Pagrindiniai dangaus sferos taškai ir apskritimai. Paskaita apie astronomiją – dangaus sfera, jos pagrindiniai taškai vadinami dangaus sfera

Straipsnio turinys

DANGAUS SFERA. Kai stebime dangų, atrodo, kad visi astronominiai objektai yra ant kupolo formos paviršiaus, kurio centre yra stebėtojas. Šis įsivaizduojamas kupolas sudaro viršutinę įsivaizduojamos sferos pusę, kuri vadinama „dangaus sfera“. Jis atlieka esminį vaidmenį nurodant astronominių objektų padėtį.

Žemės sukimosi ašis yra pasvirusi maždaug 23,5 °, palyginti su statmena, nubrėžta į žemės orbitos plokštumą (į ekliptikos plokštumą). Šios plokštumos susikirtimas su dangaus sfera duoda apskritimą – ekliptiką, regimąjį Saulės kelią per metus. Žemės ašies orientacija erdvėje beveik nesikeičia. Taigi kiekvienais metais birželį, kai šiaurinis ašies galas yra pakrypęs link Saulės, jis pakyla aukštai į dangų Šiaurės pusrutulyje, kur dienos tampa ilgos, o naktys trumpos. Gruodį persikėlusi į priešingą orbitos pusę, Žemė kartu su Pietų pusrutuliu atsisuka į Saulę, o mūsų šiaurėje dienos trumpėja, o naktys ilgos. Cm. Taip pat SEZONAI .

Tačiau saulės ir mėnulio traukos įtakoje žemės ašies orientacija vis dar palaipsniui keičiasi. Pagrindinis ašies judėjimas, kurį sukelia Saulės ir Mėnulio įtaka Žemės pusiaujo iškilimui, vadinamas precesija. Dėl precesijos žemės ašis lėtai sukasi aplink statmeną orbitos plokštumai, apibūdindama kūgį, kurio spindulys yra 23,5° per 26 tūkstančius metų. Dėl šios priežasties po kelių šimtmečių ašigalio nebebus šalia Šiaurės žvaigždės. Be to, Žemės ašis daro nedidelius svyravimus, vadinamus nutacija ir siejamus su Žemės ir Mėnulio orbitų elipsiškumu, taip pat su tuo, kad Mėnulio orbitos plokštuma yra šiek tiek pasvirusi į Žemės orbitos plokštumą.

Kaip jau žinome, dangaus sferos išvaizda naktį keičiasi dėl Žemės sukimosi aplink savo ašį. Bet net jei dangų stebėsite tuo pačiu metu per metus, jo išvaizda pasikeis dėl Žemės sukimosi aplink Saulę. Užtrunka apytiksliai. 365 1/4 dienos - apie laipsnį per dieną. Beje, para, tiksliau – Saulės diena – tai laikas, per kurį Žemė vieną kartą apsisuka aplink savo ašį Saulės atžvilgiu. Jį sudaro laikas, per kurį Žemė apsisuka aplink žvaigždes („sideerinė diena“), ir nedidelis laikas – maždaug keturios minutės – kompensuoti Žemės judėjimą orbitoje vienu laipsniu per dieną. Taigi maždaug per metus. 365 1/4 saulės dienų ir apytiksl. 366 1/4 žvaigždutės.

Žiūrint iš tam tikro Žemės taško, šalia ašigalių esančios žvaigždės arba visada yra virš horizonto, arba niekada nepakyla virš jo. Visos kitos žvaigždės kyla ir leidžiasi, o kiekvieną dieną kiekviena žvaigždė kyla ir leidžiasi 4 minutėmis anksčiau nei praėjusią dieną. Kai kurios žvaigždės ir žvaigždynai pakyla danguje naktį žiemos metu – mes jas vadiname „žiema“, o kitus – „vasara“.

Taigi dangaus sferos vaizdą lemia tris kartus: paros laikas, susijęs su Žemės sukimu; metų laikas, susijęs su cirkuliacija aplink saulę; epocha, susijusi su precesija (nors pastarasis poveikis „iš akies“ sunkiai pastebimas net po 100 metų).

Koordinačių sistemos.

Yra įvairių būdų, kaip nurodyti objektų padėtį dangaus sferoje. Kiekvienas iš jų tinka tam tikro tipo užduotims.

