Основні елементи небесної сфери

Лекція №2. Небесна сфера, основні точки.

1. Горизонтальні та екваторіальні системи небесних координат.

2. Пряме сходження. Відмінювання світила.

3. Проведення вечірніх астрономічних спостережень зоряного неба.

Небесні сфери. Основні точки, лінії та кола на небесній сфері

Небесною сферою називають сферу будь-якого радіусу із центром у довільній точці простору. За її центр, залежно від постановки завдання, приймають очі спостерігача, центр інструменту, центр Землі тощо.

Розглянемо основні точки та кола небесної сфери, за центр Про яку прийнято око спостерігача (рис. 72). Через центр небесної сфери проведемо вертикальну лінію. Точки перетину прямовисної лінії зі сферою називають зенітом Z та надиром п.

Мал. 72.

Площина, що проходить через центр небесної сфери перпендикулярно до прямовисної лінії, називаютьплощиною справжнього горизонту. Ця площина, перетинаючи з небесної сферою, утворює коло великого кола, що називається справжнім горизонтом. Останній ділить небесну сферу на дві частини: надгоризонтну та підгоризонтну.

Пряму, що проходить через центр небесної сфери паралельно до земної осі, називають вісьмою світу. Точки перетину осі світу з небесною сферою називаються полюсами світу. Один з полюсів, відповідно до полюсів Землі, називають північним полюсом світу і позначають Pn, інший - південним полюсом світу Ps.

Площина QQ", що проходить через центр небесної сфери перпендикулярно до осі світу, називають площиною небесного екватора. Ця площина, що перетинається з небесною сферою, утворює коло великого кола.небесний екватор, який ділить небесну сферу на північну та південну частини.

Велике коло небесної сфери, що проходить через полюси світу, зеніт та надир, називають меридіаном спостерігача PN nPsZ. Вісь світу ділить меридіан спостерігача на полуденну PN ZPs та північну PN nPs частини.

Меридіан спостерігача перетинається з істинним горизонтом у двох точках: точці півночі N та точці півдня S. Пряму, що з'єднує точки півночі та півдня, називають південної лінії.

Якщо з центру сфери дивитись у точку N, то справа буде точка сходу O st , а ліворуч - точка заходу W. Малі кола небесної сфери аа", паралельні площині справжнього горизонту, називаютьальмукантарат; малі bb" паралельні площині небесного екватора, -небесні паралелі.

Кола небесної сфери Zon, що проходять через точки зеніту та надиру, називають вертикалами. Вертикал, що проходить через точки сходу та заходу, називають першим вертикалом.

Кола небесної сфери PNoPs, що проходять через полюси світу, називають колами відмінювання.

Меридіан спостерігача є одночасно вертикалом та колом відмінювання. Він ділить небесну сферу на дві частини – східну та західну.

Полюс світу, розташований над горизонтом (під горизонтом), називають підвищеним (зниженим) полюсом світу. Найменування підвищеного полюса світу завжди однойменно із найменуванням широти місця.

Вісь світу з площиною істинного горизонту становить кут, що дорівнює географічної широти місця.

Стан світил на небесній сфері визначають за допомогою сферичних координатних систем. У морській астрономії застосовуються горизонтна та екваторіальна системи координат.

Уявлення про небесну сферу виникло в давнину; в основу його лягло зорове враження про існування куполоподібного небесного склепіння. Це враження пов'язане з тим, що в результаті величезної віддаленості небесних світил людське око не в змозі оцінити відмінності в відстанях до них, і вони однаково видалені. У давніх народів це асоціювалося з наявністю реальної сфери, що обмежує весь світ і несе на своїй поверхні численні зірки. Отже, у тому уявленні небесна сфера була найважливішим елементом Всесвіту. З розвитком наукових знань такий погляд на небесну сферу відпав. Однак закладена в давнину геометрія небесної сфери в результаті розвитку та вдосконалення набула сучасного вигляду, в якому і використовується в астрометрії.

Елементи небесної сфери

Вертикальна лінія та пов'язані з нею поняття

Діаграма, що показує співвідношення , і (У різних визначеннях). Зауважимо, що зеніт протилежний надиру.

Вертикальна лінія - Пряма, що проходить через центр небесної сфери і точку спостереження на поверхні Землі. Вертикальна лінія перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках - над головою спостерігача та під ногами спостерігача.

