Elementer af sfærisk astronomi

Overvej den astronomiske tid tæller enhed, som blev prototypen på kalenderemner. Så hvordan i de sidste folk ikke engang kender den sande længde af året, kan det måle lige store tidsintervaller, se solopgang( eller solnedgang) solen i samme punkt i horisonten, orienteret i den retning deres templer og pyramider.

De vigtigste punkter og linjer i den himmelske sfære. Først og fremmest, vi husker, at i studiet af form af himlen bruger begrebet himmelkuglen - en imaginær kugle til vilkårlig radius, den indre overflade som om "suspenderet" stjerne. I midten af ​​denne kugle( ved punktet O) er observatøren( fig.).Pointen med himmelkuglen, beliggende lige over hovedet på den observatør, der kaldes zenit, dens modsatte - nadir. Skæringspunkterne for en imaginær Jordens rotationsakse( "verdens akse") med himmelkuglen kaldes poler verden.

trække gennem midten af ​​himmelkuglen tre imaginært plan: den første er vinkelret på den lodrette linje, den anden vinkelret på aksen af ​​verden og den tredje - gennem springlinien( gennem kuglens centrum og zenit) og aksen af ​​verden( gennem polen af ​​verden).Som et resultat, himmelkuglen får vi tre store cirkler( centre falder sammen med centrum af himmelkuglen):( . Fig) i horisonten himlens ækvator og celestial meridian. Celestial meridian skærer horisonten i to punkter: et punkt nord( N) og syd( S), himlens ækvator - et punkt øst( E) og vest punkt( W).SN-linjen, der definerer retningen "nord-syd" hedder midterlinjen.

Fig. De vigtigste punkter og linjer i den himmelske sfære;pil angiver retningen af ​​sin bevægelse rotation

Tilsyneladende årlige solar disk center blandt stjerne opstår på ekliptika - store cirkel, hvis plan danner med himmelske ækvator plane vinkel ε = 23 ° 27.Med himmelsk ækvator ekliptika skærer i to punkter( figur). Ved forårsjævndøgn ¡ og efterårsjævndøgn i punkt W.

Fig. Ecliptikens position på den himmelske sfære;pil angiver retningen af ​​den synlige årlige bevægelse af solen

Recall at solen bevæger sig langs ekliptika retning tilsyneladende daglige rotation af himmelkuglen( t. e. fra vest til øst) ved en hastighed på næsten 1 ° per dag, hvilket svarer til to af dens tilsyneladende vinkeldiameter. Solen passerer 20( eller 21) Marts flytter fra den sydlige halvkugle til den nordlige gennem forårsjævndøgn. Seks måneder senere, 22( eller 23) i september den passerer gennem efterårsjævndøgn på den nordlige halvkugle i det sydlige.

Himmelkoordinater. Som i globuse- reduceret model af Jorden, himmelkuglen( men inde i det!), Kan du bygge et gitter, der giver mulighed for at bestemme koordinaterne for enhver stjerne. Den rolle, som de terrestriske meridianer på himmelkuglen play deklination cirkel, der strækker sig fra den nordlige pol til den sydlige del af verden, i stedet for breddeparallellen på himmelkuglen udføres daglige parallelt. For hver luminary er det muligt at finde( Fig.):

Fig. Optællingen retning ækvatoriale koordinater a, og S, samt time vinkel t stjerner

1. vinkelafstand α af hans kreds af deklinationen fra forårsjævndøgn langs himmelske ækvator målt i forhold til daglig bevægelse af himmelkuglen( svarende til vejen langs Jordens ækvator måler vi længdegrad λ- Vinkelafstanden af ​​observatørens meridian fra nul Greenwich-meridianen).Denne koordinat kaldes den direkte opstigning af stjernen.

2. vinkelafstand δ belysningsarmatur med den himmelske ækvator -( . Svarende til den geografiske breddegrad φ) induktion lys målt langs en cirkel af deklinationen passerer gennem dette lys.

Direkte a lysarmaturer klatring målt med uret mindst - i timer( h eller h), minute( m eller m) og sekunder( s eller S) fra 0h til 24h deklination δ - i grader, med "plus" -tegn( 0 °til + 90 °) i retning af den himmelske ækvator til nordpolen af ​​verden, og med "minus" tegn( fra 0 ° til -90 °) - til sydpolen af ​​verden. I løbet af den daglige rotation af himmelkuglen koordinaterne for hvert let forbliver uændret.

Placeringen af ​​hver luminary på himlens kugle på et givet tidspunkt kan også beskrives af to andre koordinater: dets azimut og vinkelhøjde over horisonten. For at gøre dette, fra zenithen gennem stjernen til horisonten holder vi en mentalt stor cirkel - den lodrette. Lysets azimut måles fra punktet syd for S mod vest til skæringspunktet for stjernens lodret med horisonten. Hvis azimuten læses fra sydpunktet mod uret, så er der tildelt et minustegn. Højden af ​​lyset h måles langs lodret fra horisonten til lyskilden( fig.).Idet der henvises til fig., Er det klart, at højden af ​​verdens pol over horisonten er lig med observatørens geografiske bredde.

Fig. Referenceretningen for azimut A og højden h af lyset

Kulminationen af ​​armaturerne. I løbet af Jordens daglige rotation passerer hvert punkt i den himmelske kugle to gange gennem observatørens celestiale meridian. Passagen af ​​denne eller den luminary gennem den del af buen af ​​den himmelske meridian, som observatørens zenith er placeret, kaldes den øverste kulmination af luminary. Samtidig når højden af ​​lyset over horisonten sin højeste værdi. I øjeblikket af den nedre kulmination af luminary passerer den modsatte del af bue af meridianen, som nadiren ligger på.Tiden gik efter den øvre kulmination af lyset, måles timens vinkel for lyset t.

Hvis lysstyrken i det øvre klimaks passerer gennem den himmelske meridian syd for zenitten, så er dens højde over horisonten lige nu lig med