Alt-azimuto sistema.

Norint nurodyti objekto padėtį danguje stebėtoją supančių žemiškų objektų atžvilgiu, naudojama „alt-azimuto“ arba „horizontalioji“ koordinačių sistema. Tai rodo kampinį objekto atstumą virš horizonto, vadinamą „aukštiu“, taip pat jo „azimutą“ – kampinį atstumą išilgai horizonto nuo sąlyginio taško iki taško, esančio tiesiai po objektu. Astronomijoje azimutas matuojamas iš taško į pietus į vakarus, o geodezijoje ir navigacijoje – nuo ​​taško iš šiaurės į rytus. Todėl prieš naudodami azimutą, turite išsiaiškinti, kurioje sistemoje jis nurodytas. Dangaus taškas, esantis tiesiai virš galvos, yra 90 ° aukščio ir vadinamas „zenitu“, o diametraliai jam priešingas taškas (po kojomis) vadinamas „nadiru“. Daugeliui užduočių svarbus didelis dangaus sferos ratas, vadinamas „dangaus dienovidiniu“; jis eina per zenitą, žemiausią ir dangaus ašigalius bei kerta horizontą šiaurės ir pietų taškuose.

pusiaujo sistema.

Dėl Žemės sukimosi žvaigždės nuolat juda horizonto ir kardinalių taškų atžvilgiu, o jų koordinatės horizontalioje sistemoje keičiasi. Tačiau kai kurioms astronomijos problemoms spręsti koordinačių sistema turi būti nepriklausoma nuo stebėtojo padėties ir paros laiko. Tokia sistema vadinama „pusiaujo“; jo koordinatės primena geografines platumas ir ilgumas. Jame žemės pusiaujo plokštuma, pratęsta iki sankirtos su dangaus sfera, nustato pagrindinį apskritimą – „dangaus pusiaują“. Žvaigždės „deklinacija“ primena platumą ir matuojama pagal jos kampinį atstumą į šiaurę arba pietus nuo dangaus pusiaujo. Jei žvaigždė matoma tiksliai zenite, tai stebėjimo vietos platuma lygi žvaigždės deklinacijai. Geografinė ilguma atitinka žvaigždės „teisingą kilimą“. Jis matuojamas į rytus nuo ekliptikos susikirtimo su dangaus pusiauju taško, kurį Saulė kerta kovo mėnesį, pavasario pradžios šiauriniame pusrutulyje ir rudens pietiniame pusrutulyje dieną. Šis astronomijai svarbus taškas vadinamas „pirmuoju Avino tašku“ arba „vasaros lygiadienio tašku“ ir žymimas ženklu. Tiesiosios pakilimo vertės paprastai pateikiamos valandomis ir minutėmis, 24 valandas laikant 360° kampu.

Pusiaujo sistema naudojama stebint teleskopais. Teleskopas sumontuotas taip, kad galėtų suktis iš rytų į vakarus aplink ašį, nukreiptą į pasaulio ašigalį, taip kompensuodamas Žemės sukimąsi.

kitos sistemos.

Tam tikrais tikslais naudojamos ir kitos dangaus sferos koordinačių sistemos. Pavyzdžiui, tirdami kūnų judėjimą Saulės sistemoje, jie naudoja koordinačių sistemą, kurios pagrindinė plokštuma yra Žemės orbitos plokštuma. Galaktikos sandara tiriama koordinačių sistemoje, kurios pagrindinė plokštuma yra galaktikos pusiaujo plokštuma, kurią danguje vaizduoja apskritimas, einantis palei Paukščių Taką.

Koordinačių sistemų palyginimas.

Svarbiausios horizontalios ir pusiaujo sistemų detalės parodytos paveiksluose. Lentelėje šios sistemos lyginamos su geografine koordinačių sistema.

