I punti e i cerchi principali della sfera celeste. Lezione di astronomia - Sfera celeste, i suoi punti principali sono chiamati Sfera celeste

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SFERA CELESTE. Quando osserviamo il cielo, tutti gli oggetti astronomici sembrano essere posizionati su una superficie a forma di cupola, al centro della quale si trova l'osservatore. Questa cupola immaginaria forma la metà superiore di una sfera immaginaria, chiamata "sfera celeste". Svolge un ruolo fondamentale nell'indicare la posizione degli oggetti astronomici.

L'asse di rotazione della Terra è inclinato di circa 23,5° rispetto alla perpendicolare tracciata al piano dell'orbita terrestre (al piano dell'eclittica). L'intersezione di questo piano con la sfera celeste dà un cerchio: l'eclittica, il percorso apparente del Sole in un anno. L'orientamento dell'asse terrestre nello spazio quasi non cambia. Così ogni anno a giugno, quando l'estremità settentrionale dell'asse è inclinata verso il Sole, esso si alza alto nel cielo nell'emisfero boreale, dove le giornate si allungano e le notti si accorciano. Dopo essersi spostata sul lato opposto dell'orbita a dicembre, la Terra si rivolge al Sole con l'emisfero australe, e nel nostro nord le giornate si accorciano e le notti lunghe. Cm. Anche LE STAGIONI .

Tuttavia, sotto l'influenza dell'attrazione solare e lunare, l'orientamento dell'asse terrestre sta ancora cambiando gradualmente. Il movimento principale dell'asse, causato dall'influenza del Sole e della Luna sul rigonfiamento equatoriale della Terra, è chiamato precessione. Per effetto della precessione, l'asse terrestre ruota lentamente intorno alla perpendicolare al piano orbitale, descrivendo un cono di raggio 23,5° in 26mila anni. Per questo tra qualche secolo il polo non sarà più vicino alla Stella Polare. Inoltre, l'asse terrestre effettua piccole fluttuazioni, chiamate nutazione e associate all'ellitticità delle orbite della Terra e della Luna, nonché al fatto che il piano dell'orbita lunare è leggermente inclinato rispetto al piano dell'orbita terrestre.

Come già sappiamo, l'aspetto della sfera celeste durante la notte cambia a causa della rotazione della Terra attorno al proprio asse. Ma anche se osservi il cielo nello stesso momento durante l'anno, il suo aspetto cambierà a causa della rotazione della Terra attorno al Sole. Ci vogliono ca. 365 1/4 giorni - circa un grado al giorno. A proposito, un giorno, o meglio un giorno solare, è il tempo durante il quale la Terra ruota una volta attorno al proprio asse rispetto al Sole. Consiste nel tempo necessario alla Terra per ruotare attorno alle stelle ("giorno siderale"), più una piccola quantità di tempo, circa quattro minuti, per compensare il movimento orbitale della Terra di un grado al giorno. Così, in un anno ca. 365 1/4 giorni solari e ca. 366 1/4 stella.

Se viste da un certo punto della Terra, le stelle situate vicino ai poli sono sempre sopra l'orizzonte o non si alzano mai al di sopra di esso. Tutte le altre stelle sorgono e tramontano, e ogni giorno il sorgere e il tramontare di ogni stella avviene 4 minuti prima rispetto al giorno precedente. Alcune stelle e costellazioni sorgono nel cielo di notte durante l'inverno - le chiamiamo "inverno" e altre - "estate".

Pertanto, la vista della sfera celeste è determinata da tre tempi: l'ora del giorno associata alla rotazione della Terra; periodo dell'anno associato alla circolazione intorno al sole; un'epoca associata alla precessione (sebbene quest'ultimo effetto sia appena percettibile "a occhio" anche in 100 anni).

Sistemi di coordinate.

Esistono vari modi per indicare la posizione degli oggetti sulla sfera celeste. Ognuno di loro è adatto per compiti di un certo tipo.

Sistema altazimutale.

