Μαθήματα. Δοκιμή "Ουράνια Σφαίρα"

Επαγγελματικό εκπαιδευτικό ίδρυμα

"Κολλέγιο Νομικών και Οικονομικών Επιστημών"

ΑΦΗΡΗΜΕΝΗ

ουράνια σφαίρα, ορατές κινήσεις φωτιστικών

αστρονομία

40/02/03 Πνόμου και δικαστικής διοίκησης

Συμπλήρωσε ο μαθητής γρ. 102 _____________ Makarova Kristina Antonovna

05.03.2018

Σκορ για εκτέλεση και άμυνα _____________

Έλεγχος από _____________ Efremova Elena Vladimirovna

02.03.2018

Τσελιάμπινσκ 2018

Περιεχόμενο:

1.Στοιχεία της ουράνιας σφαίρας

2.Συντεταγμένες στην ουράνια σφαίρα

3. Περιστροφές της ουράνιας σφαίρας

4.Ορατές κινήσεις των φωτιστικών

5.Φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου

6.Φαινομενική κίνηση και φάσεις της Σελήνης

7. Φαινομενική κίνηση των Πλανητών

Ουράνια σφαίραείναι μια νοητή σφαίρα αυθαίρετης ακτίνας με κέντρο σε αυθαίρετο σημείο, στην επιφάνεια της οποίας αποτυπώνονται οι θέσεις των φωτιστικών όπως είναι ορατά στον ουρανό κάποια στιγμή από ένα δεδομένο σημείο.

Σε μια σκοτεινή νύχτα χωρίς φεγγάρι φαίνεται ότι βρίσκεται στο κέντρο ενός τεράστιου επίπεδου κύκλου, καλυμμένου με ένα ημισφαίριο στο οποίο βρίσκονται φωτεινά σημεία - αστέρια. Συνεχίζοντας τις παρατηρήσεις, μπορείτε να παρατηρήσετε ότι το ημισφαίριο περιστρέφεται και όλο και πιο νέο εμφανίζονται στα ανατολικά, ενώ άλλα εξαφανίζονται στα δυτικά.

Η εικόνα μιας σφαίρας προκύπτει επειδή ένα άτομο δεν είναι σε θέση να εκτιμήσει την απόσταση από ένα αντικείμενο που υπερβαίνει τα 4-5 km. Όλα τα αντικείμενα που βρίσκονται πιο μακριά μας φαίνονται να απομακρύνονται από αυτή την απόσταση. Η σφαίρα στην οποία, όπως μας φαίνεται, βρίσκονται τα αστέρια, ονομάζεται ουράνια σφαίρα.

Με την πρώτη ματιά, ο αριθμός των αστεριών φαίνεται απείρως μεγάλος. Στην πραγματικότητα, με γυμνό μάτι μπορείτε να δείτε περίπου 6.000 αστέρια σε ολόκληρο τον ουρανό, και όχι περισσότερα από 2.000 τη φορά, αφού το ήμισυ της ουράνιας σφαίρας καλύπτεται από τη Γη και υπάρχει πάντα μια ομίχλη στον ορίζοντα που κρύβει πολλά αχνά αστέρια.

Η ακτίνα της ουράνιας σφαίρας είναι αυθαίρετη και μπορεί να ληφθεί τόσο μεγάλη που θα αδιαφορεί για το πού βρίσκεται το κέντρο της: στο μάτι του παρατηρητή, στο κέντρο της Γης, στο κέντρο ή κάπου σε έναν από τους πλανήτες μας . Αυτό είναι δυνατό επειδή τα περισσότερα από τα φωτιστικά είναι τόσο μακριά που αν κοιτάξετε το Ηλιακό Σύστημα από αυτά, πρακτικά δεν θα διαφέρει από ένα σημείο. Για να είμαστε πιο ακριβείς, δύο ακτίνες που κατευθύνονται από τον Ήλιο και τη Γη, ή ακόμα περισσότερο από διαφορετικά σημεία της Γης, ακόμη και προς το πλησιέστερο αστέρι, είναι πρακτικά παράλληλες. Αν μιλήσουμε για Ηλιακό σύστημα ή περίπου , τότε η διαφορά στις κατευθύνσεις θα πρέπει να ληφθεί υπόψη, αλλά αυτό θα περιπλέξει ελαφρώς , τα οποία λύνονται πολύ απλά χρησιμοποιώντας την ουράνια σφαίρα.

Στοιχεία της ουράνιας σφαίρας.

Προφανώς, στο κέντρο της ουράνιας σφαίρας (Εικ. 12) υπάρχει μια άλλη σφαίρα, δηλαδή η Γη, στην επιφάνεια της οποίας βρίσκεται σε κάποιο σημείο ο παρατηρητής. Η Γη περιστρέφεται, γεγονός που καθιστά δυνατή την επιλογή μιας συγκεκριμένης ευθείας γραμμής - τον άξονα περιστροφής της Γης (συνήθως κατασκευάζεται ο άξονας του κόσμουPP' και ισημερινός). Αντίστοιχα, είναι χτισμένο πάνω στην ουράνια σφαίραaxis mundi(PP' - μια γραμμή παράλληλη προς τον άξονα περιστροφής της Γης και που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας) και την ουράνιαισημερινός(η λέξη «ουράνιος» συνήθως παραλείπεται). Η τομή του άξονα του κόσμου και της ουράνιας σφαίρας καθορίζεται απόπόλων- βόρειαΠ και νότιαΠ' .

Ένας μεγάλος κύκλος του οποίου το επίπεδο είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου ονομάζεταιουράνιος ισημερινός . Τέμνεται με τον ορίζοντα στα σημεία ανατολής και δύσης.

Κατακόρυφοςπετονιά ( ΟΖ ) είναι συνέχεια της ακτίνας της Γης, τέμνει την ουράνια σφαίρα σε δύο σημεία. Αυτό που είναι πάνω από το κεφάλι σου λέγεται "ζενίθ", το αντίθετο είναι"ναδίρ" Το επίπεδο που είναι κάθετο σε αυτό είναι το επίπεδο του ορίζοντα, το οποίο, όταν τέμνεται με την ουράνια σφαίρα, σχηματίζει ένα μαθηματικόορίζοντας(η λέξη «μαθηματικά» μπορεί να παραλειφθεί).

Όταν απεικονίζετε την ουράνια σφαίρα, συνηθίζεται να την προσανατολίζετε έτσι ώστε η κάθετη γραμμή να βρίσκεται στο κέντρο και ο άξονας του κόσμου να είναι κεκλιμένος προς αυτήν.

Δύο ευθείες γραμμές (ο άξονας του κόσμου και μια κάθετη γραμμή) ορίζουνουράνιο μεσημβρινό επίπεδοκαι η τομή του με την ουράνια σφαίρα είναι ένας μεγάλος κύκλος -ουράνιος μεσημβρινός. Ο μεσημβρινός τέμνει τον ορίζοντα σε δύο σημεία -βόρειο σημείοΝ Καισημείο νότιαμικρό . Ο ουράνιος μεσημβρινός είναι μια προβολή του μεσημβρινού της γης στην ουράνια σφαίρα.

Μεγάλος κύκλος- ένας κύκλος που προκύπτει από τομή μιας σφαίρας με ένα επίπεδο που διέρχεται από το κέντρο της. Αν το επίπεδο δεν διέρχεται από το κέντρο, τότε ονομάζεται κύκλοςμικρό. Η απόσταση, μετρημένη κατά μήκος της επιφάνειας μιας σφαίρας, μεταξύ δύο σημείων ενός μεγάλου κύκλου είναι ελάχιστη. Αυτό δείχνει μια άμεση αναλογία μεταξύ ευθειών γραμμών σε ένα επίπεδο και μεγάλων κύκλων σε μια σφαίρα.

Όλα αυτά τα στοιχεία της ουράνιας σφαίρας συνδέονται με τον παρατηρητή. Ο άξονας mundi και ο ισημερινός είναι κοινά για όλους τους παρατηρητές στη Γη. η κάθετη γραμμή, το ζενίθ, το ναδίρ, ο μεσημβρινός και τα επίπεδα του ορίζοντα είναι διαφορετικά για κάθε παρατηρητή. Η θέση τους σε σχέση με άλλα στοιχεία της ουράνιας σφαίρας καθορίζεται από τη θέση του παρατηρητή στην επιφάνεια της Γης.

Περιστροφή της ουράνιας σφαίρας.

Οι παρατηρήσεις του έναστρου ουρανού δείχνουν ότι η ουράνια σφαίρα περιστρέφεται αργά προς την κατεύθυνση από τα ανατολικά προς τα δυτικά στο βόρειο ημισφαίριο της Γης και βλέπει προς το νότο, αυτή είναι η περιστροφή της ουράνιας σφαίρας δεξιόστροφα, από αριστερά προς τα δεξιά Για έναν παρατηρητή που βρίσκεται στο νότιο ημισφαίριο (για παράδειγμα, στην Αυστραλία), είναι αντίθετη. Ο ήλιος ανατέλλει στα δεξιά και, κινούμενος αριστερόστροφα, δύει στα αριστερά, τα ξημερώματα επίσης μετατοπίζονται στον ουρανό.

Όπως γνωρίζουμε, αυτή η φαινομενική περιστροφική κίνηση της ουράνιας σφαίρας είναι απατηλή. Γιατί στην πραγματικότητα είναι η Γη που περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, και υπάρχουν πολλά στοιχεία για αυτό, για παράδειγμα, ένα αεροπλάνο Το εκκρεμές του Φουκώ, προσπαθώντας να διατηρήσει τη θέση του σε σχέση με την μακρινή όραση, σε σχέση με τα γήινα ορόσημα, επιστρέφει γύρω από την κατακόρυφο μια άλλη απόδειξη, που θα συζητηθεί περαιτέρω, είναι η πεπλατυσμένη Γη κοντά στους πόλους: η ισημερινή ακτίνα της Γης είναι μεγαλύτερη από την. πολικό.

Φαινόμενη περιστροφή της ουράνιας σφαίρας και ονομάζεται συνήθως ημερήσια εναλλαγή, αφού η ν η περίοδος ισούται με μία ημέρα (η έννοια της ημέρας διευκρινίζεται παρακάτω). Όπως υπενθυμίστηκε, αυτή η περιστροφή πραγματοποιείται γύρω από τον άξονα του κόσμου. Στην πραγματικότητα, η περιστροφική κίνηση συμβαίνει γύρω από τον άξονα περιστροφής της Γης. Ωστόσο, η ακτίνα της Γης είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με τις αποστάσεις από την όραση και αυτή η διαφορά είναι ανεπαίσθητη σε έναν παρατηρητή που βρίσκεται στην επιφάνεια και όχι στο κέντρο της Γης.