Істинний (математичний) обрій - велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до прямовисної лінії. Справжній обрій ділить поверхню небесної сфери на дві півсфери:видиму півсферу з вершиною в зеніті таневидиму півсферу з вершиною в надірі. Справжній горизонт не збігається з видимим горизонтом внаслідок піднесеності точки спостереження над земною поверхнею, а також через викривлення променів світла в атмосфері.

Коло висотиабо вертикал світила - велике півколо небесної сфери, що проходить через світило, зеніт та надір.Альмукантара́т (Араб. ») - мале коло небесної сфери, площина якого паралельна площині математичного горизонту. Кола висоти та альмукантарати утворюють координатну сітку, що задає горизонтальні координати світила.

Добове обертання небесної сфери та пов'язані з ним поняття

Уявна лінія, що проходить через центр світу, довкола якої відбувається обертання небесної сфери. Вісь світу перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках.північному полюсі світу і південному полюсі світу . Обертання небесної сфери відбувається проти годинникової стрілки навколо північного полюса, якщо дивитися на небесну сферу зсередини.

Велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до осі світу і проходить через центр небесної сфери. Небесний екватор ділить небесну сферу на дві півкулі:північнеі південне .

Коло відмінювання світила - велике коло небесної сфери, що проходить через полюси світу і це світило.

Добова паралель - мале коло небесної сфери, площина якого паралельна площині небесного екватора. Видимі добові рухи світил відбуваються за добовими паралелями. Кола відмінювання та добові паралелі утворюють на небесній сфері координатну сітку, що задає екваторіальні координати світила.

Терміни, що народжуються в перетинах понять «Стемна лінія» та «Обертання небесної сфери»

Небесний екватор перетинається з математичним горизонтомточці сходу і точці заходу . Точкою сходу називається та, в якій точки небесної сфери, що обертається, сходять через обрій. Півколо висоти, що проходить через точку сходу, називаєтьсяпершим вертикалом .

Небесний меридіан - велике коло небесної сфери, площина якого проходить через прямовисну лінію та вісь світу. Небесний меридіан ділить поверхню небесної сфери на дві півкулі:східна півкуля і західна півкуля .

Південна лінія - Лінія перетину площини небесного меридіана та площини математичного горизонту. Південна лінія та небесний меридіан перетинають математичний горизонт у двох точках:точці півночі і точці півдня . Точкою півночі називається та, що ближче до північного полюса світу.

Річний рух Сонця по небесній сфері та пов'язані з ним поняття

P,P" - полюси світу, T,T" - точки рівнодення, E,C - точки сонцестояння, П,П" - полюси екліптики, PP" - вісь світу, ПП" - вісь екліптики, ATQT" - небесний екватор, ETCT - екліптика

Велике коло небесної сфери, яким відбувається видимий річний рух . Площина екліптики перетинається із площиною небесного екватора під кутом ε = 23°26".

Дві точки, в яких екліптика перетинається з небесним екватором, називаються точками.. У точці весняного рівнодення Сонце у своєму річному русі переходить із південної півкулі небесної сфери до північної; вточці осіннього рівнодення - з північної півкулі у південну. Дві точки екліптики, що віддаляються від точок рівнодення на 90° і тим самим максимально віддалені від небесного екватора, називаються точками. . Точка літнього сонцестояння знаходиться у північній півкулі,точка зимового сонцестояння - у південній півкулі. Ці чотири точки позначаються символами♈ ), осіннього рівнодення - знаком Терезів (♎ ), зимового сонцестояння - знаком Козерога (♑ ), літнього сонцестояння - знаком Рака (♋ )

Діаметр небесної сфери, перпендикулярний до екліптики. Вісь екліптики перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках.північному полюсі екліптики , що лежить у північній півкулі, іпівденному полюсі екліптики , що лежить у південній півкулі. Північний полюс екліптики має екваторіальні координати R.A. = 18h00m, Dec = +66°33", і знаходиться у сузір'ї , а південний полюс – R.A. = 6h00m, Dec = −66°33" у сузір'ї .

Коло еліптичної широти , або просто коло широти - велике півколо небесної сфери, що проходить через полюси екліптики.

ТЕСТ . Небесна сфера (Гомуліна Н.М.)