Per indicare la posizione di un oggetto nel cielo rispetto agli oggetti terrestri che circondano l'osservatore, viene utilizzato un sistema di coordinate "altazimutali" o "orizzontali". Indica la distanza angolare dell'oggetto sopra l'orizzonte, chiamata "altitudine", così come il suo "azimut" - la distanza angolare lungo l'orizzonte da un punto condizionale a un punto direttamente sotto l'oggetto. In astronomia, l'azimut è misurato da un punto da sud a ovest, e in geodesia e navigazione, da un punto da nord a est. Pertanto, prima di utilizzare l'azimut, è necessario scoprire in quale sistema è indicato. Il punto nel cielo direttamente sopra la testa ha un'altezza di 90 ° ed è chiamato "zenit", e il punto diametralmente opposto ad esso (sotto i piedi) è chiamato "nadir". Per molti compiti è importante un grande cerchio della sfera celeste, chiamato "meridiano celeste"; passa attraverso lo zenit, il nadir ei poli celesti e attraversa l'orizzonte nei punti nord e sud.

sistema equatoriale.

A causa della rotazione della Terra, le stelle si muovono costantemente rispetto all'orizzonte e ai punti cardinali e le loro coordinate nel sistema orizzontale cambiano. Ma per alcuni problemi di astronomia, il sistema di coordinate deve essere indipendente dalla posizione dell'osservatore e dall'ora del giorno. Tale sistema è chiamato "equatoriale"; le sue coordinate assomigliano a latitudini e longitudini geografiche. In esso, il piano dell'equatore terrestre, esteso all'intersezione con la sfera celeste, stabilisce il cerchio principale - l '"equatore celeste". La "declinazione" di una stella assomiglia alla latitudine ed è misurata dalla sua distanza angolare a nord oa sud dell'equatore celeste. Se la stella è visibile esattamente allo zenit, la latitudine del luogo di osservazione è uguale alla declinazione della stella. La longitudine geografica corrisponde alla "ascensione retta" della stella. Viene misurato ad est del punto di intersezione dell'eclittica con l'equatore celeste, che il Sole attraversa a marzo, il giorno dell'inizio della primavera nell'emisfero settentrionale e dell'autunno in quello meridionale. Questo punto, importante per l'astronomia, è chiamato il "primo punto dell'Ariete", o il "punto dell'equinozio di primavera", ed è indicato dal segno. I valori dell'ascensione retta sono generalmente espressi in ore e minuti, considerando 24 ore come 360°.

Il sistema equatoriale viene utilizzato quando si osserva con i telescopi. Il telescopio è installato in modo che possa ruotare da est a ovest attorno all'asse diretto al polo celeste, compensando così la rotazione della Terra.

altri sistemi.

Per alcuni scopi vengono utilizzati anche altri sistemi di coordinate sulla sfera celeste. Ad esempio, quando studiano il moto dei corpi nel sistema solare, usano un sistema di coordinate il cui piano principale è il piano dell'orbita terrestre. La struttura della Galassia è studiata in un sistema di coordinate, il cui piano principale è il piano equatoriale della Galassia, rappresentato nel cielo da un cerchio passante lungo la Via Lattea.

Confronto di sistemi di coordinate.

I dettagli più importanti dei sistemi orizzontale ed equatoriale sono mostrati nelle figure. Nella tabella, questi sistemi vengono confrontati con il sistema di coordinate geografiche.

Tabella: confronto dei sistemi di coordinate
CONFRONTO DEI SISTEMI DI COORDINATE
Caratteristica Sistema altazimutale sistema equatoriale Sistema geografico
Cerchio di base Orizzonte Equatore celeste Equatore
Poli Zenit e nadir Poli nord e sud del mondo Poli nord e sud
Distanza angolare dal cerchio principale Altezza declinazione Latitudine
Distanza angolare lungo il cerchio di base Azimut ascensione retta Longitudine
Punto di ancoraggio sul cerchio principale Punta a sud sull'orizzonte
(in geodesia - il punto del nord)
punto equinozio di primavera Intersezione con il meridiano di Greenwich

Transizione da un sistema all'altro.

Spesso è necessario calcolare le sue coordinate equatoriali dalle coordinate altazimutali di una stella e viceversa. Per fare ciò è necessario conoscere il momento dell'osservazione e la posizione dell'osservatore sulla Terra. Matematicamente, il problema è risolto utilizzando un triangolo sferico con vertici allo zenit, al polo nord celeste e alla stella X; è chiamato il "triangolo astronomico".