Περιστροφή της ουράνιας σφαίρας, λόγω της καθημερινής κίνησης των αυγών στον ουρανό, περιγράφουν κύκλους διαφορετικών μεγεθών - όσο μικρότεροι, τόσο πιο κοντά στον ουράνιο πόλο είναι η αυγή. Το βορειότερο μέρος του κόσμου βρίσκεται κοντά στην Πολική Αυγή στον αστερισμό της Μικρής Άρκτου: το 1966 - σε γωνιακή απόσταση 54" από αυτό, το 1986 αυτή η απόσταση ήταν ήδη 49". Ο λόγος της μείωσης του (λόγω πομπής) δίνεται παρακάτω

Λόγω της καθημερινής περιστροφής της ουράνιας σφαίρας, κάθε φωτιστικό διασχίζει (περνά) τον ουράνιο μεσημβρινό δύο φορές. «Στην ανώτερη κορύφωση, το φωτιστικό διασχίζει εκείνο το τμήμα του ουράνιου μεσημβρινού στο οποίο βρίσκεται το ζενίθ, στο κάτω μέρος διέρχεται από το τμήμα του μεσημβρινού στο οποίο βρίσκεται το ναδίρ.

Φαινόμενη κίνηση των φωτιστικών.

Για να κατανοήσετε τη φαινομενική κίνηση του Ήλιου και άλλων φωτιστικών , σκεφτείτε την αληθινή κίνηση της Γης. Η Γη είναι ένας από τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Περιστρέφεται συνεχώς γύρω από τον άξονά του. Η περίοδος περιστροφής του είναι μία ημέρα. Επομένως, σε έναν παρατηρητή στη Γη, φαίνεται ότι όλα τα ουράνια σώματα περιστρέφονται γύρω από τη Γη από την ανατολή προς τη δύση με την ίδια περίοδο.Αλλά η Γη δεν περιστρέφεται μόνο γύρω από τον άξονά της. Περιστρέφεται επίσης γύρω από τον Ήλιο σε ελλειπτική τροχιά. Ολοκληρώνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον Ήλιο σε ένα χρόνο. Ο άξονας περιστροφής της Γης είναι κεκλιμένος προς το τροχιακό επίπεδο υπό γωνία 66°33". Η θέση του άξονα στο διάστημα όταν η Γη κινείται γύρω από τον Ήλιο παραμένει σχεδόν αμετάβλητη όλη την ώρα (Εικ. 1.10). Επομένως, το Βόρειο και Τα νότια ημισφαίρια βλέπουν εναλλάξ τον Ήλιο, με αποτέλεσμα η γη να βιώνει μια αλλαγή εποχών.

Αν παρατηρήσετε προσεκτικά τον ουρανό, θα παρατηρήσετε ότι τα αστέρια διατηρούν πάντα τις σχετικές θέσεις τους για πολλά χρόνια. Λόγω της ακραίας απόστασης τους και των πολύ μικρών σωστών κινήσεων μεταξύ τους, είναι ορατά εξίσου από οποιοδήποτε σημείο της τροχιάς της γης. Τα σώματα του ηλιακού συστήματος - ο Ήλιος, η Σελήνη και οι πλανήτες, που βρίσκονται σχετικά κοντά στη Γη, αλλάζουν τη θέση τους ανάμεσα στα αστέρια. Έτσι, ο Ήλιος, μαζί με όλα τα φωτιστικά σώματα, συμμετέχει στην καθημερινή κίνηση και ταυτόχρονα έχει τη δική του ορατή κίνηση (λέγεται ετήσια κίνηση), που προκαλείται από την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο.

Ας εξετάσουμε χωριστά αυτές τις δύο κύριες ορατές κινήσεις του Ήλιου και ας καταλάβουμε τι αλλαγές κάνουν στη θέση του Ήλιου στην ουράνια σφαίρα.

Φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου.

Ο πιο απλός τρόπος για να εξηγήσετε την ετήσια κίνηση του Ήλιου είναι στο Σχ. 1.11, το οποίο δείχνει , Ο Ήλιος και η τροχιά της Γης. Από αυτό το σχήμα μπορεί να φανεί ότι, ανάλογα με τη θέση της Γης σε τροχιά, ένας παρατηρητής από τη Γη θα δει τον Ήλιο στο φόντο διαφορετικών αστερισμών. Θα του φαίνεται ότι κινείται συνεχώς στην ουράνια σφαίρα. Αυτή η κίνηση είναι μια αντανάκλαση της επανάστασης της Γης γύρω από τον Ήλιο. Σε ένα χρόνο, ο Ήλιος θα κάνει μια πλήρη επανάσταση.

Ο μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα κατά μήκος του οποίου συμβαίνει η φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου ονομάζεται εκλειπτική. Ecliptic είναι ελληνική λέξη και μεταφράζεται σημαίνει έκλειψη. Αυτός ο κύκλος ονομάστηκε έτσι επειδή οι εκλείψεις του Ήλιου και της Σελήνης συμβαίνουν μόνο όταν και τα δύο φωτιστικά βρίσκονται σε αυτόν τον κύκλο.