1. Небесна сфера – це:
А) уявна сфера нескінченно великого радіусу, описана навколо центру Галактики;
Б) кришталева сфера, де за поданням древніх греків прикріплені світила;
В) уявна сфера довільного радіусу, центром якої є око спостерігача.
Г) уявна сфера – умовна межа нашої Галактики.

2. Небесна сфера:
А) нерухома, її внутрішньої поверхні рухаються Сонце, Земля, інші планети та його супутники;
Б) обертається навколо осі, що проходить через центр Сонця, період обертання небесної сфери дорівнює періоду обертання Землі навколо Сонця, тобто одного року;
В) обертається навколо земної осі з періодом рівним періоду обертання Землі навколо осі, тобто. однією добою;
Г) обертається навколо центру Галактики, період обертання небесної сфери дорівнює періоду обертання Сонця навколо центру Галактики.

3. Причиною добового обертання небесної сфери є:
А) Власний рух зірок;
Б) Обертання Землі навколо осі;
В) Рух Землі навколо Сонця;
Г) Рух Сонця навколо центру Галактики.

4. Центр небесної сфери:
А) збігається з оком спостерігача;
Б) збігається із центром Сонячної системи;
В) збігається із центром Землі;
Г) збігається із центром Галактики.

5. Північний полюс світу в даний час:
А) збігається із Полярною зіркою;
Б) знаходиться в 1°,5 від Малої Ведмедиці;
В) знаходиться біля найяскравішої зірки всього небосхилу - Сіріуса;
Г) знаходиться у сузір'ї Ліри біля зірки Вега.

6. Сузір'я Великої Ведмедиці здійснює повний оберт навколо Полярної зірки за час рівний
а) однієї ночі;
Б) однією добою;
В) одного місяця;
г) одного року.

7. Ось світу це:
А) лінія, що проходить через зеніт Z і надір Z" і проходить через око спостерігача;
Б) лінія, що з'єднує точки півдня S та півночі N і проходить через око спостерігача;
В) лінія, що з'єднує точки Сходу E і заходу W і проходить через око спостерігача;
Г) Лінія, що з'єднує полюси світу Р і Р і проходить через око спостерігача.

8. Полюсами світу називаються точки:
А) точки півночі N та півдня S.
Б) точки сходу E та заходу W.
В) точки перетину осі світу з небесною сферою Р та Р";
Г) північний та південний полюси Землі.

9. Точкою зеніту називається:

10. Точкою надиру називається:
А) точка перетину небесної сфери з прямовисною лінією, що знаходиться над горизонтом;
Б) точка перетину небесної сфери з прямовисною лінією, що знаходиться під горизонтом;
В) точка перетину небесної сфери з віссю світу, що у північній півкулі;
Г) точка перетину небесної сфери з віссю світу, що у південній півкулі.

11. Небесним меридіаном називається:
А) площина, що проходить через полуденну лінію NS;
Б) площина, перпендикулярна осі світу Р та Р";
В) площина, перпендикулярна вертикальній лінії, що проходить через зеніт Z і надір Z";
Г) площина, що проходить через точку півночі N, полюси світу Р та Р", зеніт Z, точку півдня S.

12. Південною лінією називають:
А) лінію, що з'єднує точки сходу E та заходу W;
Б) лінію, що з'єднує точки півдня S та півночі N;
В) лінію, що з'єднує точки полюса світу Р та полюса світу Р";
Г) лінію, що з'єднує точки зеніту Z та надиру Z".

13. Видимі шляхи зірок, при русі небом паралельні
а) небесному екватору;
Б) небесному меридіану;
В) екліптики;
г) горизонту.

14. Верхня кульмінація – це:
А) положення світила, у якому висота над горизонтом мінімальна;
Б) проходження світила через точку зеніту Z;
В) проходження світила через небесний меридіан та досягнення найбільшої висоти над горизонтом;
Г) проходження світила на висоті, що дорівнює географічній широті місця спостереження.

15. В екваторіальній системі координат основною площиною та основною точкою є:
А) площина небесного екватора та точка весняного рівнодення g;
Б) площина горизонту та точка півдня S;
В) площина меридіана та точка півдня S;
Г) площину екліптики та точка перетину екліптики та небесного екватора.

16. Екваторіальними координатами є:
А) відмінювання та пряме сходження;
Б) зенітна відстань та азимут;
В) висота та азимут;
Г) зенітна відстань та пряме сходження.