Lentelė: Koordinačių sistemų palyginimas

KOORDINAČIŲ SISTEMŲ PALYGINIMAS
Charakteristika	Alt-azimuto sistema	pusiaujo sistema	Geografinė sistema
Pagrindinis ratas	Horizontas	Dangaus pusiaujas	Pusiaujo
Polių	Zenitas ir nadyras	Šiaurės ir Pietų pasaulio ašigaliai	Šiaurės ir Pietų ašigaliai
Kampinis atstumas nuo pagrindinio apskritimo	Aukštis	deklinacija	Platuma
Kampinis atstumas išilgai pagrindo apskritimo	Azimutas	teisingas kilimas	Ilguma
Tvirtinimo taškas pagrindiniame apskritime	Horizonte nukreipkite į pietus (geodezijoje - šiaurės taškas)	pavasario lygiadienio taškas	Sankryža su Grinvičo meridianu

Perėjimas iš vienos sistemos į kitą.

Dažnai reikia apskaičiuoti jos pusiaujo koordinates iš žvaigždės alt-azimuto koordinačių ir atvirkščiai. Norėdami tai padaryti, būtina žinoti stebėjimo momentą ir stebėtojo padėtį Žemėje. Matematiškai uždavinys sprendžiamas naudojant sferinį trikampį, kurio viršūnės yra zenite, šiauriniame dangaus ašigalyje ir žvaigžde X; jis vadinamas „astronominiu trikampiu“.

Kampas su viršūne pasaulio šiauriniame ašigalyje tarp stebėtojo dienovidinio ir krypties į bet kurį dangaus sferos tašką vadinamas šio taško „valandų kampu“; jis matuojamas į vakarus nuo dienovidinio. Pavasario lygiadienio valandų kampas, išreikštas valandomis, minutėmis ir sekundėmis, stebėjimo taške vadinamas „sideraliniu laiku“ (Si. T. – sidereal time). Ir kadangi dešinysis žvaigždės kilimas yra ir poliarinis kampas tarp krypties į ją ir pavasario lygiadienį, tai sideralinis laikas yra lygus visų taškų, esančių ant stebėtojo dienovidinio, teisingajam kilimui.

Taigi, bet kurio dangaus sferos taško valandos kampas yra lygus skirtumui tarp sideralinio laiko ir jo dešiniojo pakilimo:

Tebūnie stebėtojo platuma j. Duotos žvaigždės pusiaujo koordinatės a Ir d, tada jo horizontaliosios koordinates A Ir galima apskaičiuoti naudojant šias formules:

Taip pat galite išspręsti atvirkštinę problemą: pagal išmatuotas vertes A Ir h, žinodamas laiką, paskaičiuok a Ir d. deklinacija d skaičiuojama tiesiai iš paskutinės formulės, tada skaičiuojama iš priešpaskutinės H, o nuo pirmo, jei žinomas sideralinis laikas, tada a.

Dangaus sferos vaizdavimas.

Šimtmečius mokslininkai ieškojo geriausio būdo vaizduoti dangaus sferą studijoms ar demonstravimui. Buvo pasiūlyti dviejų tipų modeliai: dvimatis ir trimatis.

Dangaus sfera gali būti pavaizduota plokštumoje taip pat, kaip sferinė Žemė vaizduojama žemėlapiuose. Abiem atvejais reikia pasirinkti geometrinę projekcijų sistemą. Pirmasis bandymas vaizduoti dangaus sferos dalis plokštumoje buvo žvaigždžių konfigūracijos uolų raižiniai senovės žmonių urvuose. Šiais laikais yra įvairių žvaigždžių diagramų, skelbiamų ranka pieštų arba fotografinių žvaigždžių atlasų, apimančių visą dangų, pavidalu.

Senovės Kinijos ir Graikijos astronomai dangaus sferą pavaizdavo modeliu, žinomu kaip „armiliarinė sfera“. Jį sudaro metaliniai apskritimai arba žiedai, sujungti taip, kad būtų parodyti svarbiausi dangaus sferos apskritimai. Dabar dažnai naudojami žvaigždžių gaubliai, ant kurių pažymėtos žvaigždžių padėtys ir pagrindiniai dangaus sferos apskritimai. Armiliarinės sferos ir gaubliai turi bendrą trūkumą: žvaigždžių padėtis ir apskritimų žymės pažymėtos jų išorinėje, išgaubtoje pusėje, į kurią žiūrime iš išorės, o į dangų žiūrime „iš vidaus“, o žvaigždės mums atrodo esančios įgaubtoje dangaus sferos pusėje. Tai kartais sukelia painiavą žvaigždžių ir žvaigždynų figūrų judėjimo kryptimis.

