Горизонтальная система координат

Основные линии и точки небесной сферы.

Z – зенит;

Z ^/ – надир;

ZZ ^/ – отвесная линия;

P – северный полюс мира;

P ^/ – южный полюс мира;

PP ^/ – ось мира – ось видимого вращения небесной сферы;

Плоскость перпендикулярная отвесной линии и проходящая через центр небесной сферы называется плоскостью истинного математического горизонта.

Ось мира для наблюдателя всегда параллельна оси вращения Земли.

Плоскость, проходящая через центр небесной сферы, перпендикулярно оси мира называется небесным экватором.

Точки, в которых небесный экватор пересекает плоскость истинного математического горизонта, называются точками Востока (E) и Запада (W). Две другие равно отдаленные от них называются точками Севера (N) и Юга (S).

SN – полуденная линия.

Окружность, проходящая через полюсы мира, зенит, надир, через точку Севера и Юга называется небесным меридианом.

Небесные координаты

Системы координат:

– горизонтальная;

– первая экваториальная;

– вторая экваториальная;

– эклиптическая;

– галактическая;

– квазарная.

Горизонтальная система координат

Предназначена для непосредственных наблюдений.

Основная линия – отвесная (вертикальная) линия.

Основная плоскость – плоскость истинного математического горизонта.

Через зенит, надир и точку, в которой в данный момент находится светило M, можно провести большой полукруг небесной сферы, который называется вертикалом или кругом высоты. Мгновенное положение светила M относительно горизонта и небесного меридиана определяется двумя координатами: высотой и азимутом.

Высота светила (h^o) – дуга вертикала от горизонта до светила ( ). Изменяется в пределах от – 90⁰ до +90⁰. Измеряется в градусах (минутах и секундах). Иногда вместо высоты светила рассматривают зенитное расстояние (z^o) – дуга вертикала от зенита до светила ( ). Изменяется в пределах от 0⁰ до 180⁰. Измеряется в градусах (минутах и секундах).

Азимут (A^o) – дуга горизонта от точки Юга до точки пересечения вертикала с горизонтом, по часовой стрелке (т. е. от Юга к Западу) ( ). Изменяется в пределах от 0⁰ до 360⁰. Измеряется в градусах (минутах и секундах).

Первая экваториальная система координат

Часовой угол ( ) – дуга небесного экватора от верхней точки экватора Q до точки пересечения круга склонения с экватором, по часовой стрелке (т. е. от Юга к Западу или в направлении суточного движения небесной сферы) ( ). Изменяется в пределах от 0^h до 24^h. Измеряется в часах (минутах и секундах).

Вторая экваториальная система координат

Предназначена для составления звездных карт, атласов и каталогов.

Основная линия – ось мира.

Основная плоскость – плоскость небесного экватора.

Большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и наблюдаемое светило, называется кругом склонения светила.

Склонение ( ) – дуга круга склонения от экватора до светила ( ). Изменяется в пределах от – 90⁰ до +90⁰. Измеряется в градусах (минутах и секундах). Иногда вместо склонения светила рассматривают полюсное (или полярное) расстояние (P^o) – дуга круга склонения от северного полюса до светила ( ). Изменяется в пределах от 0⁰ до 180⁰. Измеряется в градусах (минутах и секундах).

Прямое восхождение ( ) – дуга небесного экватора от точки весеннего равноденствия до точки пересечения круга склонения с экватором, против часовой стрелке (т. е. от Юга к Востоку) ( ). Изменяется в пределах от 0^h до 24^h. Измеряется в часах (минутах и секундах).

Созвездия и звезды

Все небо разделено на 88 участков, имеющих строго определенные границы – созвездия. Созвездия – соединение звезд в различные фигуры. Такое определение давалось тысячи лет назад. Сейчас созвездию мы можем дать такое определение. Созвездия – участки звездного неба, выделенные для удобства ориентировки на небесной сфере и обозначения звезд. В таблице 1 представлено несколько созвездия и некоторые входящие в их состав звезды.

Таблица 1.

