундра-орбита • Солнечно-синхронная орбита • Молния-орбита • Оскулирующая орбита |
Полезное
Смотреть что такое «Прямое восхождение» в других словарях:
ПРЯМОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ — ПРЯМОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ, в астрономии координата, используемая для определения местонахождения небесного объекта. Это угловое расстояние, измеряемое на восток от точки весеннего РАВНОДЕНСТВИЯ (также известной как точки Овна) до точки, где сферический… … Научно-технический энциклопедический словарь
прямое восхождение — (обозначается α), одна из экваториальных координат; дуга небесного экватора, отсчитываемая от точки весеннего равноденствия h (в часовой мере). * * * ПРЯМОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ ПРЯМОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ (обозначается a), одна из экваториальных координат; дуга… … Энциклопедический словарь
Прямое восхождение — одна из координат в экваториальной системе небесных координат (См. Небесные координаты) … Большая советская энциклопедия
ПРЯМОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ — см. Небесные координаты … Большой энциклопедический политехнический словарь
ПРЯМОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ — (обозначается а), одна из экваториальных координат; дуга небесного экватора, отсчитываемая от точки весеннего равноденствия У до круга склонений светила в направлении, обратном суточному вращению небесной сферы, в пределах от 0 до 360° (в… … Естествознание. Энциклопедический словарь
ПРЯМОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ — Расстояние, измеряемое вдоль небесного экватора на восток от точки весеннего равноденствия; иногда определяется как расстояние вдоль круга склонения. См. Небесная сфера … Астрологическая энциклопедия
ПРЯМОЕ ВОСХОЖДЕНИЕ СВЕТИЛ — (Right ascension) дуга экватора, заключенная между точкой весеннего равноденствия и меридианом светила. П. В. С. считается всегда от точки весеннего равноденствия по направлению собственного движения Солнца от 0 до 360°. П. В. С. обозначаются… … Морской словарь
Прямое восхождение небесного светила — одна из координат в экваториальной системе небесных координат; дуга небесного экватора, отсчитываемая от точки весеннего равноденствия до круга склонения светила в направлении, обратном суточному вращению небесной сферы. Прямое восхождение… … Астрономический словарь
Прямое восхождение восходящего узла — один из элементов орбиты небесного тела (См. Орбиты небесных тел). Обычно применяется в теории движения искусственных спутников Земли, в которой в качестве основной плоскости принимают плоскость экватора, а в качестве основной точки точку … Большая советская энциклопедия
Прямое восхождение
Прямое восхождение – общий термин для астрологии и астрономии, означающий координатную точку на небосводе, применяемую во второй системе экваториальных координат.
Величина прямого восхождения определяется длиной экваториальной дуги небесной сферы между точкой весеннего равноденствия и кругом склонения светила. Отсчет ведется против хода часов, при наблюдении от Полярной звезды.
Астрономия использует вторую систему координат для определения местонахождения небесных светил, при совместном указании прямого восхождения и склонения.
Измеряется в градусах от нуля до 360 или в часах, по их количеству в сутках. Но не включает крайние точки, соответствующие 360 градусам или 24 часам.
Приведенным ниже крайним точкам годового цикла соответствует следующее количество часов: • весеннему равноденствию – 0; • летнему солнцестоянию – 6; • осеннему равноденствию – 12; • зимнему солнцестоянию – 18.
Координаты прямого восхождения эквивалентны параметрам земной долготы, при одинаковой методике измерения угла (с востока на запад), по экватору, с началом отсчета от нулевой точки на этой линии.
Параметры прямого восхождения для Солнца изменяются на протяжении годового цикла. При выравнивании дня с ночью весной, эта величина равна нулю, с последующем постоянным ростом до достижения предельной величины в момент осеннего равноденствия и обнулением после завершения года.
Но такое изменение прямого восхождения светила происходит не по линейной зависимости, поскольку Земля движется не по круговой, а эллиптической орбите, при наклоне земной оси к плоскости эклиптики. В результате прохождение кульминационных точек отмечается не точно в 24 часа, а с незначительным смещением в одну или другую сторону, которым можно пренебречь.
В физическом смысле, при расположении светила в точке максимального значения прямого восхождения, оно представляет наибольшее удобство для земного наблюдателя.
Небесный Свод
Продолжим разбирать нашу Астролябию.