17. Кут між віссю світу та земною віссю дорівнює: А) 66 °, 5; Б) 0 °; В) 90 °; Р) 23°,5.

18. Кут між площиною небесного екватора та віссю світу дорівнює: А) 66 °, 5; Б) 0 °; В) 90 °; Р) 23°,5.

19. Кут нахилу земної осі до площини земної орбіти дорівнює: А) 66 °, 5; Б) 0 °; В) 90 °; Р) 23°,5.

20. Де Землі добовий рух зірок відбувається паралельно площині горизонту?
А) на екваторі;
Б) на середніх широтах північної півкулі Землі;
В) на полюсах;
г) на середніх широтах південної півкулі Землі.

21. Де ви шукали б Полярну зірку, якби ви знаходилися на екваторі?
А) у точці зеніту;

в) на горизонті;

22. Де ви шукали б Полярну зірку, якби ви знаходилися на північному полюсі?
А) у точці зеніту;
Б) на висоті 45 ° над горизонтом;
в) на горизонті;
Г) на висоті, що дорівнює географічній широті місця спостереження.

23. Сузір'ям називається:
А) певна фігура із зірок, у яку зірки об'єднані умовно;
Б) ділянку піднебіння із встановленими межами;
В) обсяг конуса (зі складною поверхнею), що йде в нескінченність, вершина якого збігається з оком спостерігача;
г) лінії, що з'єднують зірки.

24. Якщо зірки у нашій Галактиці рухаються у різних напрямах, причому відносна швидкість руху зірок сягає сотні кілометрів на секунду, слід очікувати, що обриси сузір'їв помітно змінюються:
а) протягом одного року;
Б) за час, що дорівнює середній тривалості людського життя;
В) за століття;
г) за тисячоліття.

25. Усього на небі налічується сузір'їв: А)150; Б) 88; В)380; Г)118.

Небесна сфера - уявна сфера довільного радіусу, що використовується в астрономіїдля опису взаємних положень світил на небосхилі. Для простоти розрахунків її радіус приймають рівним одиниці; центр небесної сфери в залежності від розв'язуваного завдання поєднують із зіницею спостерігача, з центром Землі, Місяця, Сонцяабо взагалі з довільною точкою простору.

Уявлення про небесну сферу виникло в давнину. В основу його лягло зорове враження про існування кришталевого бані неба, на якому ніби укріплені зірки. Небесна сфера у виставі давніх народів була найважливішим елементом Всесвіту. З розвитком астрономії такий погляд на небесну сферу відпав. Однак закладена в давнину геометрія небесної сфери в результаті розвитку та вдосконалення набула сучасного вигляду, в якому для зручності різних розрахунків і використовується в астрометрії.

Розглянемо небесну сферу, як вона представляється Спостерігачеві в середніх широтах із Землі (рис. 1).

Дві прямі, становище яких можна встановити експериментально з допомогою фізичних і астрономічних інструментів, грають значної ролі щодо понять, що з небесної сферою. Перша з них - прямовисна лінія; це пряма, що збігається у цій точці з напрямом дії сили тяжіння. Ця лінія, проведена через центр небесної сфери, перетинає її у двох діаметрально протилежних точках: верхня називається зенітом, нижня – надиром. Площина, що проходить через центр небесної сфери перпендикулярно вертикальній лінії, називається площиною математичного (або істинного) горизонту. Лінія перетину цієї площини з небесною сферою називається горизонтом.

Другий прямий служить вісь світу - пряма, що проходить через центр небесної сфери паралельно осі обертання Землі; навколо осі світу відбувається видиме добове обертання всього небосхилу. Точки перетину осі світу з небесною сферою називаються Північним та Південним полюсами світу. Найбільш помітна із зірок поблизу Північного полюса світу - Полярна зірка. Яскравих зірок біля Південного полюса світу нема.

Площина, що проходить через центр небесної сфери перпендикулярно до осі світу, називається площиною небесного екватора. Лінію перетину цієї площини з небесною сферою називають небесним екватором.

Нагадаємо, що коло, яке виходить при перетині небесної сфери площиною, що проходить через її центр, називається в математиці великим колом, а якщо площина не проходить через центр, то виходить мале коло. Горизонт і небесний екватор являють собою великі кола небесної сфери і поділяють її на дві рівні півкулі. Горизонт ділить небесну сферу на видиму та невидиму півкулі. Небесний екватор ділить її відповідно на Північну та Південну півкулі.