L'angolo con un vertice al polo nord del mondo tra il meridiano dell'osservatore e la direzione verso qualsiasi punto della sfera celeste è chiamato "angolo orario" di questo punto; è misurato ad ovest del meridiano. L'angolo orario dell'equinozio di primavera, espresso in ore, minuti e secondi, è chiamato "tempo siderale" (Si. T. - tempo siderale) nel punto di osservazione. E poiché l'ascensione retta di una stella è anche l'angolo polare tra la direzione verso di essa e verso l'equinozio di primavera, allora il tempo siderale è uguale all'ascensione retta di tutti i punti che giacciono sul meridiano dell'osservatore.

Pertanto, l'angolo orario di qualsiasi punto sulla sfera celeste è uguale alla differenza tra il tempo siderale e la sua ascensione retta:

Sia la latitudine dell'osservatore J. Date le coordinate equatoriali di una stella UN E D, quindi le sue coordinate orizzontali UN E può essere calcolato utilizzando le seguenti formule:

Puoi anche risolvere il problema inverso: in base ai valori misurati UN E H, conoscendo l'ora, calcola UN E D. declinazione D viene calcolato direttamente dall'ultima formula, quindi viene calcolato dalla penultima H, e dal primo, se si conosce il tempo siderale, allora UN.

Rappresentazione della sfera celeste.

Per secoli, gli scienziati hanno cercato il modo migliore per rappresentare la sfera celeste per studio o dimostrazione. Sono stati proposti due tipi di modelli: bidimensionali e tridimensionali.

La sfera celeste può essere rappresentata su un piano nello stesso modo in cui la Terra sferica è rappresentata sulle mappe. In entrambi i casi, deve essere selezionato un sistema di proiezione geometrica. Il primo tentativo di rappresentare sezioni della sfera celeste su un piano furono le incisioni rupestri di configurazioni stellari nelle grotte degli antichi. Al giorno d'oggi, ci sono varie carte stellari pubblicate sotto forma di atlanti stellari disegnati a mano o fotografici che coprono l'intero cielo.

Gli antichi astronomi cinesi e greci rappresentavano la sfera celeste in un modello noto come "sfera armillare". Consiste in cerchi o anelli metallici collegati tra loro in modo da mostrare i cerchi più importanti della sfera celeste. Ora vengono spesso utilizzati globi stellari, sui quali sono segnate le posizioni delle stelle e i cerchi principali della sfera celeste. Sfere armillari e globi hanno un inconveniente comune: la posizione delle stelle e i segni dei cerchi sono segnati sul loro lato esterno, convesso, che noi guardiamo dall'esterno, mentre guardiamo il cielo "dall'interno", e il le stelle ci sembrano poste sul lato concavo della sfera celeste. Questo a volte porta a confusione nelle direzioni di movimento delle stelle e delle figure delle costellazioni.

Il planetario offre la rappresentazione più realistica della sfera celeste. La proiezione ottica delle stelle su uno schermo emisferico dall'interno consente di riprodurre in modo molto accurato l'aspetto del cielo e tutti i tipi di movimento dei luminari su di esso.

Uno dei compiti astronomici più importanti, senza il quale è impossibile risolvere tutti gli altri problemi dell'astronomia, è determinare la posizione del corpo celeste sulla sfera celeste.

La sfera celeste è una sfera immaginaria di raggio arbitrario, descritta dall'occhio dell'osservatore come dal centro. Su questa sfera proiettiamo la posizione di tutti i corpi celesti. Le distanze sulla sfera celeste possono essere misurate solo in unità angolari, in gradi, minuti, secondi o radianti. Ad esempio, i diametri angolari della Luna e del Sole sono di circa 30 minuti.

Una delle direzioni principali, rispetto alla quale viene determinata la posizione del corpo celeste osservato, è un filo a piombo. Un filo a piombo in qualsiasi punto del globo è diretto verso il centro di gravità terrestre. L'angolo tra il filo a piombo e il piano dell'equatore terrestre è chiamato latitudine astronomica.

Riso. 1. Posizione nello spazio della sfera celeste per un osservatore alla latitudine rispetto alla Terra

Il piano perpendicolare al filo a piombo si chiama piano orizzontale.

In ogni punto della Terra, l'osservatore vede metà della sfera, che ruota dolcemente da est a ovest, insieme a stelle che sembrano attaccate ad essa. Questa apparente rotazione della sfera celeste è spiegata dalla rotazione uniforme della Terra attorno al suo asse da ovest a est.

Il filo a piombo interseca la sfera celeste nel punto zenit, Z, e nel punto nadir, Z".

Riso. 2. Sfera celeste

Il cerchio massimo della sfera celeste, lungo il quale il piano orizzontale passante per l'occhio dell'osservatore (punto C in Fig. 2), si interseca con la sfera celeste, è detto orizzonte vero. Ricordiamo che il cerchio massimo della sfera celeste è un cerchio passante per il centro della sfera celeste. I cerchi formati dall'intersezione della sfera celeste con i piani che non passano per il suo centro sono detti cerchietti.

Una linea parallela all'asse terrestre e passante per il centro della sfera celeste si chiama asse del mondo. Attraversa la sfera celeste al polo nord celeste, P, e al polo sud celeste, P."

Dalla fig. 1 mostra che l'asse del mondo è inclinato rispetto al piano del vero orizzonte ad angolo. La rotazione apparente della sfera celeste avviene attorno all'asse del mondo da est a ovest, in direzione opposta alla vera rotazione della Terra, che ruota da ovest a est.

Il cerchio massimo della sfera celeste, il cui piano è perpendicolare all'asse del mondo, si chiama equatore celeste. L'equatore celeste divide la sfera celeste in due parti: settentrionale e meridionale. L'equatore celeste è parallelo all'equatore terrestre.

Il piano passante per il filo a piombo e l'asse del mondo interseca la sfera celeste lungo la linea del meridiano celeste. Il meridiano celeste si interseca con il vero orizzonte nei punti del nord, N, e del sud, S. E i piani di questi cerchi si intersecano lungo la linea di mezzogiorno. Il meridiano celeste è una proiezione sulla sfera celeste del meridiano terrestre su cui si trova l'osservatore. Quindi sulla sfera celeste esiste un solo meridiano, perché l'osservatore non può trovarsi su due meridiani contemporaneamente!

L'equatore celeste interseca il vero orizzonte nei punti est, E, e ovest, O. La linea EO è perpendicolare a mezzogiorno. Q è la parte superiore dell'equatore e Q" è la parte inferiore dell'equatore.

I grandi cerchi i cui piani passano attraverso un filo a piombo sono chiamati verticali. La verticale che passa per i punti W ed E si chiama prima verticale.

I grandi cerchi, i cui piani passano attraverso l'asse del mondo, sono chiamati cerchi di declinazione o cerchi orari.

I piccoli cerchi della sfera celeste, i cui piani sono paralleli all'equatore celeste, sono chiamati paralleli celesti o quotidiani. Sono detti diurni perché lungo di essi avviene il movimento quotidiano dei corpi celesti. L'equatore è anche un parallelo diurno.

Un piccolo cerchio della sfera celeste, il cui piano è parallelo al piano dell'orizzonte, è chiamato almukantarat

Compiti

Nome Formula Spiegazioni Appunti
L'altezza del luminare al culmine superiore (tra l'equatore e lo zenit) H = 90° - φ + δ z = 90° - h d - declinazione della stella, J- latitudine del luogo di osservazione, H- l'altezza del sole sopra l'orizzonte z.z- distanza zenitale della stella
L'altezza del luminare è in alto. culmine (tra lo zenit e il polo celeste) H= 90°+ φ – δ
L'altezza del luminare nella parte inferiore. culmine (stella non tramontante) H = φ + δ – 90°
Latitudine secondo una stella che non tramonta, i cui culmini si osservano entrambi a nord dello zenit φ = (h in + h n) / 2 h dentro- l'altezza del luminare sopra l'orizzonte al culmine superiore h n- l'altezza del luminare sopra l'orizzonte al culmine inferiore Se non a nord dello zenit, allora δ =(h in + h n) / 2
Eccentricità orbitale (grado di allungamento dell'ellisse) e \u003d 1 - r p /a o e \u003d r a / a - 1 o e \u003d (1 - pollici 2 /UN 2 ) ½ e - eccentricità di un'ellisse (orbita ellittica) - il rapporto tra la distanza dal centro al fuoco e la distanza dal centro al bordo dell'ellisse (metà dell'asse maggiore); rp- distanza del perigeo orbitale RA- distanza dell'orbita dell'apogeo UN - semiasse maggiore dell'ellisse; B- semiasse minore dell'ellisse; Un'ellisse è una curva in cui la somma delle distanze da qualsiasi punto ai suoi fuochi è un valore costante uguale all'asse maggiore dell'ellisse
Semiasse maggiore dell'orbita r p + r a = 2a
Il valore più piccolo del raggio vettore nel periasse rp = a∙(1-e)
Il valore più grande del raggio vettore all'apocentro (afelio) r a = a∙(1+e)
Oblatezza dell'ellisse e \u003d (a - b) / a \u003d 1 - in / a \u003d 1 - (1 - es 2 ) 1/2 e- restringimento dell'ellisse
Asse minore dell'ellisse b = a∙ (1 – e 2 ) ½
Costante di area
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Tutti i corpi celesti sono a distanze insolitamente grandi e molto diverse da noi. Ma a noi sembrano ugualmente remoti e come se si trovassero su una certa sfera. Quando si risolvono problemi pratici nell'astronomia aeronautica, è importante conoscere non la distanza dalle stelle, ma la loro posizione sulla sfera celeste al momento dell'osservazione.

La sfera celeste è una sfera immaginaria di raggio infinitamente grande, il cui centro è l'osservatore. Quando si considera la sfera celeste, il suo centro è combinato con l'occhio dell'osservatore. Le dimensioni della Terra sono trascurate, quindi il centro della sfera celeste è spesso combinato anche con il centro della Terra. I luminari sono applicati alla sfera in una posizione tale da essere visibili nel cielo ad un certo punto nel tempo da un dato punto della posizione dell'osservatore.

La sfera celeste ha un numero di punti, linee e cerchi caratteristici. Sulla fig. 1.1, un cerchio di raggio arbitrario raffigura una sfera celeste, al centro della quale, indicato dal punto O, si trova l'osservatore. Considera gli elementi principali della sfera celeste.

La verticale dell'osservatore è una retta passante per il centro della sfera celeste e coincidente con la direzione del filo a piombo nel punto dell'osservatore. Zenith Z - il punto di intersezione della verticale dell'osservatore con la sfera celeste, situato sopra la testa dell'osservatore. Nadir Z" - il punto di intersezione della verticale dell'osservatore con la sfera celeste, opposta allo zenit.

Il vero orizzonte N E SW W è un grande cerchio sulla sfera celeste, il cui piano è perpendicolare alla verticale dell'osservatore. Il vero orizzonte divide la sfera celeste in due parti: l'emisfero sopra l'orizzonte, in cui si trova lo zenit, e l'emisfero sotto l'orizzonte, in cui si trova il nadir.

L'asse del mondo PP" è una linea retta attorno alla quale avviene la rotazione giornaliera visibile della sfera celeste.

Riso. 1.1. Punti base, linee e cerchi sulla sfera celeste

L'asse del mondo è parallelo all'asse di rotazione della Terra, e per un osservatore situato in uno dei poli della Terra, coincide con l'asse di rotazione della Terra. L'apparente rotazione giornaliera della sfera celeste è un riflesso dell'effettiva rotazione giornaliera della Terra attorno al proprio asse.

I poli del mondo sono i punti di intersezione dell'asse del mondo con la sfera celeste. Il polo celeste, situato nella costellazione dell'Orsa Minore, è chiamato il polo nord celeste R, e il polo opposto è chiamato il sud R.

L'equatore celeste è un grande cerchio sulla sfera celeste, il cui piano è perpendicolare all'asse del mondo. Il piano dell'equatore celeste divide la sfera celeste nell'emisfero settentrionale, in cui si trova il Polo Nord del Mondo, e nell'emisfero meridionale, in cui si trova il Polo Sud del Mondo.

Il meridiano celeste, o meridiano dell'osservatore, è un grande cerchio sulla sfera celeste, passante per i poli del mondo, zenit e nadir. Coincide con il piano del meridiano terrestre dell'osservatore e divide la sfera celeste negli emisferi orientale e occidentale.

I punti nord e sud sono i punti di intersezione del meridiano celeste con l'orizzonte vero. Il punto più vicino al Polo Nord del mondo è chiamato il punto nord del vero orizzonte C, e il punto più vicino al Polo Sud del mondo è chiamato punto Sud Yu.I punti est e ovest sono i punti di intersezione dell'equatore celeste con l'orizzonte vero.