Как по ней определить координаты Светила, Звезды?
Рис.1
Измерив высоту Солнца или звезды с помощью алидады, поворачивают паук так, чтобы изображение точки эклиптики, в которой Солнце находится в данный момент года, либо изображение звезды попало на изображение альмукантарата, соответствующего этой высоте. При этом на лицевой стороне астролябии получается стереографическое изображение неба в момент наблюдения, после чего определяется азимут, координаты светила и точное время, а также гороскоп (букв. «указатель часа») — градус эклиптики, восходящий над горизонтом в момент наблюдения.
Согласно данной простой инструкции:
Определим звезду под номером 6 в правом верхнем углу, на которую указывает алибада, и ее координаты.
Рис.2
Это звезда СПИКА (6) из созвездия Девы.
Определим экваториальные координаты звезды.
Склонение можно легко определить по шкале, нанесенной на Линейку.
Ориентировочно –11° с небольшим (по картинке сложно точно определить).
Разберемся с данной нестыковкой.
Посмотрим внимательно на Рис.2.
Видим, что звезда Спика находится рядом с Западом (на шкале QUEST).
Логически, звезда находится на Заходе – закате.
А вот и картинка неба 22.06.2000 в полночь 0.00 ч.
Скрин 2. Точка наблюдения Лондон – Гринвич.
Справа на закате на Западе видим звезду Спика (6). Она как раз находится немного за пределами Эклиптики, как и на Рис. 2. Эклиптика здесь указана белой дугой внизу.
По сути, Вид этой карты полностью соответствует Зодиакальному (эклиптическому) кругу на пауке Астролябии (Рис. 1 и 2), только с «эффектом перевернутого листа», в зеркальном отображении. Север с Югом поменян местами.
Есть и существенное Различие. Это градация часового Прямого Восхождения.
Вспомним, что такое Экваториальные координаты светила https://youtu.be/CdF8DNZWjno
Прямым восхождением (α) светила называется дуга небесного экватора от точки весеннего равноденствия до круга склонения светила, или угол между направлением на точку весеннего равноденствия и плоскостью круга склонения светила.
Прямые восхождения отсчитываются в сторону, противоположную суточному вращению небесной сферы, в пределах от 0° до 360° (в градусной мере) или от 0 ч. до 24 ч. (в часовой мере).
Это значит, что Точка отсчета прямого восхождения находится на Востоке (Солнце встает в день весеннего равноденствия) – «0» (24) часов. Далее координата движется по часовой стрелке.
Что мы собственно и наблюдаем на современной Карте астрокалькулятора.
Произведем небольшой расчет.
Рассмотрим Скрин 2. Отсчет от «0» часов на Востоке, по часовой вверх +6 часов – Север, далее +6 часов – Запад, далее +1 час 25 минут. Итого 13 часов 25 минут.
Скрин 3. Эфемериды звезды Спика
По астрокалькулятору на 22.06. 2000 г. Спика имела Прямое восхождение α = 13 ч. 25 м.
Азимут Спики равен 246°. Так и есть.
Рассмотрим Рис.1. Если взять Отсчет от «0» часов на Востоке, вниз +6 часов до Севера, далее +6 часов до Запада, далее +1 час 30 минут. Отсчет здесь мы производим против часовой стрелки, в зеркальном отражении. Итого α = 13 часов 30 минут. Данное Прямое восхождение ближе к истине, если его определять современным научным методом.
Однако, ранее, по шкале внешнего лимба астролябии мы определили α = 16 ч. 30 м.?
Это связано исключительно с точкой отсчета. Отсчет велся от северного направления.
На астролябии реперный «0» жестко закреплен за Севером.
Часовым углом t светила называется дуга небесного эквато ра от верхней точки небесного экватора (то есть точки пересечения небесного экватора с н ебесным меридианом) до круга склонения светила, или двугранный угол между плоскостями небесного меридиана и круга склонения светила.
Часовые углы отсчитываются в сторону суточного вращения небесной сферы, то есть к западу от верхней точки небесного экватора, в пределах от 0° до 360° (в градусной мере) или от 0 ч. до 24 ч. (в часовой мере). Иногда часовые углы отсчитываются от 0° до +180° (от 0h до +12h) к западу и от 0° до −180° (от 0h до −12h) к востоку.
На Скрин 3, вверху, в эфемеридах записан округленно Часовой угол t = 04 ч. 33 м. и зеленой линией отражен отсчет угла согласно вышеизложенному правилу.
Для астролябии на Рис.2 Часовой угол t = 04 ч. 30 м., тоже отмечен зеленой линией. Отсчет угла произведен к западу по правилу, только по часовой стрелке – в зеркальном отражении.
Склонение δ и прямое восхождение α светил при вращен ии небесной сферы не изменяются, но они могут меняться из-за движений све тил, не связанных с суточным вращением.
Высота h, азимут A и часовой угол t светил постоян но изменяются вследствие вращения небесной сферы, так как отсчиты ваются от точек, не связанных с этим вра щением.
Для закрепления понимания принципа работы подобных инструментов рассмотрим реальную простенькую Астролябию.
Рис. 3. Астролябия парижская
Полный круг Астролябии очерчивает границу Южного Тропика.
Надписи на данной Астролябии понятны. Стрелочками на «пауке» указаны важные звезды:
(Стрелки, указывающие на звезды на пауках могут быть различными, дугообразными с разными изысками – см. начало Части 3)
Spi – Спика (Дева)
Arc – Арктур (Волопас)
Den – Денеб (Лебедь)
Veg – Вега (Лира)
Alt – Альтаир (Орел)
Ald – Альдебаран (Телец)
Rig – Ригель (Орион)
Sir – Сириус (Большой Пес)
В какое время возможно наблюдение за данными звездами в Париже?
20 июня, ЛС, полночь 0.00 по Гринвичу или 1.00 по Парижу (взят 1800 год).
Альтаир – Денеб – Вега – Арктур (красная линия) видны на небосводе. Спика находится над горизонтом, чуть ниже эклиптики. Звезды Альдебаран, Ригель, Сириус (отмечены голубым) не попадают в обозрение неба на широте Парижа в данный момент времени.
Здесь мы видим Звездное небо для Наблюдателя с Земли.
Изображение развернуто на 90° для лучшего восприятия соответствия с наблюдаемым небосводом на диске Астролябии (Рис.3).
Мы вновь наблюдаем «эффект перевернутого листа», зеркальное отображение. Для наглядности – проведена красная линия звезд Арктур – Денеб – Вега – Альтаир.
Небосвод Астролябии исполнен в Проекции на Землю.
Однако, нас интересует Сириус, на него направлена алибада.
«0» отсчет начинается внизу, с Севера, чему соответствует конец Марта (Mars) и 0 градусов Эклиптики, указанные на колесе «паука».
«Паук» на Астролябии указывает на день весеннего равноденствия 21 марта.
Сириус на Астролябии находится на Западе (противоположной Востоку, подписанного на диске EST), причем у самого Южного тропика. Наблюдать в Париже мы его не сможем, он будет за линией горизонта.
Склонение определяем по шкале, нанесенной на Линейку.
Ориентировочно –16° (нет мелкой градации шкалы, сложно точно определить).
Вид звездного неба 21 марта, день ВР, 1.00 час ночи, Париж (взят 1800 год).
«0» отсчет будет на Востоке в 6.00 во время восхода Солнца. В полночь 0 (24) часов Прямого восхождения начинается сверху, с Севера.
Запад на 6 часов. Сириус ниже Западной точки.
На Астралябии Прямое восхождение Сириуса указано на отметке 17, 5 часов (между 17 и 18 часами).
Если к Рис.3,4 применить «эффект перевернутого листа», получим картинку небосвода, полностью соответствующую на Скрин 5, а отсчет часов от Севера произвести с учетом зеркального отражения, получим искомые 06 ч.36 м. – Прямое восхождение.
Итак, мы стали немного понимать, как раньше использовалась Астролябия, как по ней можно было определить координаты небесных объектов, вычислить звездное и местное время наблюдения.
Выводы тоже сделали.
Главное, стоит отметить:
Прямое восхождение светил и Азимут на астролябиях и Картах до конца 18 века было другим, в связи с тем, что использовалась Проекция звездного неба на Землю.
Прямое восхождение и Азимут реально имели другое числовое значение (интересно было бы посмотреть эти наблюдаемые координаты звезд, например в Альфонсовых таблицах и соотнести их с современными вычислениями?!).
Реперную точку на астролябиях использовали «0» часов – направление на Север (неплохо было бы исследовать арабские и греческие астролябии).
Известны Универсальные астролябии.
В этой астролябии, изобретённой аз-Заркали, за центр проектирования взята одна из точек равноденствия. В этом случае небесный экватор и эклиптика изображаются на тимпане прямыми линиями. Тимпан этой астролябии, в отличие от тимпанов обычных астролябий, пригоден для любой широты. Функции паука обычной астролябии здесь выполняет линейка, вращающаяся вокруг центра тимпана и называемая «подвижным горизонтом».
Компоненты универсальной астролябии.
Сферическая астролябия.
Небесная сфера представлена в этой астролябии в виде сферы, и её паук также имеет сферическую форму.
Принцип работы и приминение Армиллярных сфер разберем в следующей части.
Что значит прямое восхождение звезды
Люди в древности считали, что все звезды располагаются на небесной сфере, которая как единое целое вращается вокруг Земли. Уже более 2.000 лет тому назад астрономы стали применять способы, которые позволяли указать расположение любого светила на небесной сфере по отношению к другим космическим объектам или наземным ориентирам. Представлением о небесной сфере удобно пользоваться и теперь, хотя мы знаем, что этой сферы реально не существует.
Понятием небесной сферы пользуются для угловых измерений на небе, для удобства рассуждений о простейших видимых небесных явлениях, для различных расчетов, например вычисления времени восхода и захода светил.
Построим небесную сферу и проведем из ее центра луч по направлению к звезде А.
Там, где этот луч пересечет поверхность сферы, поместим точку А1 изображающую эту звезду. Звезда В будет изображаться точкой В1. Повторив подобную операцию для всех наблюдаемых звезд, мы получим на поверхности сферы изображение звездного неба – звездный глобус. Ясно, что если наблюдатель находится в центре этой воображаемой сферы, то для него направление на сами звезды и на их изображения на сфере будут совпадать.
Для решения многих практических задач расстояния до небесных тел не играют роли, важно лишь их видимое расположение на небе. Угловые измерения не зависят от радиуса сферы. Поэтому, хотя в природе небесной сферы и не существует, но астрономы для изучения видимого расположение светил и явлений, которые можно наблюдать на небе в течении суток или многих месяцев, применяют понятие Небесная сфера. На такую сферу и проецируются звезды, Солнце, Луна, планеты и т.д, отвлекаясь от действительных расстояний до светил и рассматривая лишь угловые расстояние между ними. Расстояния между звездами на небесной сфере можно выражать только в угловой мере. Эти угловые расстояния измеряются величиной центрального угла между лучами, направленными на одну и другую звезду, или соответствующими им дугами на поверхности сферы.
Для приближенной оценки угловых расстояний на небе полезно запомнить такие данные: угловое расстояние между двумя крайними звездами ковша Большой Медведицы (α и β) составляет около 5°, а от α Большой Медведицы до α Малой Медведицы (Полярной звезды) – в 5 раз больше – примерно 25°.
Простейшие глазомерные оценки угловых расстояний можно провести также с помощью пальцев вытянутой руки.
Только два светила – Солнце и Луну – мы видим как диски. Угловые диаметры этих дисков почти одинаковы – около 30′ или 0,5°. Угловые размеры планет и звезд значительно меньше, поэтому мы их видим просто как светящиеся точки. Для невооруженного глаза объект не выглядит точкой в том случае, если его угловые размеры превышают 2–3′. Это означает, в частности, что наш глаз различает каждую по отдельности светящуюся точку (звезду) в том случае, если угловое расстояние между ними больше этой величины. Иначе говоря, мы видим объект не точечным лишь в том случае, если расстояние до него превышает его размеры не более чем в 1700 раз.
Отвесная линия Z,Z’, проходящая через глаз наблюдателя (точка С), находящегося в центре небесной сферы, пересекает небесную сферу в точках Z — зенит, Z’ — надир.
Зенит — эта наивысшая точка над головой наблюдателя.
Плоскость, перпендикулярная отвесной линии, называется горизонтальной плоскостью (или плоскостью горизонта).
Математическим горизонтом называется линия пересечения небесной сферы с горизонтальной плоскостью, проходящей через центр небесной сферы.