При добовому обертанні небосхилу світила обертаються навколо осі світу, описуючи на небесній сфері малі кола, які називаються добовими паралелями; світила, віддалені від полюсів світу на 90°, рухаються вздовж великого кола небесної сфери – небесного екватора.

Визначивши стрімку лінію і вісь світу, неважко дати визначення решті всіх площин і кіл небесної сфери.

Площина, що проходить через центр небесної сфери, в якій одночасно лежать і прямовисна лінія, і вісь світу, називається площиною небесного меридіана. Велике коло від перетину цією площиною небесної сфери називають небесним меридіаном. Та з точок перетину небесного меридіана з горизонтом, що знаходиться ближче до Північного полюса світу, називається точкою півночі; діаметрально протилежна – точкою півдня. Пряма, що проходить через ці точки, є південна лінія.

Точки горизонту, що віддаляються на 90° від точок півночі та півдня, називаються точками сходу та заходу. Ці чотири точки називають головними точками горизонту.

Площини, що проходять через вертикальну лінію, перетинають небесну сферу великими колами і називаються вертикалами. Небесний меридіан є одним із вертикалів. Вертикал, що перпендикулярний меридіану і проходить через точки сходу і заходу, називають першим вертикалом.

За визначенням три основні площини – математичного горизонту, небесного меридіана та першого вертикалу – взаємно перпендикулярні. Площина небесного екватора перпендикулярна лише площині небесного меридіана, утворюючи з площиною горизонту двогранний кут. На географічних полюсах Землі площина небесного екватора збігається з площиною горизонту, але в екваторі Землі стає їй перпендикулярною. У першому випадку, на географічних полюсах Землі, вісь світу збігається з вертикальною лінією і за небесний меридіан може бути прийнятий будь-який з вертикалів залежно від умов завдання. У другому випадку, на екваторі, вісь світу лежить у площині горизонту та збігається з полуденною лінією; Північний полюс світу у своїй збігається з точкою півночі, а Південний полюс світу - з точкою півдня (див. рис.).

При використанні небесної сфери, центр якої поєднується з центром Землі або будь-якою іншою точкою простору, також виникає низка особливостей, проте принцип введення основних понять – горизонт, небесний меридіан, перший вертикал, небесний екватор тощо – залишається незмінним.

Основні площини та кола небесної сфери використовуються при введенні горизонтальних, екваторіальних та екліптичних. небесних координата також при описі особливостей видимого добового обертання світил.

Велике коло, що утворюється при перетині небесної сфери площиною, що проходить через її центр і паралельна площині земної орбіти, називається екліптикою. За екліптикою відбувається видимий річний рух Сонця. Точка перетину екліптики з небесним екватором, у якій Сонце переходить із Південної півкулі небесної сфери до Північної, називають точкою весняного рівнодення. Протилежна точка небесної сфери називається точкою осіннього рівнодення. Пряма, що проходить через центр небесної сфери перпендикулярно площині екліптики, перетинає сферу у двох полюсах екліптики: Північному полюсі – у Північній півкулі та Південному – у Південній півкулі.

Визначається за їх координатами на небесній сфері. Еквіваленти широти та довготи на небесній сфері (у другій екваторіальній системі координат) називаються відмінюванням (вимірюється у градусах від +90? до -90?) та прямим підйомом (вимірюється у годинах від 0 до 24). Небесні полюси лежать над полюсами Землі, а небесний екватор розташований над земним екватором. Земному спостерігачеві здається, ніби небесна сфера обертається довкола Землі. Насправді уявний рух небесної сфери обумовлений обертанням Землі навколо своєї осі.

1. Історія виникнення поняття

Уявлення про небесну сферу виникло в давнину; в основу його лягло враження про існування куполообразного небосхилу. Це враження пов'язане з тим, що в результаті величезної віддаленості небесних світил людське око не в змозі оцінити відмінності в відстанях до них, і вони однаково видалені. У стародавніх народів це асоціювалося з наявністю реальної сфери, що обмежує весь світ і несе на своїй поверхні зірки, Місяць та Сонце. Отже, у тому уявленні небесна сфера була найважливішим елементом Всесвіту. З розвитком наукових знань такий погляд на небесну сферу відпав. Однак закладена в давнину геометрія небесної сфери в результаті розвитку та вдосконалення набула сучасного вигляду, в якому і застосовується в астрометрії.

• у місці на поверхні Землі, де знаходиться спостерігач (топоцентрична небесна сфера),
• у центрі Землі (геоцентрична небесна сфера),
• у центрі тієї чи іншої планети (планетоцентрична небесна сфера),
• у центрі Сонця (геліоцентрична небесна сфера)
• у будь-якій іншій точці простору, де знаходиться спостерігач (реальний чи гіпотетичний).

Кожному світилу на небесній сфері відповідає точка, в якій її перетинає пряма, що з'єднує центр небесної сфери зі світилом (або центром світила, якщо воно велике, а не точкове). Для вивчення взаємного розташування та видимих ​​рухів світил на небесній сфері обирають ту чи іншу систему небесних координат, яка визначається основними точками та лініями. Останні зазвичай є великими колами небесної сфери. Кожне велике коло сфери має два полюси, які визначаються на ній кінцями діаметра, перпендикулярного до площини цього кола.

2. Назви найважливіших точок та дуг на небесній сфері

2.1. Вертикальна лінія

прямовисна лінія (або вертикальна лінія) - пряма, що проходить через центр небесної сфери і збігається з напрямком нитки відвіс (вертикалі) у місці спостереження. Для спостерігача, що знаходиться на поверхні Землі, прямовисна лінія проходить через центр Землі та точку спостереження.

2.2. Зеніт та надир

Вертикальна лінія перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках - зеніті, над головою спостерігача, і надирі - діаметрально протилежній точці.

2.3. Математичний обрій

Математичний обрій - велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна стрімкій лінії. Математичний обрій ділить поверхню небесної сфери на дві половини: видиму для спостерігача, з вершиною в зеніті, і невидиму, з вершиною в надирі. Математичний обрій, взагалі кажучи, не збігається з видимим горизонтом внаслідок нерівності поверхні Землі та різною висотою точок спостереження, а також викривленням променів світла в атмосфері.

2.4. Вісь світу

Вісь світу – діаметр, навколо якого відбувається обертання небесної сфери.

2.5. Полюси світу

Вісь світу перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках - північному полюсі світу та південному полюсі світу. Північним полюсом називається той, з боку якого обертання небесної сфери відбувається за годинниковою стрілкою, якщо дивитися на сферу ззовні. Якщо дивитися на небесну сферу зсередини, (що ми зазвичай і робимо, спостерігаючи зоряне небо), то на околиці північного полюса світу її обертання відбувається проти годинникової стрілки, а на околиці південного полюса світу - за годинниковою стрілкою.

2.6. Небесний екватор

Небесний екватор - велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до осі світу. Є проекцією земного екватора на небесну сферу. Небесний екватор поділяє поверхню небесної сфери на дві півкулі: північну півкулю, з вершиною у північному полюсі світу, та південну півкулю, з вершиною у південному полюсі світу.

2.7. Точки сходу та заходу

Небесний екватор перетинається з математичним горизонтом у двох точках: точці сходу та точці заходу. Точкою сходу називається та, з якої точки небесної сфери внаслідок її обертання перетинають математичний обрій, переходячи з невидимої півсфери до видимої.

2.8. Небесний меридіан

Небесний меридіан - велике коло небесної сфери, площина якого проходить через прямовисну лінію та вісь світу. Небесний меридіан поділяє поверхню небесної сфери на дві півкулі - східну півкулю, з вершиною у точці сходу та західну півкулю, з вершиною у точці заходу.

2.9. Південна лінія

Південна лінія – лінія перетину площини небесного меридіана та площини математичного горизонту.

2.10. Крапки півночі та півдня

Небесний меридіан перетинається з математичним горизонтом у двох точках: точці півночі та точці півдня. Точкою півночі називається та, що ближче до північного полюса світу.

2.11. Екліптика

Екліптика - велике коло небесної сфери, перетин небесної сфери та площини земної орбіти. Екліптикою здійснюється видимий річний рух Сонця небесною сферою. Площина екліптики перетинається з площиною небесного екватора під кутом ε = 23? 26”.

