Glavne točke i kružnice nebeske sfere. Predavanje iz astronomije - Nebeska sfera, njene glavne točke nazivaju se Nebeska sfera

Sadržaj članka

NEBESKA SFERA. Kada promatramo nebo, svi astronomski objekti izgledaju kao da se nalaze na kupolastoj površini u čijem se središtu nalazi promatrač. Ova zamišljena kupola tvori gornju polovicu zamišljene sfere, koja se naziva "nebeska sfera". Ima temeljnu ulogu u označavanju položaja astronomskih objekata.

Os rotacije Zemlje nagnuta je za oko 23,5° u odnosu na okomicu povučenu na ravninu zemljine orbite (na ravninu ekliptike). Sjecište ove ravnine s nebeskom sferom daje kružnicu – ekliptiku, prividnu putanju Sunca u godini dana. Orijentacija zemljine osi u prostoru gotovo se ne mijenja. Tako svake godine u lipnju, kada je sjeverni kraj osi nagnut prema Suncu, ono se diže visoko na nebu na sjevernoj hemisferi, gdje dani postaju dugi, a noći kratke. Prešavši u prosincu na suprotnu stranu orbite, Zemlja se južnom hemisferom okreće prema Suncu, a na našem sjeveru dani postaju kratki, a noći duge. Cm. Također GODIŠNJA DOBA .

Međutim, pod utjecajem Sunčeve i Mjesečeve privlačnosti, orijentacija Zemljine osi ipak se postupno mijenja. Glavno kretanje osi, uzrokovano utjecajem Sunca i Mjeseca na ekvatorijalnu izbočinu Zemlje, naziva se precesija. Kao rezultat precesije, zemljina se os polako okreće oko okomice na orbitalnu ravninu, opisujući stožac polumjera 23,5° u 26 tisuća godina. Iz tog razloga za nekoliko stoljeća pol više neće biti u blizini Sjevernjače. Osim toga, Zemljina os čini mala kolebanja, koja se nazivaju nutacija i povezana su s eliptičnošću orbita Zemlje i Mjeseca, kao i činjenicom da je ravnina mjesečeve orbite blago nagnuta u odnosu na ravninu Zemljine orbite.

Kao što već znamo, izgled nebeske sfere tijekom noći mijenja se zbog rotacije Zemlje oko svoje osi. No čak i ako promatrate nebo u isto vrijeme tijekom godine, njegov će se izgled promijeniti zbog rotacije Zemlje oko Sunca. Potrebno je cca. 365 1/4 dana - otprilike jedan stupanj dnevno. Inače, dan, odnosno solarni dan je vrijeme u kojem se Zemlja jednom okrene oko svoje osi u odnosu na Sunce. Sastoji se od vremena potrebnog da se Zemlja okrene oko zvijezda ("siderički dan"), plus malo vremena - oko četiri minute - da se kompenzira Zemljino orbitalno kretanje za jedan stupanj dnevno. Tako je u godini dana cca. 365 1/4 solarnih dana i cca. 366 1/4 zvijezda.

Gledano s određene točke na Zemlji, zvijezde koje se nalaze u blizini polova ili su uvijek iznad horizonta ili se nikada ne uzdižu iznad njega. Sve ostale zvijezde izlaze i zalaze, a svaki dan izlazak i zalazak svake zvijezde događa se 4 minute ranije nego prethodnog dana. Neke zvijezde i zviježđa izlaze na nebu noću tijekom zime - zovemo ih "zimske", a druge - "ljetne".

Dakle, pogled na nebesku sferu određuju tri vremena: doba dana povezano s rotacijom Zemlje; doba godine povezano s kruženjem oko sunca; epoha povezana s precesijom (iako je potonji učinak jedva primjetan "okom" čak i nakon 100 godina).

Koordinatni sustavi.

Postoje različiti načini označavanja položaja tijela na nebeskoj sferi. Svaki od njih prikladan je za zadatke određene vrste.

Alt-azimutni sustav.