Созвездие	Звезда	Созвездие	Звезда
Андромеда	Almaak	Лебедь	α Денеб
Mirach	Лев	α Регул
Близнецы	α Кастор	Лира	α Вега
β Поллукс	Малая Медведица	α Полярная звезда
γ Альхена	Малый Пес	α Процион
Большая Медведица	α Дубхе	Орион	α Бетельгейзе
ε Алиот	β Ригель
ξ Мицар	γ Беллатрикс
Алькор	ξ Алнитак
Большой Пес	α Сириус	ε Алнилам
Весы	α Zubenelgenub	Пегас	α Markab
Возничий	α Капелла	β Scheat
Волопас	α Арктур	ε Enif
Дева	α Спика	Персей	α Мирфак
Заяц	α Arneb	Северная Корона	α Alphekka
Кит	ο Мира	Скорпион	α Антарес
Кассиопея	α Shedir	Телец	α Альдебаран
δ Ruchbah	Цефей	γ Errai
β Caph	β Alfirk

Эклиптика

Воображаемая линия годового движения Солнца называется эклиптикой. Эклиптика и небесный экватор пересекаются в точке весеннего равноденствия и точке осеннего равноденствия. Всю эклиптику Солнце проходит ровно за год. Созвездия, через которые проходит эклиптика, называют зодиакальными (их 12).

– точка весеннего равноденствия (21 марта) , ;

– точка осеннего равноденствия (23 сентября) , ;

– летнее солнцестояние (22 июня) , ;

– зимнее солнцестояние (22 декабря) , .

Угол между эклиптикой и небесным экватором равен .

Основы измерения времени

Верхняя кульминация – момент прохождения светила через небесный меридиан над горизонтом (M₃). Нижняя кульминация – момент прохождения светила через небесный меридиан под горизонтом (M₂). Светила, координаты (горизонтальные) которых в течение суток непрерывно изменяются и верхняя кульминация происходит над горизонтом, а нижняя – под горизонтом называются заходящими и восходящими (M₁, M₂, M₃). Есть незаходящие (M₅) и невосходящие (M₄) светила.

Сутки – промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями

— точки весеннего равноденствия (звездные сутки);

— центра диска Солнца (истинные солнечные сутки);

— «фиктивные точки среднего солнца», движущиеся по экватору с постоянной скоростью, с периодом равным периода обращения истинного солнца (средние солнечные сутки).

Сутки – период смены дней (в основе суток – период обращения Земли вокруг своей оси).

Месяц связан с периодом смены лунных фаз (в основе – период обращения Луны вокруг Земли).

Год связан с периодом смены времен года (в основе – период обращения Земли вокруг Солнца).

Среднее эклиптическое Солнце – фиктивная точка, которая равномерно движется по эклиптике со средней скоростью Солнца и совпадает с ним около 3 января и 4 июля).

Среднее экваториальное Солнце – фиктивная точка, которая равномерно движется по экватору с постоянной скоростью среднего эклиптического Солнца и одновременно с ним проходит точку весеннего равноденствия.

Практическая часть.

1.) Найдите на карте звездного неба следующие созвездия и зарисуйте их: Андромеда, Близнецы, Большая Медведица, Большой Пес, Весы, Возничий, Волопас, Дева, Кассиопея, Лебедь, Лев, Лира, Малая Медведица, Малый Пес, Орел, Орион, Пегас, Северная Корона, Скорпион, Телец.

2.)В каких созвездиях находятся звезды, экваториальные координаты которых равны:

1. , ; 2. , ;

3. , ; 4. , ;

5. , ; 6. , ;

7. , ; 8. , ;

9. , ; 10. , ;

11. , ; 12. , .

3.) По карте звездного неба определите экваториальные координаты звезд:

1. Альтаира; 2. Кастор;

3. Капелла; 4. Беллатрикс;

5. Алнилам; 6. Алиот;

7. Дубхе; 8. Мира;

9. Мирфак; 10. Вега;

11. Нат; 12. Алнитак.

4.) Координаты точки, где вспыхнул метеор такие: , , а погас в точке с координатами , . Через какие созвездия пролетел метеор?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: