Спостереження добового обертання зоряного неба - Зміст і методика проведення спостережень по вивченню зоряного неба

Всі знають про добовому обертанні небесного склепіння. Як же на практиці переконатися в обертанні зоряного неба, а також визначити напрямок і кутову швидкість цього обертання?

Для цього слід вибрати по одній добре помітною зірку в східній і західній частинах неба, видимих ??невисоко над горизонтом. Запам'ятати, а ще краще, відзначити на малюнку їх висоту і положення щодо помітних земних предметів. Через годину-другу вже можна переконатися, що положення зірок змінилося : зірка, яка перебувала на сході, піднялася вище і змістилася вправо, а зірка, відзначена на заході, опустилася нижче до горизонту і також перемістилася вправо (мається на увазі, що спостерігач звернений обличчям до південь ). Подібним чином ведуть себе всі зірки, видимі на небозводі. Зірки, які були у західній сторони горизонту, стали не видно, а на сході з'явилися нові (Малюнок 1.2.1. )

Малюнок 2. Видиме добовий рух зірок щодо горизонту в південній стороні неба (для північної півкулі)

Якщо ми спостерігаємо за зірками в північній частині небосхилу, то зауважимо, що вони обертаються проти годинникової стрілки навколо Полярної зірки, яка залишається на місці (Малюнок 1.2.2.).

Обертання небосхилу легко простежити на прикладі зміни положення ковша Великої Ведмедиці щодо Полярної зірки і горизонту. На малюнку 1.2.3. показані різні положення ковша сузір'я Великої Ведмедиці щодо Полярної зірки і горизонту залежно від часу доби.

Мал. 3 Зміна положення ковша сузір'я Великої Ведмедиці залежно від часу доби

Якщо спостерігати за ковшем Великої Ведмедиці в кінці листопада, то близько 8 год вечора його ручка буде спрямована вліво (на захід). Близько опівночі сузір'я займе таке положення, що "ківш" повернеться ручкою вниз (до точки півночі). Під ранок він опиниться над вашою головою, тобто ручкою вправо (на схід). З настанням дня зірки перестають бути видимими, але якби ми змогли продовжити спостереження, то побачили б, що "ківш" повернувся ручкою вгору на південь.

Таким чином, створюється враження, ніби всі зірки прикріплені до поверхні небесної сфери незмінно один щодо одного, а сама сфера рівномірно обертається навколо якоїсь уявної осі.

Добове обертання неба можна сфотографувати. На знімку видно концентричні дуги, загальний центр яких розташований поблизу Полярної зірки. Сама Полярна зірка описує маленьку дугу навколо невидимого центру, яка не збігається ні з однією з зірок. Невидимий центр обертання небосхилу називається Північним полюсом світу.

Кутове відстань Полярної зірки від Північного полюса світу близько 1 дуги, що в 1,5 рази більше видимого діаметра місячного диска. Але якщо подивитися на небо в бінокль, то по сусідству з Полярною зіркою можна побачити слабку зірочку. Вона розташована до полюса світу ще ближче, ніж всім відома дороговказ. Внаслідок того, що земна вісь повільно описує в просторі конус, відбувається зміщення Північного полюса світу щодо сузір'їв. В даний час він наближається, до Полярної зірки і в 2103 буде перебувати на мінімальному кутовій відстані від теперішнього становища Полярної зірки.

Кульмінацією світила називається небесне явище проходження світила через небесний меридіан. Ось світу ділить небесний меридіан на 2 частини - північну і південну. У північній півкулі у верхній кульмінації світило перетинає північну частину небесного меридіана ближче до зеніту, в нижній кульмінації світило перетинає південну частину небесного меридіана ближче до Надіра. Момент верхньої кульмінації Сонця називається справжнім полуднем; момент нижньої кульмінації Сонця називається істинної північчю

небесна сфера

Рис. 4 Небесна сфера: небесний меридіан і добові паралелі світил: світила А, В, С у верхній кульмінації;світила А ', В', С 'в нижній кульмінації;світило А - сходить і заходить, світило В - заходять,, світило С - не висхідні

На полюсах Землі добові паралелі світил (за винятком Місяця і Сонця) паралельні математичному горизонту. Всі світила (крім Сонця і Місяця) є не заходять або невисхідні. Небесний екватор паралельний (збігається) з математичним горизонтом. Верхня і нижня кульмінації збігаються (рис. 19 а).

А) Північний полюс Землі б) Середні широти Землі

В) Экватор Землі

У середніх широтах Землі небесний екватор перетинається з математичним горизонтом під кутом : 90 ° - J ( рис. 19 б). Для верхньої кульмінації на південь від зеніту : H = 90 ° - J + D, Z = J - D.

Якщо відміна світила (кут між площиною небесного екватора і світилом ) : D < - ( 90o - J), то воно буде невисхідні.

Якщо відміна світила : D> ( 90o - J), воно буде незахідним.

На екваторі Землі добові паралелі небесних світил перпендикулярні математичному горизонту. Всі світила є восходяще - заходящими. Верхня кульмінація відбувається поблизу зеніту, нижня - поблизу надира ( рис. 19 в).

Рух Сонця по екліптиці є відображенням обертання Землі навколо Сонця. Екліптика пролягає через 13 сузір'їв, які називаються зодіакальними (Риби, Овен, Телець, Близнюки, Рак, Лев, Діва, Скорпіон, Стрілець, Козеріг, Водолій і Змієносець ), а їх сукупність - Поясом Зодіаку. У кожному зодіакальному сузір'ї Сонце знаходиться близько 1 місяця (крім Змієносця і Скорпіона ). За традицією з часів Стародавнього Вавилона Змієносець не рахується зодіакальним сузір'ям, хоча і лежить на екліптиці.

Рух Сонця по екліптиці пов'язано зі зміною пір року на Землі і кліматичними поясами. У Північній півкулі астрономічна весна настає з перетином Сонцем небесного екватора 20 ( 21 ) березня. Шляхи Сонця над і під горизонтом рівні, тому рівні і тривалість дня і ночі. 22 червня Сонце найдалі від екватора на північ - день літнього сонцестояння, початок астрономічного літа. 22 грудня о день зимового сонцестояння Сонце відходить найдалі на південь від екватора - день найкоротший, опівдні Сонце стоїть низько над горизонтом, початок астрономічної зими ( мал. 20).

видиме переміщення сонця по небу протягом року

Рис. 20 Видиме переміщення Сонця по небу протягом року

У результаті тривалих спостережень зоряного неба можна зробити наступні висновки:

    1. зоряне небо обертається як єдине ціле, тобто взаємне розташування зірок і сузір'їв залишається незмінним, що дозволяє складати карти зоряного неба і по них вести пошук різних небесних об'єктів 2. розташування сузір'їв над горизонтом залежить від часу доби, однак картина зоряного неба постійно змінюється від місяця до місяця протязі всього року; 3. через місяць зоряне небо має той же вигляд, якщо спостерігати його на 2 год раніше.

Похожие статьи




Спостереження добового обертання зоряного неба - Зміст і методика проведення спостережень по вивченню зоряного неба

Предыдущая | Следующая