Elementi di astronomia sferica
Considera unità astronomiche di conteggio del tempo, che sono diventate prototipi di unità del calendario. Allora come in passato la gente non sapeva nemmeno la vera durata dell'anno, si potrebbe misurare gli intervalli di tempo uguali, a guardare l'alba( o al tramonto) il sole nello stesso punto dell'orizzonte, orientata in questa direzione i loro templi e piramidi.
I punti e le linee principali della sfera celeste. Innanzitutto, ricordiamo che nello studio della forma del cielo utilizza il concetto della sfera celeste - una ideale sfera di raggio arbitrario, la cui superficie interna come "sospeso" stella. Al centro di questa sfera( nel punto O) c'è l'osservatore( fig.).Il punto della sfera celeste, situato sopra la testa dell'osservatore, chiamato zenit, suo opposto - nadir. I punti di intersezione dell'asse di rotazione( "Asse mondo") con la sfera celeste un immaginario della Terra sono chiamati i poli del mondo.
disegnare attraverso il centro della sfera celeste tre piano immaginario: il primo è perpendicolare alla linea verticale, il secondo perpendicolare all'asse del mondo e la terza - attraverso la linea pura( attraverso il centro della sfera e la zenit) e l'asse del mondo( attraverso il polo del mondo).Come risultato, la sfera celeste otteniamo tre grandi cerchi( centri coincidono con il centro della sfera celeste):( Fig.) L'orizzonte, l'equatore celeste e il meridiano celeste.meridiano celeste interseca l'orizzonte in due punti: un punto a nord( N) e il punto sud( S), l'equatore celeste - un punto est( E) e il punto ovest( W).La linea SN che definisce la direzione "nord-sud" è chiamata linea di mezzogiorno.
Fig. I punti principali e le linee della sfera celeste;freccia indica la direzione del suo movimento di rotazione
apparente centro del disco solare annuale tra stella verifica sull'Eclittica - cerchio il cui piano fa con l'angolo del piano equatoriale celeste ε = 23 ° 27.Con celeste equatore eclittica interseca in due punti( Fig.) Alla primavera equinozio ¡ e autunno equinozio nel punto W.
Fig. La posizione dell'eclittica sulla sfera celeste;freccia indica la direzione del moto annuale visibile del sole
Ricordiamo che il sole si muove lungo l'eclittica verso rotazione apparentemente diurno della sfera celeste( t. e. da ovest a est) a una velocità di circa 1 ° al giorno, che ammonta a due del suo diametro angolare apparente. Sole passa 20( o 21) marzo spostando dall'emisfero meridionale al nord attraverso l'equinozio di primavera. Sei mesi dopo, il 22( o 23) nel mese di settembre passa attraverso l'equinozio d'autunno nell'emisfero settentrionale, nel sud.
Coordinate celesti. Come in globuse- ridotta del modello della Terra, la sfera celeste( ma dentro!), È possibile costruire una griglia che permette di determinare le coordinate di qualsiasi stella. Il ruolo dei meridiani terrestri sulla sfera gioco cerchio di declinazione celeste, che si estende dal polo nord al sud del mondo, al posto del parallelo di latitudine sulla sfera celeste sono condotte diurna parallelo. Per ogni luminare è possibile trovare( Fig.):
Fig. La direzione di conteggio del equatoriale coordina un, e S, come pure l'angolo di un'ora t stelle
1. La distanza angolare α del suo cerchio di declinazione dal di primavera lungo l'equatore celeste misurata contro il moto diurno della sfera celeste( simile al modo lungo l'equatore terrestre, si misura longitudine λ- la distanza angolare del meridiano dell'osservatore dal meridiano zero di Greenwich).Questa coordinata è chiamata ascensione diretta della stella.
2. La distanza angolare δ luminare dell'equatore celeste -( . Corrispondente alla latitudine φ) inducendo luce misurato lungo un cerchio di declinazione passa attraverso questa luce.
luminari alfa diretto arrampicata misurati in senso orario almeno - in ore( H o H), minuti( m o m) e secondi( s o S) da 0h a 24h di declinazione δ - in gradi, con il segno "più"( 0 °a + 90 °) nella direzione dell'equatore celeste al polo nord del mondo, e con il segno "meno"( da 0 ° a -90 °) - al polo sud del mondo. Nel corso della rotazione giornaliera della sfera celeste, queste coordinate per ciascun luminare rimangono invariate.
La posizione di ciascun luminare sulla sfera celeste in un dato momento può anche essere descritta da altre due coordinate: il suo azimut e l'altitudine angolare sopra l'orizzonte. Per fare questo, dallo zenit attraverso la stella fino all'orizzonte, teniamo un cerchio mentalmente grande - la verticale. L'azimut della luce A viene misurata dal punto a sud di S a ovest fino al punto di intersezione della verticale della stella con l'orizzonte. Se l'azimut viene letto dal punto sud in senso antiorario, viene assegnato un segno meno. L'altezza della luce h è misurata lungo la verticale dall'orizzonte al luminare( fig.).Passando alla Fig., È chiaro che l'altezza del polo del mondo sopra l'orizzonte è uguale alla latitudine geografica dell'osservatore.
Fig. La direzione di riferimento dell'azimuth A e l'altitudine h della luce
Il culmine dei luminari. Nel corso della rotazione quotidiana della Terra, ogni punto della sfera celeste passa due volte attraverso il meridiano celeste dell'osservatore. Il passaggio di questo o quel luminare attraverso quella parte dell'arco del meridiano celeste, su cui si trova lo zenith dell'osservatore, è chiamato il culmine superiore del luminare. L'altezza della luce sopra l'orizzonte raggiunge il valore più alto. Al momento del culmine inferiore del luminare, la parte opposta dell'arco del meridiano, su cui si trova il nadir, passa. Il tempo trascorso dopo il culmine superiore del luminare, viene misurato l'angolo orario della luce t.
Se il luminare nel culmine superiore passa attraverso il meridiano celeste a sud dello zenit, allora la sua altezza sopra l'orizzonte in questo momento è uguale a