Πρέπει να σημειωθεί ότι το επίπεδο της εκλειπτικής συμπίπτει με το επίπεδο της τροχιάς της Γης. Η φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής συμβαίνει προς την ίδια κατεύθυνση στην οποία η Γη κινείται στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο, δηλαδή κινείται προς τα ανατολικά.Κατά τη διάρκεια του έτους, ο Ήλιος περνά διαδοχικά κατά μήκος της εκλειπτικής των 12 αστερισμών, οι οποίοι σχηματίζουν τη Ζωδιακή ζώνη και ονομάζονται ζωδιακόι. Το Zodiac είναι μια ελληνική λέξη που σημαίνει τον κύκλο των ζώων (οι περισσότεροι από τους αστερισμούς σε αυτόν τον κύκλο έχουν ονόματα ζώων).

Η ζώνη του ζωδιακού κύκλου σχηματίζεται από τους εξής αστερισμούς: Ιχθείς, Κριός, Ταύρος, Δίδυμος, Καρκίνος, Λέων, Παρθένος, Ζυγός, Σκορπιός, Τοξότης, Αιγόκερως και Υδροχόος. Ο Ήλιος μένει σε καθένα από αυτά για περίπου ένα μήνα. Η εκλειπτική δίνεται σε έναν ειδικό χάρτη αστέρων που επισυνάπτεται στην Αστρονομική Επετηρίδα Αεροπορίας (Παράρτημα 3). Λόγω του γεγονότος ότι το επίπεδο του ισημερινού της Γης είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο της τροχιάς της Γης κατά, το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού είναι επίσης κεκλιμένο προς το επίπεδο της εκλειπτικής υπό γωνία. Η κλίση της εκλειπτικής προς τον ισημερινό δεν παραμένει σταθερή. Το 1896, κατά την έγκριση των αστρονομικών σταθερών, αποφασίστηκε να θεωρηθεί ότι η κλίση της εκλειπτικής προς τον ισημερινό είναι ίση με.

Λόγω της επιρροής των βαρυτικών δυνάμεων του Ήλιου και της Σελήνης στη Γη, αλλάζει σταδιακά στην περιοχή απόπριν. Αυτή τη στιγμή, η γωνίαισοδυναμείκαι μειώνεται συνεχώς κατά 0,47" ετησίως.

Η εκλειπτική τέμνεται με τον ουράνιο ισημερινό σε δύο σημεία, τα οποία ονομάζονται σημεία της εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας. ζώδιο του αστερισμού του ΖυγούΟ ήλιος εμφανίζεται σε αυτά τα σημεία στις 21 Μαρτίου και 23 Σεπτεμβρίου, αντίστοιχα. Αυτές τις μέρες στη Γη, η μέρα είναι ίση με τη νύχτα, ο Ήλιος ανατέλλει ακριβώς στο σημείο της ανατολής και δύει στο σημείο της δύσης.

Τα σημεία της εκλειπτικής που απέχουν 90° από τις ισημερίες ονομάζονται ηλιοστάσια. Το σημείο Ε στην εκλειπτική στο οποίο ο Ήλιος καταλαμβάνει την υψηλότερη θέση σε σχέση με τον ουράνιο ισημερινό ονομάζεται σημείο του θερινού ηλιοστασίου και το σημείο Ε στο οποίο καταλαμβάνει τη χαμηλότερη θέση ονομάζεται σημείο χειμερινού ηλιοστασίου.Ο Ήλιος εμφανίζεται στο θερινό ηλιοστάσιο στις 22 Ιουνίου και στο χειμερινό ηλιοστάσιο στις 22 Δεκεμβρίου. Για αρκετές ημέρες κοντά στις ημερομηνίες των ηλιοστασιών, το μεσημεριανό υψόμετρο του Ήλιου παραμένει σχεδόν αμετάβλητο, γι' αυτό και τα σημεία αυτά έλαβαν το όνομά τους. Όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο θερινό ηλιοστάσιο, η μέρα στο βόρειο ημισφαίριο είναι η μεγαλύτερη και η νύχτα είναι η μικρότερη, και όταν είναι στο χειμερινό ηλιοστάσιο, ισχύει το αντίθετο.

Την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου, τα σημεία ανατολής και δύσης του ηλίου είναι όσο το δυνατόν πιο βόρεια από τα σημεία ανατολής και δύσης στον ορίζοντα, και την ημέρα του χειμερινού ηλιοστασίου βρίσκονται στη μεγαλύτερη απόστασή τους προς το νότο.

Η κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής οδηγεί σε συνεχή αλλαγή στις ισημερινές συντεταγμένες του, σε καθημερινή αλλαγή στο μεσημεριανό υψόμετρο και κίνηση των σημείων ανατολής και δύσης του ηλίου κατά μήκος του ορίζοντα.

Είναι γνωστό ότι η απόκλιση του Ήλιου μετριέται από το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού και η ορθή ανάταση μετριέται από το σημείο της εαρινής ισημερίας. Επομένως, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στην εαρινή ισημερία, η απόκλιση και η ορθή του ανάταση είναι μηδέν. Κατά τη διάρκεια του έτους, η απόκλιση του Ήλιου στην τρέχουσα περίοδο ποικίλλει απόπρινπερνώντας από το μηδέν δύο φορές το χρόνο και δεξιά ανάβαση από 0 έως 360°.

Οι ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου αλλάζουν άνισα καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Αυτό συμβαίνει λόγω της ανομοιόμορφης κίνησης του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής και της κλίσης της εκλειπτικής προς τον ισημερινό. Ο Ήλιος διανύει το ήμισυ της ορατής ετήσιας διαδρομής του σε 186 ημέρες από τις 21 Μαρτίου έως τις 23 Σεπτεμβρίου και το δεύτερο μισό σε 179 ημέρες από τις 23 Σεπτεμβρίου έως τις 21 Μαρτίου. Η ανομοιόμορφη κίνηση του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής οφείλεται στο γεγονός ότι η Γη δεν κινείται σε τροχιά με την ίδια ταχύτητα σε όλη την περίοδο της τροχιάς της γύρω από τον Ήλιο. Από τον δεύτερο νόμο του Κέπλερ είναι γνωστό ότι μια γραμμή που συνδέει τον Ήλιο και έναν πλανήτη περιγράφει ίσες περιοχές σε ίσες χρονικές περιόδους. Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, η Γη, όντας πιο κοντά στον Ήλιο, δηλαδή στο περιήλιο, κινείται πιο γρήγορα και όντας πιο μακριά από τον Ήλιο, δηλαδή στο αφήλιο, κινείται πιο αργά. Η Γη είναι πιο κοντά στον Ήλιο το χειμώνα και πιο μακριά το καλοκαίρι. Ως εκ τούτου, τις χειμερινές μέρες κινείται σε τροχιά πιο γρήγορα από ό,τι τις μέρες του καλοκαιριού. Ως αποτέλεσμα, η ημερήσια αλλαγή στην άμεση ανάληψη του Ήλιου την ημέρα του χειμερινού ηλιοστασίου είναιενώ την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου είναι ίσο μόνο.

Η διαφορά στην ταχύτητα της κίνησης της Γης σε κάθε σημείο της τροχιάς προκαλεί άνισες αλλαγές όχι μόνο στη δεξιά ανάβαση, αλλά και στην απόκλιση του Ήλιου. Ωστόσο, λόγω της κλίσης της εκλειπτικής προς τον ισημερινό, η μεταβολή της έχει διαφορετικό χαρακτήρα. Η απόκλιση του Ήλιου αλλάζει πιο γρήγορα κοντά στα σημεία της ισημερίας και στα ηλιοστάσια παραμένει σχεδόν αμετάβλητη.

Η γνώση της φύσης των αλλαγών στις ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου μας επιτρέπει να κάνουμε έναν κατά προσέγγιση υπολογισμό της ορθής ανάληψης και απόκλισης του Ήλιου. Για να εκτελέσετε αυτόν τον υπολογισμό, πάρτε την πλησιέστερη ημερομηνία με γνωστές ισημερινές συντεταγμένες του Ήλιου. Στη συνέχεια λαμβάνεται υπόψη ότι η άμεση ανάληψη του Ήλιου αλλάζει κατά μέσο όρο 1° την ημέρα και η απόκλιση του Ήλιου κατά τον μήνα πριν και μετά τη διέλευση των σημείων ισημερίας αλλάζει κατά 0,4° ανά ημέρα. κατά τον μήνα πριν και μετά τα ηλιοστάσια - κατά 0,1° ανά ημέρα και κατά τους ενδιάμεσους μήνες μεταξύ των υποδεικνυόμενων - κατά 0,3°.

Φαινόμενη κίνηση και φάσεις της Σελήνης.

Η Σελήνη είναι ο φυσικός δορυφόρος της Γης και το πλησιέστερο ουράνιο σώμα σε αυτήν. Περιστρέφεται γύρω από τη Γη σε μια ελλειπτική τροχιά στην ίδια κατεύθυνση με τη Γη γύρω από τον Ήλιο. Η μέση απόσταση της Σελήνης από τη Γη είναι 384.400 km. Το επίπεδο της τροχιάς της Σελήνης είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο της εκλειπτικής κατά .

Τα σημεία όπου η τροχιά της Σελήνης τέμνει την εκλειπτική ονομάζονται κόμβοι της σεληνιακής τροχιάς. Η κίνηση της Σελήνης γύρω από τη Γη φαίνεται στον παρατηρητή ως η φαινομενική της κίνηση κατά μήκος . Η φαινομενική διαδρομή της Σελήνης κατά μήκος της ουράνιας σφαίρας ονομάζεται φαινομενική τροχιά της Σελήνης. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η Σελήνη κινείται στην ορατή τροχιά της σε σχέση με τα αστέρια κατά περίπου 13,2° και σε σχέση με τον Ήλιο κατά 12,2°, καθώς ο Ήλιος κινείται επίσης κατά μήκος της εκλειπτικής κατά μέσο όρο 1° κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Η χρονική περίοδος κατά την οποία η Σελήνη κάνει μια πλήρη περιστροφή στην τροχιά της σε σχέση με τα αστέρια ονομάζεται αστρικός μήνας. Η διάρκειά του είναι 27,32 κατά μέσο όρο ηλιακές ημέρες.