Planetariumas pateikia tikroviškiausią dangaus sferos vaizdą. Optinė žvaigždžių projekcija į pusrutulio formos ekraną iš vidaus leidžia labai tiksliai atkurti dangaus išvaizdą ir visokius jame esančių šviesuolių judesius.

Viena iš svarbiausių astronominių užduočių, be kurios neįmanoma išspręsti visų kitų astronomijos problemų, yra dangaus kūno padėties dangaus sferoje nustatymas.

Dangaus sfera yra įsivaizduojama savavališko spindulio sfera, apibūdinama iš stebėtojo akies kaip iš centro. Šioje sferoje mes projektuojame visų dangaus kūnų padėtį. Atstumai dangaus sferoje gali būti matuojami tik kampiniais vienetais, laipsniais, minutėmis, sekundėmis arba radianais. Pavyzdžiui, Mėnulio ir Saulės kampiniai skersmenys yra maždaug 30 minučių.

Viena iš pagrindinių krypčių, kurios atžvilgiu nustatoma stebimo dangaus kūno padėtis, yra svambalas. Bet kurioje Žemės rutulio vietoje esanti svambalo linija yra nukreipta į Žemės gravitacijos centrą. Kampas tarp svambalo linijos ir Žemės pusiaujo plokštumos vadinamas astronomine platuma.

Ryžiai. 1. Dangaus sferos padėtis erdvėje stebėtojui Žemės atžvilgiu platumoje

Plokštuma, statmena svambalai, vadinama horizontalia plokštuma.

Kiekviename Žemės taške stebėtojas mato pusę sferos, sklandžiai besisukančios iš rytų į vakarus, kartu su žvaigždėmis, kurios, atrodo, yra pritvirtintos prie jos. Toks akivaizdus dangaus sferos sukimasis paaiškinamas tolygiu Žemės sukimu aplink savo ašį iš vakarų į rytus.

Svambalioji linija kerta dangaus sferą zenito taške Z ir žemiausiame taške Z.

Ryžiai. 2. Dangaus sfera

Didysis dangaus sferos ratas, išilgai kurio horizontali plokštuma, einanti pro stebėtojo akį (taškas C 2 pav.), susikerta su dangaus sfera, vadinamas tikruoju horizontu. Prisiminkite, kad didysis dangaus sferos ratas yra apskritimas, einantis per dangaus sferos centrą. Apskritimai, susidarantys dangaus sferai susikirtus su plokštumomis, kurios nekerta jos centro, vadinami mažais apskritimais.

Tiesė, lygiagreti žemės ašiai ir einanti per dangaus sferos centrą, vadinama pasaulio ašimi. Jis kerta dangaus sferą šiauriniame dangaus ašigalyje P ir pietiniame dangaus ašigalyje P.

Iš pav. 1 parodyta, kad pasaulio ašis yra pasvirusi į tikrojo horizonto plokštumą kampu. Tariamas dangaus sferos sukimasis vyksta aplink pasaulio ašį iš rytų į vakarus, priešinga tikrajam Žemės sukimuisi kryptimi, kuri sukasi iš vakarų į rytus.

Didysis dangaus sferos ratas, kurio plokštuma statmena pasaulio ašiai, vadinamas dangaus pusiauju. Dangaus pusiaujas padalija dangaus sferą į dvi dalis: šiaurinę ir pietinę. Dangaus pusiaujas yra lygiagretus Žemės pusiaujui.

Plokštuma, einanti per svambalo liniją ir pasaulio ašį, kerta dangaus sferą išilgai dangaus dienovidinio linijos. Dangaus dienovidinis kertasi su tikruoju horizontu šiaurės, Š ir pietų taškuose P. O šių apskritimų plokštumos susikerta išilgai vidurdienio linijos. Dangaus dienovidinis yra antžeminio dienovidinio, kuriame yra stebėtojas, projekcija į dangaus sferą. Todėl dangaus sferoje yra tik vienas dienovidinis, nes stebėtojas negali vienu metu būti dviejuose dienovidiniuose!

Dangaus pusiaujas kerta tikrąjį horizontą taškuose, esančiuose rytuose, E ir vakaruose, W. EW linija yra statmena vidurdieniui. Q yra pusiaujo viršus, o Q" yra pusiaujo apačia.

Dideli apskritimai, kurių plokštumos eina per svambalo liniją, vadinami vertikaliais. Vertikalė, einanti per taškus W ir E, vadinama pirmąja vertikale.

Dideli apskritimai, kurių plokštumos eina per pasaulio ašį, vadinami deklinacijos apskritimais arba valandiniais apskritimais.

Maži dangaus sferos apskritimai, kurių plokštumos lygiagrečios dangaus pusiaujui, vadinami dangaus arba dienos paralelėmis. Jie vadinami dieniniais, nes palei juos vyksta kasdienis dangaus kūnų judėjimas. Pusiaujas taip pat yra paros lygiagretė.

Mažas dangaus sferos ratas, kurio plokštuma lygiagreti horizonto plokštumai, vadinamas almukantaratu

Užduotys

vardas	Formulė	Paaiškinimai	Pastabos
Šviestuvo aukštis viršutinėje kulminacijoje (tarp pusiaujo ir zenito)	h = 90° - φ + δ z = 90° - h	d - žvaigždės deklinacija, j- stebėjimo vietos platuma, h- saulės aukštis virš horizonto z- žvaigždės zenito atstumas
Šviestuvo aukštis yra viršuje. kulminacija (tarp zenito ir dangaus ašigalio)	h= 90° + φ – δ
Šviestuvo aukštis apačioje. kulminacija (nesileidžianti žvaigždė)	h = φ + δ – 90°
Platuma pagal nesileidžiančią žvaigždę, kurios abi kulminacijos stebimos į šiaurę nuo zenito	φ = (h in + h n) / 2	h in- šviestuvo aukštis virš horizonto viršutinėje kulminacijoje h n- šviestuvo aukštis virš horizonto apatinėje kulminacijoje	Jei ne į šiaurę nuo zenito, tai δ =(h in + h n) / 2
Orbitos ekscentriškumas (elipsės pailgėjimo laipsnis)	e \u003d 1 - r p /a arba e \u003d r a / a - 1 arba e \u003d (1 col 2 /A 2 ) ½	e - elipsės ekscentriškumas (elipsinė orbita) - atstumo nuo centro iki židinio ir atstumo nuo centro iki elipsės krašto (pusės pagrindinės ašies) santykis; rp- orbitos perigėjo atstumas ra- apogėjaus orbitos atstumas A - pusiau pagrindinė elipsės ašis; b- pusiau mažoji elipsės ašis;	Elipsė yra kreivė, kurioje atstumų nuo bet kurio taško iki jo židinio suma yra pastovi reikšmė, lygi didžiajai elipsės ašiai
Pusiau pagrindinė orbitos ašis	r p +r a = 2a
Mažiausia spindulio vektoriaus reikšmė periapsėje	rp = a∙(1-e)
Didžiausia spindulio vektoriaus reikšmė apocentre (afelyje)	r a = a∙(1+e)
Elipsės pabrinkimas	e \u003d (a - b) / a \u003d 1 - in / a \u003d 1 - (1 - e 2 ) 1/2	e- elipsės susitraukimas
Mažoji elipsės ašis	b = a∙ (1 – e 2 ) ½
Plotas pastovus

	|	kita paskaita ==>

Visi dangaus kūnai yra neįprastai dideliais ir labai skirtingais atstumais nuo mūsų. Tačiau mums jie atrodo vienodai nutolę ir tarsi išsidėstę tam tikroje sferoje. Sprendžiant praktines aviacijos astronomijos problemas, svarbu žinoti ne atstumą iki žvaigždžių, o jų padėtį dangaus sferoje stebėjimo metu.

Dangaus sfera yra įsivaizduojama be galo didelio spindulio sfera, kurios centras yra stebėtojas. Kalbant apie dangaus sferą, jos centras derinamas su stebėtojo akimi. Žemės matmenys yra nepaisomi, todėl dangaus sferos centras dažnai derinamas ir su Žemės centru. Šviestuvai į sferą nukreipiami tokioje padėtyje, kad tam tikru momentu jie būtų matomi danguje iš tam tikro stebėtojo vietos taško.

Dangaus sfera turi daugybę būdingų taškų, linijų ir apskritimų. Ant pav. 1.1, savavališko spindulio apskritimas vaizduoja dangaus sferą, kurios centre, pažymėtame tašku O, yra stebėtojas. Apsvarstykite pagrindinius dangaus sferos elementus.

Stebėtojo vertikalė yra tiesi linija, einanti per dangaus sferos centrą ir sutampanti su svambalo linijos kryptimi stebėtojo taške. Zenitas Z – stebėtojo vertikalės susikirtimo su dangaus sfera taškas, esantis virš stebėtojo galvos. Nadir Z“ – stebėtojo vertikalės susikirtimo su dangaus sfera taškas, priešingas zenitui.

Tikrasis horizontas Š E SW W yra didelis dangaus sferos apskritimas, kurio plokštuma statmena stebėtojo vertikalei. Tikrasis horizontas dangaus sferą dalija į dvi dalis: virš horizonto esantį pusrutulį, kuriame yra zenitas, ir pohorizonto pusrutulį, kuriame yra žemiausias.

Pasaulio ašis PP“ yra tiesi linija, aplink kurią vyksta matomas kasdienis dangaus sferos sukimasis.

Ryžiai. 1.1. Pagrindiniai dangaus sferos taškai, linijos ir apskritimai

Pasaulio ašis yra lygiagreti Žemės sukimosi ašiai, o stebėtojui, esančiam viename iš Žemės ašigalių, ji sutampa su Žemės sukimosi ašimi. Tariamas paros dangaus sferos sukimasis atspindi tikrąjį kasdienį Žemės sukimąsi aplink savo ašį.

Pasaulio poliai yra pasaulio ašies susikirtimo su dangaus sfera taškai. Dangaus ašigalis, esantis Mažosios Ursos žvaigždyne, vadinamas Šiaurės dangaus ašigaliu R, o priešingas ašigalis – Pietų R.

Dangaus pusiaujas yra didelis dangaus sferos apskritimas, kurio plokštuma yra statmena pasaulio ašiai. Dangaus pusiaujo plokštuma padalija dangaus sferą į šiaurinį pusrutulį, kuriame yra Pasaulio Šiaurės ašigalis, ir pietinį pusrutulį, kuriame yra Pietų pasaulio ašigalis.

Dangaus dienovidinis, arba stebėtojo dienovidinis, yra didelis dangaus sferos ratas, einantis per pasaulio ašigalius, zenitą ir žemumą. Jis sutampa su stebėtojo žemės dienovidinio plokštuma ir padalija dangaus sferą į rytų ir vakarų pusrutulius.

Šiaurinis ir pietinis taškai yra dangaus dienovidinio susikirtimo taškai su tikruoju horizontu. Taškas, esantis arčiausiai pasaulio Šiaurės ašigalio, vadinamas tikrojo horizonto C šiauriniu tašku, o arčiausiai pasaulio pietų ašigalio esantis taškas vadinamas pietų tašku Yu. Rytų ir vakarų taškai yra susikirtimo taškai. dangaus pusiaujo su tikruoju horizontu.

Vidurdienio linija – tiesi linija tikrojo horizonto plokštumoje, jungianti šiaurės ir pietų taškus. Ši linija vadinama vidurdieniu, nes vidurdienį, vietiniu tikruoju saulės laiku, šešėlis nuo vertikalaus ašigalio sutampa su šia linija, tai yra su tikruoju šio taško dienovidiniu.

Pietiniai ir šiauriniai dangaus pusiaujo taškai yra dangaus dienovidinio susikirtimo su dangaus pusiauju taškai. Taškas, esantis arčiausiai pietinio horizonto taško, vadinamas pietiniu dangaus pusiaujo tašku, o arčiausiai šiaurinio horizonto taško – šiaurės tašku.

Šviestuvo vertikalė arba aukščio ratas yra didelis dangaus sferos ratas, einantis per zenitą, žemiausią tašką ir šviesulį. Pirmoji vertikalė yra vertikalė, einanti per rytų ir vakarų taškus.

Deklinacijos ratas arba valandinis šviestuvo ratas, PMP yra didelis dangaus sferos ratas, einantis per mioa ir šviestuvo polius.

Kasdieninė šviestuvo paralelė yra mažas apskritimas dangaus sferoje, nubrėžtas per šviestuvą lygiagrečiai dangaus pusiaujo plokštumai. Matomas kasdienis šviestuvų judėjimas vyksta išilgai kasdienių paralelių.

Šviestuvo AMAG almukantaratas – mažas apskritimas dangaus sferoje, nubrėžtas per šviestuvą lygiagrečiai tikrojo horizonto plokštumai.

Nagrinėjami dangaus sferos elementai plačiai naudojami aviacijos astronomijoje.

Reshebnik astronomijos 11 klasėje 2 pamokai (darbo knyga) - Dangaus sfera

1. Užbaikite sakinį.

Žvaigždynas – tai žvaigždėto dangaus atkarpa su būdinga stebima žvaigždžių grupe.

2. Naudodami žvaigždžių diagramą, į atitinkamus lentelės stulpelius įveskite žvaigždynų diagramas su ryškiomis žvaigždėmis. Kiekviename žvaigždyne pažymėkite ryškiausią žvaigždę ir parašykite jos pavadinimą.

3. Užbaikite sakinį.

Žvaigždžių diagramos nenurodo planetų padėties, nes diagramos skirtos žvaigždėms ir žvaigždynams apibūdinti.

4. Išdėstykite šias žvaigždes jų ryškumo mažėjimo tvarka:

1) Betelgeuse; 2) Spica; 3) Aldebaranas; 4) Sirijus; 5) Arktūras; 6) Koplyčia; 7) Procyon; 8) Vega; 9) Altair; 10) Pollux.

4

5

8

6

7

1

3

9

2

10

5. Užbaikite sakinį.

1-ojo dydžio žvaigždės yra 100 kartų ryškesnės nei 6-ojo dydžio žvaigždės.

Ekliptika yra akivaizdus metinis Saulės kelias tarp žvaigždžių.

6. Kas vadinama dangaus sfera?

Įsivaizduojama savavališko spindulio sfera.

7. Nurodykite dangaus sferos taškų ir linijų pavadinimus, 2.1 paveiksle pažymėtus skaičiais 1-14.

1. Šiaurės ašigalis pasaulyje
2. zenitas; zenito taškas
3. vertikali linija
4. dangaus pusiaujo
5. vakarai; vakarinis taškas
6. dangaus sferos centras
7. vidurdienio linija
8. pietus; pietinis taškas
9. panorama
10. Rytai; rytinis taškas
11. pasaulio pietų ašigalį
12. žemiausias; žemiausia srovė
13. šiaurinis taškas
14. dangaus dienovidinio linija

8. Naudodamiesi 2.1 pav., atsakykite į klausimus.

Kur yra pasaulio ašis Žemės ašies atžvilgiu?

Lygiagretus.

Kaip yra pasaulio ašis, palyginti su dangaus dienovidinio plokštuma?

Guli lėktuve.

Kur dangaus pusiaujas susitinka su horizontu?

Taškuose rytuose ir vakaruose.

Kur dangaus dienovidinis susikerta su horizontu?

Taškuose šiaurėje ir pietuose.

9. Kokie stebėjimai įtikina mus kasdieniu dangaus sferos sukimu?

Jei ilgą laiką stebėsite žvaigždes, jos pasirodys kaip viena sfera.

10. Naudodami judančių žvaigždžių žemėlapį, įveskite į lentelę du arba tris žvaigždynus, matomus 55° platumos šiauriniame pusrutulyje.

10-osios užduoties sprendimas atitinka 2015 metų įvykių realybę, tačiau ne visi mokytojai tikrina kiekvieno mokinio užduoties sprendimą žvaigždžių žemėlapyje, ar jis atitinka tikrovę.

Dangaus sfera yra įsivaizduojamas savavališko spindulio sferinis paviršius, kurio centre yra stebėtojas. Dangaus kūnai projektuojami dangaus sfera.

Dėl mažo Žemės dydžio, palyginti su atstumais iki žvaigždžių, įvairiose žemės paviršiaus vietose esantys stebėtojai gali būti laikomi dangaus sferos centras. Tiesą sakant, gamtoje nėra Žemę supančios materialios sferos. Dangaus kūnai juda beribėje pasaulio erdvėje įvairiais atstumais nuo Žemės. Šie atstumai neįsivaizduojamai dideli, mūsų regėjimas nepajėgus jų įvertinti, todėl žmogui visi dangaus kūnai atrodo vienodai nutolę.