2.12. Точки рівнодення

Екліптика перетинається з небесним екватором у двох точках – точці весняного рівнодення та точці осіннього рівнодення. Точкою весняного рівнодення називається та, в якій Сонце у своєму річному русі переходить з південної півкулі небесної сфери в північну. У точці осіннього рівнодення Сонце переходить із північної півкулі небесної сфери до південної.

2.13. Точки сонцестояння

Точки екліптики, віддалені від точок рівнодення, на 90? називаються точкою літнього сонцестояння (у північній півкулі) та точкою зимового сонцестояння (у південній півкулі).

2.14. Вісь екліптики

Вісь екліптики – діаметр небесної сфери, перпендикулярний до площини екліптики.

2.15. Полюси екліптики

Вісь екліптики перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках - північному полюсі екліптики, що лежить у північній півкулі, і південному полюсі екліптики, що лежить у південній півкулі.

2.16. Галактичні полюси та галактичний екватор

Точка небесної сфери з екваторіальними координатами α = 192,85948? β = 27,12825? називається північним галактичним полюсом, а діаметрально протилежна нею точка – південним галактичним полюсом. Велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до лінії, що з'єднує галактичні полюси, називається галактичним екватором.

3. Назви дуг на небесній сфері, пов'язані зі становищем світил

3.1. Альмукантарат

Альмукантарат – араб. коло рівних висот. Альмукантарат світила - мале коло небесної сфери, що проходить через світило, площина якого паралельна площині математичного горизонту.

3.2. Вертикальне коло

Коло висоти або вертикальне коло або вертикаль світила - велике півколо небесної сфери, що проходить через зеніт, світило та надір.

3.3. Добова паралель

Добова паралель світила - мале коло небесної сфери, що проходить через світило, площина якого паралельна площині небесного екватора. Видимі добові рухи світил відбуваються по добових паралелях.

3.4. Коло нахилу

Коло нахилу світила - велике півколо небесної сфери, що проходить через полюси світу та світило.

3.5. Коло Екліптичні широти

Коло Екліптичні широти, або просто коло широти світила - велике півколо небесної сфери, що проходить через полюси екліптики та світило.

3.6. Коло галактичної широти

Коло галактичної широти світила - велике півколо небесної сфери, що проходить через галактичні полюси та світило.

Вступ

1 Історія

2 Елементи небесної сфери

• 2.1 Вертикальна лінія та пов'язані з нею поняття

  2.2 Добове обертання небесної сфери та пов'язані з ним поняття

  2.3 Терміни, що народжуються в перетинах понять «Стемна лінія» та «Обертання небесної сфери»

  2.4 Річний рух Сонця по небесній сфері та пов'язані з ним поняття

3 Цікаві факти

Вступ

Небесна сфера розділена небесним екватором.

Небесна сфера- уявна сфера довільного радіусу, яку проектуються небесні тіла: служить на вирішення різних астрометричних завдань. За центр небесної сфери сприймають око спостерігача; при цьому спостерігач може бути як на поверхні Землі, так і в інших точках простору (наприклад, він може бути віднесений до центру Землі). Для наземного спостерігача обертання небесної сфери відтворює добовий рух світил на небі.

Кожному небесному світилу відповідає точка небесної сфери, де її перетинає пряма, що з'єднує центр сфери з центром світила. При вивченні положень та видимих ​​рухів світил на небесній сфері обирають ту чи іншу систему сферичних координат. Розрахунки положень світил на небесній сфері провадяться за допомогою небесної механіки та сферичної тригонометрії.

1. Історія

Уявлення про небесну сферу виникло в давнину; в основу його лягло зорове враження про існування куполоподібного небесного склепіння. Це враження пов'язане з тим, що в результаті величезної віддаленості небесних світил людське око не в змозі оцінити відмінності в відстанях до них, і вони однаково видалені. У давніх народів це асоціювалося з наявністю реальної сфери, що обмежує весь світ і несе на своїй поверхні численні зірки. Отже, у тому уявленні небесна сфера була найважливішим елементом Всесвіту. З розвитком наукових знань такий погляд на небесну сферу відпав. Однак закладена в давнину геометрія небесної сфери в результаті розвитку та вдосконалення набула сучасного вигляду, в якому і використовується в астрометрії.

2. Елементи небесної сфери

Прецесія рівнодення планети Земля, завдяки якій можлива зміна пір року

2.1. Вертикальна лінія та пов'язані з нею поняття

Вертикальна лінія- Пряма, що проходить через центр небесної сфери і точку спостереження на поверхні Землі. Вертикальна лінія перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках - зенітінад головою спостерігача та надиріпід ногами спостерігача.