Невооруженным глазом на всем небе можно видеть примерно 6000 звезд, но мы видим лишь половину из них, потому что другую половину звездного неба закрывает от нас Земля. Движутся ли звезды по небосводу? Оказывается, движутся все и притом одновременно. В этом легко убедиться, наблюдая звездное небо (ориентируясь по определенным предметам).
Вследствие ее вращения вид звездного неба меняется. Одни звезды только еще появляются из-за горизонта (восходят) в восточной его части, другие в это время находятся высоко над головой, а третьи уже скрываются за горизонтом в западной стороне (заходят). При этом нам кажется, что звездное небо вращается как единое целое. Теперь каждому хорошо известно, что вращение небосвода — явление кажущееся, вызванное вращением Земли.
Звезды в течение суток описывают тем большие окружности, чем дальше от Полярной звезды они находятся.
Ось суточного вращения небесной сферы называют осью мира (РР’).
Точки пересечения небесной сферы с осью мира называют полюсами мира (точка Р — северный полюс мира, точка Р’ — южный полюс мира).
Полярная звезда расположена вблизи северного полюса мира. Когда мы смотрим на Полярную звезду, точнее, на неподвижную точку рядом с ней — северный полюс мира, направление нашего взгляда совпадает с осью мира. Южный полюс мира находится в южном полушарии небесной сферы.
Плоскость ЕАWQ, перпендикулярная оси мира РР’ и проходящая через центр небесной сферы, называется плоскостью небесного экватора, а линия пересечения ее с небесной сферой — небесным экватором.
Небесный экватор – линия окружности, полученная от пересечения небесной сферы с плоскостью проходящая через центр небесной сферы перпендикулярно к оси мира.
Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное и южное.
Ось мира, полюса мира и небесный экватор аналогичны оси, полюсам и экватору Земли, так как перечисленные названия связаны с видимым вращением небесной сферы, а оно является следствием действительного вращения земного шара.
Плоскость, проходящая через точку зенита Z, центр С небесной сферы и полюс Р мира, называют плоскостью небесного меридиана, а линия пересечения ее с небесной сферой образует линию небесного меридиана.
Небесный меридиан – большой круг небесной сферы, проходящий через зенит Z, полюс мира Р, южный полюс мира Р’, надир Z’
В любом месте Земли плоскость небесного меридиана совпадает с плоскостью географического меридиана этого места.
Полуденная линия NS — это линия пересечения плоскостей меридиана и горизонта. N – точка севера, S – точка юга
Она названа так потому, что в полдень тени от вертикальных предметов падают по этому направлению.
Земля движется по орбите вокруг Солнца. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты на угол 66,5°. Вследствие действия сил тяготения со стороны Луны и Солнца ось вращения Земли смещается, в то время как наклон оси к плоскости земной орбиты остается постоянным. Ось Земли как бы скользит по поверхности конуса. (то же происходит с осью у обыкновенного волчка в конце вращения).
Это явление было открыто еще в 125 г. до н. э. греческим астрономом Гиппархом и названо прецессией.
Один оборот земная ось совершает за 25 776 лет – этот период называется платоническим годом. Сейчас вблизи Р – северного полюса мира находится Полярная звезда – α Малой Медведицы. Полярной называется та звезда, которая на сегодняшний день находится вблизи Северного полюса мира. В наше время, примерно с 1100 года, такой звездой является альфа Малой Медведицы – Киносура. Раньше титул Полярной поочередно присваивался π, η и τ Геркулеса, звездам Тубан и Кохаб. Римляне вовсе не имели Полярной звезды, а Кохаб и Киносуру (α Малой Медведицы) называли Стражами.
На начало нашего летоисчисление – полюс мира был вблизи α Дракона – 2000 лет назад. В 2100 г полюс мира будет всего в 28′ от Полярной звезды – сейчас в 44′. В 3200г полярным станет созвездие Цефей. В 14000 г – полярной будет Вега (α Лиры).
Как найти в небе Полярную звезду?
Чтобы найти Полярную звезду, нужно через звезды Большой Медведицы (первые 2 звезды «ковша») мысленно провести прямую линию и отсчитать по ней 5 расстояний между этими звездами. В этом месте рядом с прямой мы увидим звезду, почти одинаковую по яркости со звездами «ковша» – это и есть Полярная звезда.
В созвездии, которое нередко называют Малый Ковш, Полярная звезда является самой яркой. Но так же, как и большинство звезд ковша Большой Медведицы, Полярная — звезда второй величины.