Za označavanje položaja objekta na nebu u odnosu na zemaljske objekte koji okružuju promatrača koristi se "alt-azimut" ili "horizontalni" koordinatni sustav. Označava kutnu udaljenost objekta iznad horizonta, nazvanu "nadmorska visina", kao i njegov "azimut" - kutnu udaljenost duž horizonta od uvjetne točke do točke neposredno ispod objekta. U astronomiji se azimut mjeri od točke jug prema zapadu, a u geodeziji i navigaciji od točke sjever prema istoku. Stoga, prije korištenja azimuta, morate saznati u kojem je sustavu naznačen. Točka na nebu neposredno iznad glave ima visinu od 90 ° i naziva se "zenit", a točka dijametralno suprotna njoj (ispod stopala) naziva se "nadir". Za mnoge zadatke važan je veliki krug nebeske sfere, nazvan "nebeski meridijan"; prolazi kroz zenit, nadir i nebeske polove, te siječe horizont u točkama sjevera i juga.

ekvatorijalni sustav.

Zbog rotacije Zemlje, zvijezde se neprestano pomiču u odnosu na horizont i kardinalne točke, te im se mijenjaju koordinate u horizontalnom sustavu. Ali za neke zadatke astronomije koordinatni sustav mora biti neovisan o položaju promatrača i dobu dana. Takav se sustav naziva "ekvatorijalni"; njegove koordinate nalikuju geografskim širinama i dužinama. U njemu ravnina zemljinog ekvatora, produžena do sjecišta s nebeskom sferom, postavlja glavni krug - "nebeski ekvator". "Deklinacija" zvijezde nalikuje geografskoj širini i mjeri se njezinom kutnom udaljenosti sjeverno ili južno od nebeskog ekvatora. Ako je zvijezda vidljiva točno u zenitu, tada je širina mjesta promatranja jednaka deklinaciji zvijezde. Geografska dužina odgovara "rektascenziji" zvijezde. Mjeri se istočno od točke sjecišta ekliptike s nebeskim ekvatorom, koju Sunce prolazi u ožujku, na dan početka proljeća na sjevernoj hemisferi i jeseni na južnoj. Ova točka, važna za astronomiju, naziva se "prva točka Ovna", ili "točka proljetnog ekvinocija", a označava se znakom . Vrijednosti rektascenzije obično se daju u satima i minutama, uzimajući u obzir 24 sata kao 360°.

Pri promatranju teleskopima koristi se ekvatorijalni sustav. Teleskop je postavljen tako da se može okretati od istoka prema zapadu oko osi usmjerene na nebeski pol, kompenzirajući tako rotaciju Zemlje.

drugim sustavima.

U neke svrhe koriste se i drugi koordinatni sustavi na nebeskoj sferi. Na primjer, kada proučavaju gibanje tijela u Sunčevom sustavu, koriste se koordinatnim sustavom čija je glavna ravnina ravnina zemljine putanje. Struktura Galaksije proučava se u koordinatnom sustavu, čija je glavna ravnina ekvatorijalna ravnina Galaksije, predstavljena na nebu kružnicom koja prolazi duž Mliječnog puta.

Usporedba koordinatnih sustava.

Najvažniji detalji horizontalnog i ekvatorijalnog sustava prikazani su na slikama. U tablici su ti sustavi uspoređeni s geografskim koordinatnim sustavom.

Tablica: Usporedba koordinatnih sustava

USPOREDBA KOORDINATNIH SUSTAVA
Karakteristično	Alt-azimutni sustav	ekvatorijalni sustav	Geografski sustav
Osnovni krug	Horizont	Nebeski ekvator	Ekvator
Poljaci	Zenit i nadir	Sjeverni i južni pol svijeta	Sjeverni i južni pol
Kutna udaljenost od glavne kružnice	Visina	deklinacija	Zemljopisna širina
Kutna udaljenost duž osnovne kružnice	Azimut	rektascenzija	Zemljopisna dužina
Točka sidrenja na glavnom krugu	Pokažite jug na horizontu (u geodeziji - točka sjevera)	točka proljetnog ekvinocija	Raskrižje s meridijanom u Greenwichu

Prijelaz iz jednog sustava u drugi.

Često postoji potreba za izračunavanjem ekvatorijalnih koordinata iz alt-azimutnih koordinata zvijezde i obrnuto. Za to je potrebno znati trenutak opažanja i položaj promatrača na Zemlji. Matematički, problem se rješava pomoću sfernog trokuta s vrhovima u zenitu, sjevernom nebeskom polu i zvijezdi X; naziva se "astronomski trokut".

Kut s vrhom na sjevernom polu svijeta između meridijana promatrača i pravca na bilo koju točku nebeske sfere naziva se "satni kut" ove točke; mjeri se zapadno od meridijana. Satni kut proljetnog ekvinocija, izražen u satima, minutama i sekundama, naziva se "zvjezdano vrijeme" (si. T. - sideral time) u točki promatranja. A budući da je rektascenzija zvijezde ujedno i polarni kut između smjera prema njoj i proljetnog ekvinocija, onda je zvjezdano vrijeme jednako rektascenziji svih točaka koje leže na meridijanu promatrača.

Dakle, satni kut bilo koje točke na nebeskoj sferi jednak je razlici između zvjezdanog vremena i njegove rektascenzije:

Neka je zemljopisna širina promatrača j. S obzirom na ekvatorijalne koordinate zvijezde a I d, zatim njegove horizontalne koordinate A I može se izračunati pomoću sljedećih formula:

Možete riješiti i obrnuti problem: prema izmjerenim vrijednostima A I h, znajući vrijeme, izračunati a I d. deklinacija d izračunava se izravno iz zadnje formule, zatim se izračunava iz pretposljednje H, a od prve, ako je poznato zvjezdano vrijeme, onda a.

Prikaz nebeske sfere.

Stoljećima su znanstvenici tražili najbolji način da predstave nebesku sferu za proučavanje ili demonstraciju. Predložene su dvije vrste modela: dvodimenzionalni i trodimenzionalni.

Nebeska sfera može se prikazati na ravnini na isti način kao što se sferna Zemlja prikazuje na kartama. U oba slučaja mora se odabrati sustav geometrijske projekcije. Prvi pokušaj da se dijelovi nebeske sfere predstave na ravnini bili su uklesani zvjezdani oblici u stijenama u pećinama drevnih ljudi. Danas postoje različite zvjezdane karte objavljene u obliku rukom crtanih ili fotografskih zvjezdanih atlasa koji pokrivaju cijelo nebo.

Drevni kineski i grčki astronomi predstavili su nebesku sferu u modelu poznatom kao "armilarna sfera". Sastoji se od metalnih krugova ili prstenova spojenih tako da prikazuju najvažnije krugove nebeske sfere. Sada se često koriste zvjezdani globusi, na kojima su označeni položaji zvijezda i glavni krugovi nebeske sfere. Armilarne sfere i globusi imaju zajednički nedostatak: položaj zvijezda i oznake krugova označeni su na njihovoj vanjskoj, konveksnoj strani, koju gledamo izvana, dok nebo gledamo "iznutra", a zvijezde nam se čine smještene na konkavnoj strani nebeske sfere. To ponekad dovodi do zabune u smjerovima kretanja zvijezda i likova zviježđa.

Planetarij daje najrealniji prikaz nebeske sfere. Optička projekcija zvijezda na polukuglasti ekran iznutra omogućuje vrlo točnu reprodukciju izgleda neba i svih vrsta kretanja svjetiljki na njemu.

Jedan od najvažnijih astronomskih zadataka, bez kojeg je nemoguće riješiti sve druge probleme astronomije, jest određivanje položaja nebeskog tijela na nebeskoj sferi.

Nebeska sfera je zamišljena sfera proizvoljnog radijusa, opisana iz oka promatrača kao iz središta. Na ovu sferu projiciramo položaj svih nebeskih tijela. Udaljenosti na nebeskoj sferi mogu se mjeriti samo u kutnim jedinicama, u stupnjevima, minutama, sekundama ili radijanima. Na primjer, kutni promjeri Mjeseca i Sunca su približno 30 minuta.

Jedan od glavnih pravaca, u odnosu na koji se određuje položaj promatranog nebeskog tijela, je visak. Visak bilo gdje na globusu usmjeren je prema Zemljinom težištu. Kut između viska i ravnine Zemljinog ekvatora naziva se astronomska širina.

Riža. 1. Položaj u prostoru nebeske sfere za promatrača na geografskoj širini u odnosu na Zemlju

Ravnina okomita na visak naziva se horizontalna ravnina.

U svakoj točki na Zemlji, promatrač vidi polovicu sfere, koja glatko rotira od istoka prema zapadu, zajedno sa zvijezdama koje kao da su pričvršćene za nju. Ova prividna rotacija nebeske sfere objašnjava se jednolikom rotacijom Zemlje oko svoje osi od zapada prema istoku.