Математичний обрій- велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до прямовисної лінії. Математичний обрій ділить поверхню небесної сфери на дві півсфери: видиму півсферуз вершиною в зеніті та невидиму півсферуз вершиною в надірі. Математичний горизонт не збігається з видимим горизонтом внаслідок піднесеності точки спостереження над земною поверхнею, а також через викривлення променів світла в атмосфері.

Коло висотиабо вертикалсвітила - велике півколо небесної сфери, що проходить через світило, зеніт та надір. Альмукантара́т(араб. «Коло рівних висот») - мале коло небесної сфери, площина якого паралельна площині математичного горизонту. Кола висоти та альмукантарати утворюють координатну сітку, що задає горизонтальні координати світила.

2.2. Добове обертання небесної сфери та пов'язані з ним поняття

Вісь світу- Уявна лінія, що проходить через центр світу, навколо якої відбувається обертання небесної сфери. Вісь світу перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках. північному полюсі світуі південному полюсі світу. Обертання небесної сфери відбувається проти годинникової стрілки навколо північного полюса, якщо дивитися на небесну сферу зсередини.

Небесний екватор- велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до осі світу. Небесний екватор ділить небесну сферу на дві півкулі: північнеі південне.

Коло відміни- велике коло небесної сфери, що проходить через полюси світу.

Добова паралель- мале коло небесної сфери, площина якого паралельна площині небесного екватора. Видимі добові рухи світил відбуваються за добовими паралелями. Кола відмінювання та добові паралелі утворюють на небесній сфері координатну сітку, що задає екваторіальні координати світила.

2.3. Терміни, що народжуються в перетинах понять «Стемна лінія» та «Обертання небесної сфери»

Небесний екватор перетинається з математичним горизонтом точці сходуі точці заходу. Точкою сходу називається та, в якій точки небесної сфери, що обертається, сходять через обрій. Півколо висоти, що проходить через точку сходу, називається першим вертикалом.

Небесний меридіан- велике коло небесної сфери, площина якого проходить через прямовисну лінію та вісь світу. Небесний меридіан ділить поверхню небесної сфери на дві півкулі: східна півкуляі західна півкуля.

Південна лінія- Лінія перетину площини небесного меридіана та площини математичного горизонту. Південна лінія та небесний меридіан перетинають математичний горизонт у двох точках: точці півночіі точці півдня. Точкою півночі називається та, що ближче до північного полюса світу.

2.4. Річний рух Сонця по небесній сфері та пов'язані з ним поняття

P,P" - полюси світу, T,T" - точки рівнодення, E,C - точки сонцестояння, П,П" - полюси екліптики, PP" - вісь світу, ПП" - вісь екліптики, ATQT" - небесний екватор, ETCT - екліптика

Екліптика- велике коло небесної сфери, яким відбувається видимий річний рух Сонця. Площина екліптики перетинається із площиною небесного екватора під кутом ε = 23°26".

Дві точки, де екліптика перетинається з небесним екватором, називаються точками рівнодення. У точці весняного рівноденняСонце у своєму річному русі переходить із південної півкулі небесної сфери до північної; в точці осіннього рівнодення- з північної півкулі у південну. Дві точки екліптики, що віддаляються від точок рівнодення на 90 ° і тим самим максимально віддалені від небесного екватора, називаються точками сонцестояння. Точка літнього сонцестояннязнаходиться у північній півкулі, точка зимового сонцестояння- у південній півкулі.

Вісь екліптики- Діаметр небесної сфери, перпендикулярний площині екліптики. Вісь екліптики перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках. північному полюсі екліптики, що лежить у північній півкулі, і південному полюсі екліптики, що лежить у південній півкулі. Північний полюс екліптики має екваторіальні координати R.A. = 18h00m, Dec = +66°33", і знаходиться в сузір'ї Дракона.

Коло еліптичної широти, або просто коло широти- велике півколо небесної сфери, що проходить через полюси екліптики.

3. Цікаві факти

Слово зенітприйшло до нас з арабської мови, де вона вимовляється як замт. Переписане латинськими літерами як zamt, воно було згодом спотворене переписувачами, перетворившись на zanit, а потім і на зеніт.