Per metus Saulė apibūdina didelį ratą žvaigždėto dangaus fone. Kasmetinis Saulės kelias dangaus sferoje vadinamas ekliptika. Judėjimas skersai ekliptika. Saulė lygiadienių metu du kartus kerta dangaus pusiaują. Tai vyksta kovo 21 ir rugsėjo 23 d.

Dangaus sferos taškas, kuris išlieka nejudantis per kasdienį žvaigždžių judėjimą, sutartinai vadinamas šiauriniu dangaus ašigaliu. Priešingas dangaus sferos taškas vadinamas pietiniu dangaus ašigaliu. Šiaurinio pusrutulio gyventojai jo nemato, nes yra žemiau horizonto. Per stebėtoją einanti svambalo linija kerta dangų virš galvos zenite ir diametraliai priešingame taške, vadinamame žemiausiu.

Dangaus sferos matomo sukimosi ašis, jungianti abu pasaulio polius ir einanti per stebėtoją, vadinama pasaulio ašimi. Horizonte žemiau pasaulio šiaurinio ašigalio šiaurinis taškas, jo diametraliai priešingas taškas - pietinis taškas. Rytų ir Vakarų taškai guli ant horizonto linijos ir yra 90° atstumu nuo šiaurės ir pietų taškų.

Susiformuoja plokštuma, einanti per rutulio centrą statmenai pasaulio ašiai dangaus pusiaujo plokštuma lygiagreti žemės pusiaujo plokštumai. Dangaus dienovidinio plokštuma eina per pasaulio ašigalius, šiaurės ir pietų taškus, zenitą ir nadyrą.

Dangaus koordinatės

Vadinama koordinačių sistema, kurioje atskaita daroma iš pusiaujo plokštumos pusiaujo. Žvaigždės kampinis atstumas nuo dangaus pusiaujo vadinamas , kuris svyruoja nuo -90 ° iki + 90 °. deklinacija laikoma teigiama į šiaurę nuo pusiaujo ir neigiama į pietus. jis matuojamas kampu tarp didžiųjų apskritimų plokštumų, kurių vienas eina per pasaulio ašigalius ir duotą šviestuvą, antrasis per pasaulio ašigalius ir pavasario lygiadienio tašką, esantį ant pusiaujo.

Horizontalios koordinatės

Kampinis atstumas yra atstumas tarp objektų danguje, matuojamas kampu, kurį sudaro spinduliai, einantys į objektą iš stebėjimo taško. Kampinis žvaigždės atstumas nuo horizonto vadinamas žvaigždės aukščiu virš horizonto. Saulės padėtis horizonto kraštų atžvilgiu vadinama azimutu. Atgalinis skaičiavimas yra iš pietų pagal laikrodžio rodyklę. Azimutas o žvaigždės aukštis virš horizonto matuojamas teodolitu. Kampiniais vienetais išreiškiami ne tik atstumai tarp dangaus objektų, bet ir pačių objektų dydžiai. Dangaus ašigalio kampinis atstumas nuo horizonto yra lygus vietovės geografinei platumai.

Šviestuvų aukštis kulminacijoje

Šviesulių perėjimo dangaus dienovidiniu reiškiniai vadinami kulminacijomis. Žemutinė kulminacija yra šviesulių perėjimas per šiaurinę dangaus dienovidinio pusę. Dangaus dienovidinio pietinės pusės šviesuolio praėjimo reiškinys vadinamas viršutine kulminacija. Viršutinės Saulės centro kulminacijos momentas vadinamas tikru vidurdieniu, o apatinės kulminacijos momentu – tikru vidurnakčiu. Laiko intervalas tarp kulminacijų - pusę dienos.

Nesileidžiantiems šviestuvams abi kulminacijos yra matomos virš horizonto, kylančios ir besileidžiančios apatinė kulminacija atsiranda žemiau horizonto, žemiau šiaurinio taško. Kiekviena žvaigždė pasiekia kulminaciją tam tikroje srityje visada yra tame pačiame aukštyje virš horizonto, nes jo kampinis atstumas nuo dangaus ašigalio ir nuo dangaus pusiaujo nekinta. Saulė ir mėnulis keičia aukštį
kuriuos jie kulminacija.