Visak siječe nebesku sferu u točki zenita, Z, i u točki nadira, Z".

Riža. 2. Nebeska sfera

Veliki krug nebeske sfere, po kojem horizontalna ravnina koja prolazi kroz oko promatrača (točka C na slici 2), siječe nebesku sferu, naziva se pravi horizont. Prisjetimo se da je veliki krug nebeske sfere krug koji prolazi središtem nebeske sfere. Kružnice koje nastaju presjekom nebeske sfere s ravninama koje ne prolaze kroz njezino središte zovu se male kružnice.

Pravac koji je paralelan sa zemljinom osi i prolazi središtem nebeske sfere naziva se os svijeta. Presijeca nebesku sferu na sjevernom nebeskom polu, P, i na južnom nebeskom polu, P."

Od fig. 1 pokazuje da je os svijeta nagnuta prema ravnini pravog horizonta pod kutom. Prividna rotacija nebeske sfere događa se oko osi svijeta od istoka prema zapadu, u smjeru suprotnom od prave rotacije Zemlje, koja se okreće od zapada prema istoku.

Veliki krug nebeske sfere, čija je ravnina okomita na svjetsku os, naziva se nebeski ekvator. Nebeski ekvator dijeli nebesku sferu na dva dijela: sjeverni i južni. Nebeski ekvator je paralelan sa Zemljinim ekvatorom.

Ravnina koja prolazi preko viska i svjetske osi siječe nebesku sferu duž linije nebeskog meridijana. Nebeski meridijan siječe se s pravim horizontom u točkama sjevera, N, i juga, S. A ravnine tih krugova sijeku se duž linije podneva. Nebeski meridijan je projekcija na nebesku sferu terestričkog meridijana na kojem se nalazi promatrač. Dakle, na nebeskoj sferi postoji samo jedan meridijan, jer promatrač ne može biti na dva meridijana u isto vrijeme!

Nebeski ekvator siječe pravi horizont u točkama istok, E, i zapad, W. Prava EW je okomita na podne. Q je vrh ekvatora, a Q" je dno ekvatora.

Velike kružnice čije ravnine prolaze kroz visak nazivamo okomicama. Vertikala koja prolazi točkama W i E naziva se prva vertikala.

Velike kružnice, čije ravnine prolaze kroz svjetsku os, zovu se deklinacijske kružnice ili satne kružnice.

Male kružnice nebeske sfere, čije su ravnine paralelne s nebeskim ekvatorom, nazivaju se nebeskim ili dnevnim paralelama. Nazivaju se dnevnim jer se duž njih odvija dnevno kretanje nebeskih tijela. Ekvator je također dnevna paralela.

Mali krug nebeske sfere, čija je ravnina paralelna s ravninom horizonta, naziva se almukantarat

Zadaci

Ime	Formula	Objašnjenja	Bilješke
Visina svjetiljke na gornjoj kulminaciji (između ekvatora i zenita)	h = 90° - φ + δ z = 90° - h	d - deklinacija zvijezde, j- zemljopisna širina mjesta promatranja, h- visina sunca iznad horizonta z- zenitna udaljenost zvijezde
Visina svjetiljke je na vrhu. kulminacija (između zenita i nebeskog pola)	h= 90° + φ – δ
Visina svjetiljke u dnu. kulminacija (zvijezda koja ne zalazi)	h = φ + δ – 90°
Geografska širina prema nezalazećoj zvijezdi, čije se obje kulminacije promatraju sjeverno od zenita	φ = (h u + h n) / 2	h unutra- visina svjetiljke iznad horizonta na gornjem vrhuncu h n- visina svjetiljke iznad horizonta na donjem vrhuncu	Ako ne sjeverno od zenita, onda δ =(h u + h n) / 2
Orbitalni ekscentricitet (stupanj izduženosti elipse)	e \u003d 1 - r p /a ili e \u003d r a / a - 1 ili e \u003d (1 - in 2 /A 2 ) ½	e - ekscentričnost elipse (eliptične orbite) - omjer udaljenosti od središta do žarišta i udaljenosti od središta do ruba elipse (polovica velike osi); rp- udaljenost orbitalnog perigeja ra- udaljenost apogee orbite A - velika poluos elipse; b- mala poluos elipse;	Elipsa je krivulja u kojoj je zbroj udaljenosti od bilo koje točke do njezinih žarišta konstantna vrijednost jednaka velikoj osi elipse
Velika poluos orbite	r p + r a = 2a
Najmanja vrijednost radijus vektora na periapsi	rp = a∙(1-e)
Najveća vrijednost radijus vektora u apocentru (afelu)	r a = a∙(1+e)
Spljoštenost elipse	e \u003d (a - b) / a \u003d 1 - in / a \u003d 1 - (1 - e 2 ) 1/2	e- elipsa smanjiti
Mala os elipse	b = a∙ (1 – e 2 ) ½
Konstanta površine