Η χρονική περίοδος κατά την οποία η Σελήνη κάνει μια πλήρη περιστροφή στην τροχιά της σε σχέση με τον Ήλιο ονομάζεται ινώδης μήνας. Είναι ίσο με 29,53 μέσες ηλιακές ημέρες. Οι αστρικοί και οι συνοδικοί μήνες διαφέρουν κατά περίπου δύο ημέρες λόγω της κίνησης της Γης στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο. Στο Σχ. Το 1.15 δείχνει ότι όταν η Γη βρίσκεται σε τροχιά στο σημείο 1, η Σελήνη και ο Ήλιος παρατηρούνται σε στο ίδιο μέρος, για παράδειγμα απέναντι σε ένα αστέρι. Μετά από 27,32 ημέρες, δηλαδή, όταν η Σελήνη κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τη Γη, θα παρατηρηθεί ξανά με φόντο το ίδιο αστέρι. Αλλά δεδομένου ότι η Γη, μαζί με τη Σελήνη, θα κινηθεί στην τροχιά της σε σχέση με τον Ήλιο κατά περίπου 27° κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου και θα βρίσκεται στο σημείο 2, η Σελήνη χρειάζεται ακόμα να ταξιδέψει 27° για να πάρει την προηγούμενη θέση της σε σχέση με τη Γη και τον Ήλιο, που θα διαρκέσει περίπου 2 ημέρες. Έτσι, ο συνοδικός μήνας είναι μεγαλύτερος από τον αστρικό μήνα κατά το χρονικό διάστημα που χρειάζεται η Σελήνη για να κινηθεί 27°.

Η περίοδος περιστροφής της Σελήνης γύρω από τον άξονά της είναι ίση με την περίοδο περιστροφής της γύρω από τη Γη. Επομένως, η Σελήνη βλέπει πάντα τη Γη με την ίδια πλευρά. Λόγω του γεγονότος ότι σε μια μέρα η Σελήνη κινείται κατά μήκος της ουράνιας σφαίρας από τη δύση προς την ανατολή, δηλαδή προς την αντίθετη κατεύθυνση από την καθημερινή κίνηση , στις 13,2°, η ανατολή και η δύση του ηλίου καθυστερούν περίπου 50 λεπτά κάθε μέρα. Αυτή η καθημερινή καθυστέρηση κάνει τη Σελήνη να αλλάζει συνεχώς τη θέση της σε σχέση με τον Ήλιο, αλλά μετά από μια αυστηρά καθορισμένη χρονική περίοδο επιστρέφει στην αρχική της θέση. Ως αποτέλεσμα της κίνησης της Σελήνης κατά μήκος της ορατής τροχιάς της, υπάρχει μια συνεχής και ταχεία αλλαγή στην ισημερινή της

συντεταγμένες Κατά μέσο όρο, ανά ημέρα, η δεξιά ανάβαση της Σελήνης αλλάζει κατά 13,2° και η απόκλιση της κατά 4°. Η αλλαγή στις ισημερινές συντεταγμένες της Σελήνης συμβαίνει όχι μόνο λόγω της γρήγορης κίνησής της σε τροχιά γύρω από τη Γη, αλλά και λόγω της εξαιρετικής πολυπλοκότητας αυτής της κίνησης. Η Σελήνη επηρεάζεται από πολλές δυνάμεις ποικίλου μεγέθους και περιόδου, υπό την επίδραση των οποίων όλα τα στοιχεία της σεληνιακής τροχιάς αλλάζουν συνεχώς.

Η κλίση της τροχιάς της Σελήνης προς την εκλειπτική κυμαίνεται απόέως 5° 19" σε χρόνο λίγο λιγότερο από έξι μήνες. Τα σχήματα και οι διαστάσεις της τροχιάς αλλάζουν. Η θέση της τροχιάς στο διάστημα αλλάζει συνεχώς σε διάστημα 18,6 ετών, με αποτέλεσμα οι κόμβοι της Σελήνης τροχιά κίνηση προς την κίνηση της Σελήνης Αυτό οδηγεί σε μια συνεχή αλλαγή στη γωνία κλίσης ορατή τροχιά της Σελήνης προς τον ουράνιο ισημερινό.πριν. Επομένως, τα όρια μεταβολής στην κλίση της Σελήνης δεν παραμένουν σταθερά. Σε ορισμένες περιόδους ποικίλλει εντόςκαι σε άλλα - ±18° 17".

Η απόκλιση της Σελήνης και η γωνία της ώρας Γκρίνουιτς δίνονται στους ημερήσιους πίνακες ΑΑΕ για κάθε ώρα της ώρας Γκρίνουιτς.

Η κίνηση της Σελήνης συνεχίζεται συνοδεύεται από συνεχή αλλαγή στην εμφάνισή του. Συμβαίνει η λεγόμενη αλλαγή των σεληνιακών φάσεων. Η φάση της Σελήνης είναι το ορατό τμήμα της σεληνιακής επιφάνειας που φωτίζεται από τις ακτίνες του ήλιου.