Linea di mezzogiorno - una linea retta nel piano del vero orizzonte, che collega i punti nord e sud. Questa linea è chiamata mezzogiorno perché a mezzogiorno, ora solare locale vera, l'ombra del polo verticale coincide con questa linea, cioè con il vero meridiano di questo punto.

I punti meridionale e settentrionale dell'equatore celeste sono i punti di intersezione del meridiano celeste con l'equatore celeste. Il punto più vicino al punto sud dell'orizzonte è chiamato punto sud dell'equatore celeste, e il punto più vicino al punto nord dell'orizzonte è chiamato punto nord

La verticale del luminare, o il cerchio dell'altezza, è un grande cerchio sulla sfera celeste, che passa per lo zenit, il nadir e il luminare. La prima verticale è quella passante per i punti est e ovest.

Il cerchio di declinazione, o cerchio orario del luminare, PMP è un grande cerchio sulla sfera celeste, passante per i poli del mioa e del luminare.

Il parallelo giornaliero del luminare è un piccolo cerchio sulla sfera celeste, disegnato attraverso il luminare parallelo al piano dell'equatore celeste. Il movimento quotidiano visibile dei luminari avviene lungo i paralleli giornalieri.

Almukantarat del luminare AMAG - un piccolo cerchio sulla sfera celeste, disegnato attraverso il luminare parallelo al piano del vero orizzonte.

Gli elementi considerati della sfera celeste sono ampiamente utilizzati nell'astronomia aeronautica.


Reshebnik in astronomia grado 11 per la lezione numero 2 (cartella di lavoro) - Sfera celeste

1. Completa la frase.

Una costellazione è una sezione del cielo stellato con un caratteristico gruppo osservabile di stelle.

2. Usando una mappa stellare, inserisci i diagrammi delle costellazioni con stelle luminose nelle colonne appropriate della tabella. In ogni costellazione, evidenzia la stella più luminosa e scrivi il suo nome.

3. Completa la frase.

Le carte stellari non indicano la posizione dei pianeti, poiché le carte sono progettate per descrivere le stelle e le costellazioni.

4. Disponi le seguenti stelle in ordine decrescente di luminosità:

1) Betelgeuse; 2) Spica; 3) Aldebaran; 4) Sirio; 5) Arturo; 6) Cappella; 7) Procione; 8) Vega; 9) Altair; 10) Polluce.

4 5 8 6 7 1 3 9 2 10

5. Completa la frase.

Le stelle di prima magnitudine sono 100 volte più luminose delle stelle di sesta magnitudine.

L'eclittica è il percorso annuale apparente del Sole tra le stelle.

6. Cos'è chiamata la sfera celeste?

Una sfera immaginaria di raggio arbitrario.

7. Indicare i nomi dei punti e delle linee della sfera celeste, indicati dai numeri 1-14 nella Figura 2.1.

  1. Polo Nord del mondo
  2. zenit; punto zenitale
  3. linea verticale
  4. equatore celeste
  5. ovest; punto ad Ovest
  6. centro della sfera celeste
  7. linea di mezzogiorno
  8. Sud; punto sud
  9. orizzonte
  10. Est; punto est
  11. polo sud del mondo
  12. nadir; corrente nadir
  13. punto Nord
  14. linea meridiana celeste

8. Utilizzando la figura 2.1, rispondi alle domande.

Dov'è l'asse del mondo rispetto all'asse terrestre?

Parallelo.

Come si trova l'asse del mondo rispetto al piano del meridiano celeste?

Giace sull'aereo.

Dove l'equatore celeste incontra l'orizzonte?

Nei punti est e ovest.

Dove si interseca il meridiano celeste con l'orizzonte?

Nei punti nord e sud.

9. Quali osservazioni ci convincono della rotazione giornaliera della sfera celeste?

Se osservi a lungo le stelle, le stelle appariranno come un'unica sfera.

10. Usando una mappa stellare in movimento, inserisci nella tabella due o tre costellazioni visibili a 55° di latitudine nell'emisfero settentrionale.

La soluzione del decimo compito corrisponde alla realtà degli eventi del 2015, tuttavia, non tutti gli insegnanti controllano la soluzione del compito di ogni studente sulla mappa stellare per verificarne la conformità con la realtà

La sfera celeste è una superficie sferica immaginaria di raggio arbitrario, al centro della quale si trova l'osservatore. Vengono proiettati corpi celesti sfera celeste.