	|	sljedeće predavanje ==>

Sva su nebeska tijela na neobično velikim i vrlo različitim udaljenostima od nas. Ali nama se čine jednako udaljeni i kao da se nalaze na određenoj sferi. Pri rješavanju praktičnih zadataka u zrakoplovnoj astronomiji važno je znati ne udaljenost zvijezda, već njihov položaj na nebeskoj sferi u trenutku promatranja.

Nebeska sfera je zamišljena sfera beskonačno velikog radijusa, čije je središte promatrač. Kada se razmatra nebeska sfera, njezino se središte kombinira s okom promatrača. Zanemaruju se dimenzije Zemlje, pa se središte nebeske sfere često spaja i sa središtem Zemlje. Svjetla se postavljaju na sferu u takvom položaju da su vidljiva na nebu u nekom trenutku u vremenu s dane točke lokacije promatrača.

Nebeska sfera ima niz karakterističnih točaka, linija i kružnica. Na sl. 1.1, kružnica proizvoljnog polumjera prikazuje nebesku sferu u čijem se središtu, označenom točkom O, nalazi promatrač. Razmotrite glavne elemente nebeske sfere.

Okomica promatrača je ravna crta koja prolazi središtem nebeske sfere i podudara se sa smjerom viska u točki promatrača. Zenit Z - točka presjeka vertikale promatrača s nebeskom sferom, koja se nalazi iznad glave promatrača. Nadir Z" - točka presjeka vertikale promatrača s nebeskom sferom, nasuprot zenitu.

Pravi horizont S I JZ Z je veliki krug na nebeskoj sferi, čija je ravnina okomita na okomitu promatrača. Pravi horizont dijeli nebesku sferu na dva dijela: hemisferu iznad horizonta, u kojoj se nalazi zenit, i hemisferu pod horizontom, u kojoj se nalazi nadir.

Os svijeta PP" je ravna linija oko koje se odvija vidljiva dnevna rotacija nebeske sfere.

Riža. 1.1. Osnovne točke, pravci i kružnice na nebeskoj sferi

Os svijeta paralelna je s osi rotacije Zemlje, a za promatrača koji se nalazi na jednom od polova Zemlje poklapa se s osi rotacije Zemlje. Prividna dnevna rotacija nebeske sfere odraz je stvarne dnevne rotacije Zemlje oko svoje osi.

Polovi svijeta su točke presjeka osi svijeta s nebeskom sferom. Nebeski pol, koji se nalazi u zviježđu Malog medvjeda, naziva se Sjeverni nebeski pol R, a suprotni pol naziva se Južni R.

Nebeski ekvator je velika kružnica na nebeskoj sferi čija je ravnina okomita na svjetsku os. Ravnina nebeskog ekvatora dijeli nebesku sferu na sjevernu hemisferu u kojoj se nalazi Sjeverni pol svijeta i južnu hemisferu u kojoj se nalazi Južni pol svijeta.

Nebeski meridijan ili meridijan promatrača je veliki krug na nebeskoj sferi koji prolazi kroz polove svijeta, zenit i nadir. Poklapa se s ravninom zemljinog meridijana promatrača i dijeli nebesku sferu na istočnu i zapadnu polutku.

Sjeverna i južna točka su točke sjecišta nebeskog meridijana s pravim horizontom. Točka najbliža sjevernom polu svijeta naziva se sjeverna točka pravog horizonta C, a točka najbliža južnom polu svijeta naziva se južna točka Yu. Točke istoka i zapada su točke presjeka nebeskog ekvatora s pravim horizontom.

Podnevna linija - ravna linija u ravnini pravog horizonta, koja povezuje točke sjevera i juga. Ta se linija naziva podne jer se u podne, po lokalnom pravom sunčevom vremenu, sjena okomitog pola poklapa s tom linijom, odnosno s pravim meridijanom te točke.