Ας εξετάσουμε τι προκαλεί την αλλαγή των σεληνιακών φάσεων. Είναι γνωστό ότι η Σελήνη λάμπει από το ανακλώμενο ηλιακό φως - Η μισή επιφάνειά της φωτίζεται πάντα από τον Ήλιο. Αλλά λόγω των διαφορετικών σχετικών θέσεων του Ήλιου, της Σελήνης και της Γης, η φωτισμένη επιφάνεια εμφανίζεται στον γήινο παρατηρητή σε διαφορετικά

τύπους Είναι συνηθισμένο να γίνεται διάκριση μεταξύ τεσσάρων φάσεων της σελήνης: νέα σελήνη, πρώτο τέταρτο, πανσέληνος και τελευταίο τέταρτο.

Κατά τη νέα σελήνη, η Σελήνη περνά ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη. Σε αυτή τη φάση, η Σελήνη αντικρίζει τη Γη με τη μη φωτισμένη πλευρά της, και επομένως δεν είναι ορατή από έναν παρατηρητή στη Γη. Στη φάση του πρώτου τετάρτου, η Σελήνη βρίσκεται σε τέτοια θέση που ο παρατηρητής τη βλέπει ως μισό φωτισμένο δίσκο. Κατά τη διάρκεια μιας πανσελήνου, η Σελήνη βρίσκεται στην αντίθετη κατεύθυνση από τον Ήλιο. Επομένως, ολόκληρη η φωτισμένη πλευρά της Σελήνης είναι στραμμένη προς τη Γη και είναι ορατή ως πλήρης δίσκος. Μετά την πανσέληνο, το φωτισμένο τμήμα της Σελήνης ορατό από τη Γη σταδιακά μειώνεται. Όταν η Σελήνη φτάσει στη φάση του τελευταίου τετάρτου της, είναι και πάλι ορατή ως μισοφωτισμένος δίσκος. Στο βόρειο ημισφαίριο, στο πρώτο τέταρτο, φωτίζεται το δεξί μισό του δίσκου της Σελήνης και στο τελευταίο τέταρτο, το αριστερό μισό.

Στο διάστημα μεταξύ της νέας σελήνης και του πρώτου τετάρτου και στο διάστημα μεταξύ του τελευταίου τετάρτου και της νέας σελήνης, ένα μικρό μέρος της φωτισμένης Σελήνης βλέπει προς τη Γη, το οποίο παρατηρείται με τη μορφή μισοφέγγαρου. Στα μεσοδιαστήματα μεταξύ του πρώτου τετάρτου και της πανσελήνου, της πανσελήνου και του τελευταίου τετάρτου, η Σελήνη είναι ορατή με τη μορφή κατεστραμμένου δίσκου. Ο πλήρης κύκλος των μεταβαλλόμενων σεληνιακών φάσεων συμβαίνει μέσα σε μια αυστηρά καθορισμένη χρονική περίοδο. Ονομάζεται περίοδος φάσης. Είναι ίσος με τον συνοδικό μήνα, δηλαδή 29,53 ημέρες.

Το χρονικό διάστημα μεταξύ των κύριων φάσεων της Σελήνης είναι περίπου 7 ημέρες. Ο αριθμός των ημερών που έχουν περάσει από τη νέα σελήνη ονομάζεται συνήθως ηλικία του φεγγαριού. Καθώς η ηλικία αλλάζει, αλλάζουν και τα σημεία ανατολής και δύσης της Σελήνης. Οι ημερομηνίες και οι στιγμές έναρξης των κύριων φάσεων της Σελήνης σύμφωνα με την ώρα Γκρίνουιτς δίνονται στην ΑΑΕ.

Η κίνηση της Σελήνης γύρω από τη Γη προκαλεί σεληνιακές και ηλιακές εκλείψεις. Οι εκλείψεις συμβαίνουν μόνο όταν ο Ήλιος και η Σελήνη βρίσκονται ταυτόχρονα κοντά στους κόμβους της σεληνιακής τροχιάς. Ηλιακή έκλειψη συμβαίνει όταν η Σελήνη βρίσκεται μεταξύ του Ήλιου και της Γης, δηλαδή κατά τη νέα Σελήνη, και μια έκλειψη Σελήνης συμβαίνει όταν η Γη βρίσκεται μεταξύ του Ήλιου και της Σελήνης, δηλαδή κατά τη διάρκεια της πανσελήνου.

Φαινόμενη κίνηση πλανητών.

Το Ηλιακό Σύστημα αποτελείται από εννέα πλανήτες. Πέντε από αυτά φαίνονται στον ουρανό με γυμνό μάτι. Αυτοί είναι οι πλανήτες Ερμής, Αφροδίτη, Άρης, Δίας και Κρόνος. Ανάμεσα στα αστέρια, οι πλανήτες ξεχωρίζουν για τη φωτεινότητά τους. Αλλά η φαινομενική τους θέση σε σχέση με τα αστέρια δεν είναι σταθερή. Κινούνται συνεχώς στον ουρανό, σαν να περιπλανιούνται ανάμεσα στα αστέρια. Ορατός εμφανίζεται κοντά στην εκλειπτική, δηλαδή στη ζώνη των ζωδιακών αστερισμών. Σε αντίθεση με την ορατή κίνηση του Ήλιου και της Σελήνης, είναι πολύπλοκη, καθώς είναι μια αντανάκλαση των πραγματικών κινήσεων της Γης και των πλανητών στις τροχιές τους γύρω από τον Ήλιο.

