Elementos de astronomia esférica

Considere unidades astronômicas de contagem de tempo, que se tornaram protótipos de unidades de calendário. Então, como no passado as pessoas nem sequer sabem o verdadeiro comprimento do ano, poderia medir intervalos de tempo iguais, vendo o sol nascer( ou pôr do sol) o sol, no mesmo ponto do horizonte, orientada nesse sentido seus templos e pirâmides.

Os principais pontos e linhas da esfera celestial. Primeiro de tudo, lembramos que no estudo da forma do céu utiliza o conceito da esfera celeste - uma esfera imaginária de raio arbitrária, a superfície interna do que como se "suspenso" estrela. No centro desta esfera( no ponto O) é o observador( Fig.).O ponto da esfera celestial, localizado diretamente acima da cabeça do observador, é chamado de zênite, oposto a ele - o nadir. Os pontos de interseção do eixo imaginário da rotação da Terra( o "eixo do mundo") com a esfera celestial são chamados pólos do mundo.

desenhar através do centro da esfera três plano imaginário celeste: o primeiro é perpendicular à linha vertical, a segunda perpendicular ao eixo do mundo e a terceira - através da linha pura( através do centro da esfera e o zénite) e o eixo do mundo( através do pólo do mundo).Como resultado, a esfera celeste obtemos três círculos grandes( centros coincidem com o centro da esfera celeste):( Fig.) Do horizonte, o equador celeste e o meridiano celeste.meridiano celeste intersecta o horizonte em dois pontos: um ponto norte( N) e o ponto sul( S), o equador celeste - um ponto de leste( E) e o ponto oeste( W).A linha SN que define a direção "norte-sul" é chamada de linha do meio-dia.

Fig. Os principais pontos e linhas da esfera celestial;a seta indica a direcção do seu centro aparente movimento de rotação do disco

solar anual entre estrela ocorre na elíptica - grande círculo cujo plano faz com o ângulo do plano do equador celeste ε = 23 ° 27.Com celeste elíptica equador intercepta em dois pontos( fig.) No vernal equinocio ¡ e outono equinocio no ponto W.

Fig. A posição da eclíptica na esfera celestial;a seta indica a direcção do movimento anual visível do sol

recordar que o sol se move ao longo da elíptica no sentido de rotação aparentemente diurna da esfera celeste( t. e. a partir de oeste para leste) a uma taxa de cerca de 1 ° por dia, o que equivale a dois dos seu diâmetro angular aparente. Através do ponto do equinócio vernal, o Sol passa em 20 de março( ou 21), passando do hemisfério sul para o hemisfério norte. Seis meses depois, em 22 de setembro( ou 23), passa pelo ponto do equinócio de outono do hemisfério norte para o hemisfério sul.

Coordenadas celestiais. Como no modelo globo-reduzido da Terra, na esfera celestial( mas dentro dele!) É possível construir uma grade de coordenadas que permita determinar as coordenadas de qualquer esfera luminosa. O papel dos meridianos terrestres na esfera jogo círculo de declinação celestial, que se estende desde o pólo norte para o sul do mundo, em vez do paralelo de latitude na esfera celeste são conduzidas paralelamente diurna. Para cada luminária é possível encontrar( Fig.):

Fig. O sentido da contagem do equatorial coordena um, e S, assim como o ângulo horas t estrelas

1. O α distância angular do seu círculo de declinação do equinócio ao longo do equador celeste medido contra o movimento diurno do esfera celeste( semelhante ao caminho ao longo do equador da Terra, medimos longitude λ- a distância angular do meridiano do observador do meridiano zero de Greenwich).Essa coordenada é chamada de subida direta da estrela.

2. A distância angular da estrela δ do equador celestial é a declinação da luz medida ao longo do círculo de declinação passando por esta estrela( correspondente à latitude geográfica φ).

luminárias ct directa escalar medido no sentido horário menos - em horas( h ou h), minuto( m ou m) e segundo( S ou S) a partir de 0h a δ 24h declinação - em graus, com o sinal "positivo"( 0 °para + 90 °) do equador celestial para o pólo norte do mundo e com um sinal de menos( de 0 ° a -90 °) para o pólo sul do mundo. No decorrer da rotação diária da esfera celestial, essas coordenadas para cada luminária permanecem inalteradas.

A posição de cada luminária na esfera celestial em um determinado momento também pode ser descrita por duas outras coordenadas: o seu azimute e a altitude angular acima do horizonte. Para fazer isso, do zênite através da estrela até o horizonte, mantemos um círculo mentalmente grande - o vertical. O azimute da luz A é medido do ponto sul de S para o oeste até o ponto de interseção da vertical da estrela com o horizonte. Se o azimute é lido a partir do ponto sul, no sentido anti-horário, um sinal de menos é atribuído a ele. A altura da luz h é medida ao longo da vertical do horizonte até a luminária( Fig.).Voltando à Fig., É claro que a altura do pólo do mundo acima do horizonte é igual à latitude geográfica do observador.

Fig. A direção de referência do azimute A e a altitude h da luz

O ponto culminante das luminárias. No decurso da rotação diária da Terra, cada ponto da esfera celestial passa duas vezes pelo meridiano celestial do observador. A passagem deste ou aquele luminário através da parte do arco do meridiano celestial, em que se situa o zênite do observador, é chamado de culminante superior da luminária. A altura da luz acima do horizonte atinge o valor mais alto. No momento da menor culminação da luminária, a parte oposta do arco do meridiano, na qual o nadir está localizado, passa. O tempo decorrido após a culminação superior da luminária, o ângulo da hora da luz t é medido.

Se a luminária no clímax superior passa através do meridiano celestial ao sul do zênite, então sua altura acima do horizonte neste momento é igual a