Južna i sjeverna točka nebeskog ekvatora su točke presjeka nebeskog meridijana s nebeskim ekvatorom. Točka najbliža južnoj točki horizonta naziva se južnom točkom nebeskog ekvatora, a točka najbliža sjevernoj točki horizonta naziva se sjevernom točkom

Vertikala svjetiljke ili visinski krug je velika kružnica na nebeskoj sferi koja prolazi kroz zenit, nadir i svjetiljku. Prva vertikala je vertikala koja prolazi kroz istočnu i zapadnu točku.

Krug deklinacije ili satni krug svjetlećeg tijela, PMP je veliki krug na nebeskoj sferi, koji prolazi kroz polove mioe i svjetlećeg tijela.

Dnevna paralela svjetlećeg tijela je mali krug na nebeskoj sferi, povučen kroz svjetleće tijelo paralelno s ravninom nebeskog ekvatora. Vidljivo dnevno kretanje svjetiljki događa se duž dnevnih paralela.

Almukantarat svjetiljke AMAG - mali krug na nebeskoj sferi, povučen kroz svjetiljku paralelno s ravninom pravog horizonta.

Razmatrani elementi nebeske sfere naširoko se koriste u zrakoplovnoj astronomiji.

Reshebnik u 11. razredu astronomije za lekciju broj 2 (radna bilježnica) - Nebeska sfera

1. Dovrši rečenicu.

Zviježđe je dio zvjezdanog neba s karakterističnom uočljivom skupinom zvijezda.

2. Pomoću zvjezdane karte u odgovarajuće stupce tablice unesite konstelacijske dijagrame sa sjajnim zvijezdama. U svakom zviježđu označi najsjajniju zvijezdu i napiši njezin naziv.

3. Dopuni rečenicu.

Zvjezdane karte ne pokazuju položaj planeta, budući da su karte dizajnirane da opisuju zvijezde i sazviježđa.

4. Poredajte sljedeće zvijezde silaznim redoslijedom prema njihovom sjaju:

1) Betelgeuse; 2) Špica; 3) Aldebaran; 4) Sirijus; 5) Arktur; 6) kapela; 7) Procion; 8) Vega; 9) Altair; 10) Poluks.

4

5

8

6

7

1

3

9

2

10

5. Dopuni rečenicu.

Zvijezde 1. magnitude su 100 puta svjetlije od zvijezda 6. magnitude.

Ekliptika je prividna godišnja putanja Sunca među zvijezdama.

6. Što se naziva nebeska sfera?

Zamišljena kugla proizvoljnog radijusa.

7. Označite nazive točaka i pravaca nebeske sfere, označenih brojevima 1-14 na slici 2.1.

1. Sjeverni pol svijeta
2. zenit; točka zenita
3. vertikalna linija
4. nebeski ekvator
5. Zapad; zapadna točka
6. centar nebeske sfere
7. podnevna linija
8. jug; južna točka
9. linija horizonta
10. Istočno; istočna točka
11. južni pol svijeta
12. nadir; najniža struja
13. sjeverna točka
14. linija nebeskog meridijana

8. Pomoću slike 2.1 odgovorite na pitanja.

Gdje je svjetska os u odnosu na Zemljinu os?

Paralelno.

Kako se nalazi svjetska os u odnosu na ravninu nebeskog meridijana?

Leži u avionu.

Gdje se nebeski ekvator spaja s horizontom?

Na točkama istok i zapad.

Gdje se nebeski meridijan siječe s horizontom?

Na mjestima sjever i jug.

9. Koja nas opažanja uvjeravaju u dnevno okretanje nebeske sfere?

Ako dugo promatrate zvijezde, zvijezde će izgledati kao jedna sfera.

10. Pomoću karte pokretnih zvijezda unesite u tablicu dva ili tri zviježđa vidljiva na geografskoj širini 55° na sjevernoj hemisferi.

Rješenje 10. zadatka odgovara stvarnosti događaja iz 2015., međutim, ne provjeravaju svi učitelji rješenje zadatka svakog učenika na zvjezdanoj karti u skladu sa stvarnošću

Nebeska sfera je zamišljena sferna ploha proizvoljnog polumjera u čijem je središtu promatrač. Nebeska tijela se projiciraju na nebeska sfera.

Zbog male veličine Zemlje, u usporedbi s udaljenostima do zvijezda, promatrači koji se nalaze na različitim mjestima na zemljinoj površini mogu se smatrati da su u središte nebeske sfere. Zapravo, u prirodi ne postoji materijalna sfera koja okružuje Zemlju. Nebeska tijela kreću se u bezgraničnom prostoru svijeta na različitim udaljenostima od Zemlje. Te udaljenosti su nezamislivo velike, naš vid ih ne može procijeniti, pa se čovjeku sva nebeska tijela čine jednako udaljena.

Tijekom godine Sunce opisuje veliki krug na pozadini zvjezdanog neba. Godišnja putanja Sunca na nebeskoj sferi naziva se ekliptika. Krećući se preko ekliptika. Sunce u ekvinocijima dvaput prelazi nebeski ekvator. To se događa 21. ožujka i 23. rujna.

Točka nebeske sfere, koja ostaje nepomična tijekom dnevnog kretanja zvijezda, konvencionalno se naziva sjeverni nebeski pol. Suprotna točka nebeske sfere naziva se južni nebeski pol. Stanovnici sjeverne hemisfere ga ne vide, jer je ispod horizonta. Visak koji prolazi kroz promatrača prelazi nebo iznad glave u zenitu i na dijametralno suprotnoj točki, koja se naziva nadir.

Os vidljive rotacije nebeske sfere, koja povezuje oba pola svijeta i prolazi kroz promatrača, naziva se os svijeta. Na horizontu ispod sjevernog pola svijeta leži sjeverna točka, njegova dijametralno suprotna točka - južna točka. East i West Points leže na liniji horizonta i udaljeni su 90° od sjeverne i južne točke.

Ravnina koja prolazi središtem sfere okomito na os svijeta tvori ravnina nebeskog ekvatora paralelna s ravninom zemljinog ekvatora. Ravnina nebeskog meridijana prolazi kroz polove svijeta, točke sjevera i juga, zenit i nadir.

Nebeske koordinate

Koordinatni sustav u kojem je referentna ravnina ekvatora naziva se ekvatorijalni. Kutna udaljenost zvijezde od nebeskog ekvatora naziva se , koja varira od -90 ° do + 90 °. deklinacija smatra se pozitivnim sjeverno od ekvatora i negativnim južno. mjeri se kutom između ravnina velikih krugova, od kojih jedan prolazi kroz polove svijeta i dano svjetlilo, a drugi kroz polove svijeta i točku proljetnog ekvinocija koja leži na ekvatoru.

Horizontalne koordinate

Kutna udaljenost je udaljenost između objekata na nebu, mjerena kutom koji formiraju zrake koje idu na objekt s točke promatranja. Kutna udaljenost zvijezde od horizonta naziva se visina zvijezde iznad horizonta. Položaj sunca u odnosu na strane horizonta naziva se azimut. Odbrojavanje je od juga u smjeru kazaljke na satu. Azimut a visina zvijezde iznad horizonta mjeri se teodolitom. U kutnim jedinicama ne izražavaju se samo udaljenosti između nebeskih tijela, već i veličine samih objekata. Kutna udaljenost nebeskog pola od horizonta jednaka je geografskoj širini područja.

Visina svjetiljki na vrhuncu

Pojave prolaska svjetlećih tijela kroz nebeski meridijan nazivaju se klimaksima. Donji vrhunac je prolazak svjetlećih tijela kroz sjevernu polovinu nebeskog meridijana. Fenomen prolaska svjetiljke južne polovice nebeskog meridijana naziva se gornjim klimaksom. Trenutak gornje kulminacije središta Sunca naziva se pravo podne, a trenutak donjeg klimaksa prava ponoć. Vremenski interval između vrhunaca - pola dana.

Za svjetiljke koje ne zalaze, oba su vrhunca vidljiva iznad horizonta, za uzlaznu i zalazeću niži vrhunac javlja se ispod horizonta, ispod sjeverne točke. Svaka zvijezda kulminira u određenom području uvijek na istoj visini iznad horizonta, jer se njegova kutna udaljenost od nebeskog pola i od nebeskog ekvatora ne mijenja. Sunce i mjesec mijenjaju visinu
koje oni kulminirati.