A causa delle piccole dimensioni della Terra, rispetto alle distanze dalle stelle, gli osservatori situati in luoghi diversi sulla superficie terrestre possono essere considerati in il centro della sfera celeste. In natura, infatti, non esiste alcuna sfera materiale che circonda la Terra. I corpi celesti si muovono nello spazio sconfinato del mondo a varie distanze dalla Terra. Queste distanze sono inimmaginabilmente grandi, la nostra visione non è in grado di valutarle, quindi, a una persona, tutti i corpi celesti sembrano ugualmente distanti.

Durante l'anno, il Sole descrive un grande cerchio sullo sfondo del cielo stellato. Il percorso annuale del Sole nella sfera celeste è chiamato eclittica. Muoversi eclittica. Il sole attraversa due volte l'equatore celeste agli equinozi. Questo accade il 21 marzo e il 23 settembre.

Il punto della sfera celeste, che rimane immobile durante il movimento quotidiano degli astri, è convenzionalmente chiamato polo nord celeste. Il punto opposto della sfera celeste è chiamato polo sud celeste. I residenti dell'emisfero settentrionale non lo vedono, perché è sotto l'orizzonte. Un filo a piombo che passa attraverso l'osservatore attraversa il cielo sovrastante allo zenit e nel punto diametralmente opposto, chiamato nadir.


L'asse di rotazione visibile della sfera celeste, che collega entrambi i poli del mondo e passa attraverso l'osservatore, è chiamato asse del mondo. All'orizzonte sotto il polo nord del mondo si trova punto Nord, il suo punto diametralmente opposto - punto sud. Punti Est e Ovest giacciono sulla linea dell'orizzonte e distano 90° dai punti nord e sud.

Il piano passante per il centro della sfera perpendicolare all'asse del mondo si forma piano dell'equatore celeste parallelo al piano dell'equatore terrestre. Il piano del meridiano celeste passa attraverso i poli del mondo, i punti del nord e del sud, lo zenit e il nadir.

Coordinate celesti

Viene chiamato il sistema di coordinate in cui viene fatto il riferimento dal piano dell'equatore equatoriale. Si chiama la distanza angolare della stella dall'equatore celeste, che varia da -90° a +90°. declinazione considerato positivo a nord dell'equatore e negativo a sud. è misurato dall'angolo tra i piani dei grandi cerchi, uno dei quali passa per i poli del mondo e il dato luminare, il secondo per i poli del mondo e il punto dell'equinozio di primavera che giace sull'equatore.


Coordinate orizzontali

La distanza angolare è la distanza tra gli oggetti nel cielo, misurata dall'angolo formato dai raggi che vanno verso l'oggetto dal punto di osservazione. La distanza angolare della stella dall'orizzonte è chiamata altezza della stella sopra l'orizzonte. La posizione del sole rispetto ai lati dell'orizzonte è chiamata azimut. Il conto alla rovescia è da sud in senso orario. Azimut e l'altezza della stella sopra l'orizzonte è misurata con un teodolite. In unità angolari sono espresse non solo le distanze tra gli oggetti celesti, ma anche le dimensioni degli oggetti stessi. La distanza angolare del polo celeste dall'orizzonte è pari alla latitudine geografica dell'area.

L'altezza dei luminari al culmine

I fenomeni del passaggio dei luminari attraverso il meridiano celeste sono chiamati climax. Il climax inferiore è il passaggio dei luminari attraverso la metà settentrionale del meridiano celeste. Il fenomeno del passaggio del luminare della metà meridionale del meridiano celeste è chiamato climax superiore. Il momento del culmine superiore del centro del Sole è chiamato vero mezzogiorno, e il momento del culmine inferiore è chiamato vera mezzanotte. L'intervallo di tempo tra i climax - mezza giornata.

Per i luminari che non tramontano, entrambi i punti culminanti sono visibili sopra l'orizzonte, per ascendente e tramontante climax inferiore avviene sotto l'orizzonte, sotto il punto nord. Ogni stella culmina in una data area è sempre alla stessa altezza sopra l'orizzonte, perché la sua distanza angolare dal polo celeste e dall'equatore celeste non varia. Il sole e la luna cambiano altezza
che loro culminare.


Superiore