А вот так выглядит звездное небо на 15 сентября, 21 час.
Летний (летне-осенний) треугольник = звезда Вега (α Лиры, 25,3 св. лет), звезда Денеб (α Лебедя, 3230 св. лет), звезда Альтаир (α Орла, 16,8 св. лет)
Чтобы отыскать на небе светило, надо указать, в какой стороне горизонта и как высоко над ним оно находится. С этой целью используется система горизонтальных координат – азимут и высота. Для наблюдателя, находящегося в любой точке Земли, нетрудно определить вертикальное и горизонтальное направления.
Первое из них определяется с помощью отвеса и изображается на чертеже отвесной линией ZZ’, проходящей через центр сферы (точку О).
Точка Z, расположенная прямо над головой наблюдателя, называется зенитом.
Плоскость, которая проходит через центр сферы перпендикулярно отвесной линии, образует при пересечении со сферой окружность – истинный, или математический, горизонт.
Высота светила отсчитывается по окружности, проходящей через зенит и светило, и выражается длиной дуги этой окружности от горизонта до светила. Эту дугу и соответствующий ей угол принято обозначать буквой h.
Высота светила, которое находится в зените, равна 90°, на горизонте – 0°.
Положение светила относительно сторон горизонта указывает его вторая координата – азимут, обозначаемый буквой А. Азимут отсчитывается от точки юга в направлении движения часовой стрелки, так что азимут точки юга равен 0°, точки запада – 90° и т. д.
Горизонтальные координаты светил измеряют для определения времени или географических координат различных пунктов на Земле. На практике, например в геодезии, высоту и азимут измеряют специальными угломерными оптическими приборами – теодолитами.
Чтобы создать звездную карту, изображающую созвездия на плоскости, надо знать координаты звезд. Для этого нужно выбрать такую систему координат, которая вращалась бы вместе со звездным небом. Для указания положения светил на небе используют систему координат, аналогичную той, которая используется в географии, — систему экваториальных координат.
Географическая широта — это угловое расстояние пункта от земного экватора. Географическая широта (φ) отсчитывается по меридианам от экватора к полюсам Земли.
Долгота — угол между плоскостью меридиана данного пункта и плоскостью начального меридиана. Географическая долгота (λ) отсчитывается вдоль экватора от начального (Гринвичского) меридиана.
Так, например, Москва имеет следующие координаты: 37°30′ восточной долготы и 55°45′ северной широты.
Введем систему экваториальных координат, которая указывает положение светил на небесной сфере относительно друг друга.
Склонение — угловое расстояние светил от небесного экватора. Склонение обозначают буквой δ. В северном полушарии склонения считают положительными, в южном — отрицательными.
Вторая координата, которая указывает положение светила на небе, аналогична географической долготе. Эта координата называется прямым восхождением. Прямое восхождение отсчитывается по небесному экватору от точки весеннего равноденствия γ, в которой Солнце ежегодно бывает 21 марта (в день весеннего равноденствия). Оно отсчитывается от точки весеннего равноденствия γ против часовой стрелки, т. е. навстречу суточному вращению неба. Поэтому светила восходят (и заходят) в порядке возрастания их прямого восхождения.
Прямое восхождение — угол между плоскостью полукруга, проведенного из полюса мира через светило (круга склонения), и плоскостью полукруга, проведенного из полюса мира через лежащую на экваторе точку весеннего равноденствия (начального круга склонений). Прямое восхождение обозначается буквой α
Склонение и прямое восхождение (δ, α) называют экваториальными координатами.
Склонение и прямое восхождение удобно выражать не в градусах, а в единицах времени. Учитывая, что Земля делает один оборот за 24 ч, получаем:
360° — 24 ч, 1 ° — 4 мин;
15° — 1 ч, 15′ —1 мин, 15″ — 1 с.
Следовательно, прямое восхождение, равное, например, 12 ч, составляет 180°, а 7 ч 40 мин соответствует 115°.
Если не нужна особая точность, то небесные координаты для звезд можно считать неизменными. При суточном вращении звездного неба вращается и точка весеннего равноденствия. Поэтому положения звезд относительно экватора и точки весеннего равноденствия не зависят ни от времени суток, ни от положения наблюдателя на Земле.
Экваториальная система координат изображена на подвижной карте звездного неба.