Με βάση τη θέση των τροχιών τους σε σχέση με την τροχιά της Γης, οι πλανήτες χωρίζονται σε εσωτερικούς και εξωτερικούς. Οι εσωτερικοί πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο μέσα στην τροχιά της Γης, ενώ οι εξωτερικοί πλανήτες έξω από αυτήν. Οι εσωτερικοί πλανήτες περιλαμβάνουν τον Ερμή και την Αφροδίτη και οι εξωτερικοί πλανήτες περιλαμβάνουν τον Άρη, τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό, τον Ποσειδώνα και τον Πλούτωνα. Όταν ένας πλανήτης διέρχεται μεταξύ της Γης και του Ήλιου και βρίσκεται στο σημείο 1, δεν είναι ορατός από έναν παρατηρητή στη Γη, αφού αυτή τη στιγμή η μη φωτισμένη πλευρά του πλανήτη είναι στραμμένη προς τη Γη. Λίγο καιρό μετά το πέρασμα του σημείου 1, ο πλανήτης γίνεται ορατός και θα φαίνεται στον παρατηρητή ότι αποκλίνει προς τα δεξιά σε σχέση με τον Ήλιο.

Όταν ο πλανήτης φτάσει στο σημείο 2, ο παρατηρητής θα τον δει στο σημείο Α. Στη συνέχεια, στη φαινομενική του κίνηση, ο πλανήτης κάνει έναν βρόχο ανάμεσα στα αστέρια και αρχίζει να κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Η απόστασή του από τον Ήλιο μειώνεται, σταδιακά εξαφανίζεται στις ακτίνες του και δύει ταυτόχρονα με αυτόν. Αυτή τη στιγμή, ο πλανήτης περνά πίσω από τον Ήλιο. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ο πλανήτης γίνεται ξανά ορατός, αλλά τώρα στα αριστερά του Ήλιου. Έχοντας φτάσει στη μέγιστη απόκλιση από τον Ήλιο προς τα αριστερά, ο πλανήτης στο σημείο Β κάνει πάλι έναν βρόχο, αλλάζει την κατεύθυνση της κίνησής του και μετά αρχίζει να πλησιάζει τον Ήλιο. Έτσι, η φαινομενική κίνηση του εσωτερικού πλανήτη φαίνεται σαν να ταλαντώνεται γύρω από τον Ήλιο.

Όταν ο πλανήτης βρίσκεται στα δεξιά του Ήλιου, παρατηρείται σαν πρωινό αστέρι, και όταν είναι τοποθετημένο στα αριστερά - σαν ένα βραδινό αστέρι.

Οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για την παρατήρηση των εσωτερικών πλανητών είναι αυτές κάτω από τις οποίες βρίσκονται κοντά στα σημεία της μεγαλύτερης γωνιακής απόκλισης από τον Ήλιο. Ο Ερμής έχει μέγιστη γωνιακή απόκλιση 28° και η Αφροδίτη έχει μέγιστη γωνιακή απόκλιση 48°. Δεδομένου ότι ο Ερμής είναι κοντά στον Ήλιο, είναι δύσκολο να παρατηρηθεί. Ακόμη και στη μέγιστη γωνιακή του απόκλιση από τον Ήλιο, μπορεί να παρατηρηθεί μόνο στο λυκόφως λίγο μετά τη δύση του ηλίου ή λίγο πριν την ανατολή του ηλίου. Η Αφροδίτη, στη μεγαλύτερη γωνιακή της απόκλιση, ανατέλλει περίπου 3-4 ώρες πριν την ανατολή του ηλίου, και σε βραδινή ορατότητα δύει το ίδιο χρονικό διάστημα μετά τη δύση του ηλίου.

Είναι σημαντικό για το πλήρωμα του αεροσκάφους να γνωρίζει πότε, το πρωί ή το βράδυ, ο πλανήτης Αφροδίτη θα είναι ορατός σε μια δεδομένη ημερομηνία πτήσης. Αυτό μπορεί πολύ απλά να προσδιοριστεί από την ΑΑΕ. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να συγκρίνουμε τις ωριαίες γωνίες του Ήλιου και της Αφροδίτης, που λαμβάνονται από την ΑΑΕ για μια δεδομένη ημερομηνία για οποιαδήποτε ολόκληρη ώρα του χρόνου. Εάν η ωριαία γωνία της Αφροδίτης είναι μεγαλύτερη από την ωριαία γωνία του Ήλιου, η Αφροδίτη θα είναι ορατή στα ανατολικά το πρωί και αν είναι μικρότερη, το βράδυ στη δύση.

Οι εξωτερικοί πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο σε μεγαλύτερη απόσταση από τη Γη. Επομένως, η φύση της φαινομενικής τους κίνησης είναι κάπως διαφορετική από αυτή των εσωτερικών πλανητών. Μεταξύ των αστεριών κινούνται πιο αργά από τη φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου. Μεταξύ των εξωτερικών πλανητών, ο Άρης, ο οποίος είναι πιο κοντά στη Γη, έχει την ταχύτερη φαινομενική κίνηση. Η αντίθεση είναι η θέση του πλανήτη σε σχέση με τη Γη στην αντίθετη κατεύθυνση από τον Ήλιο. Σε αντίθεση, ο πλανήτης παρατηρείται στη φάση μηδέν (ο δίσκος είναι πλήρως φωτισμένος). Επομένως, αυτή η θέση του πλανήτη είναι η πιο βολική για την παρατήρησή του. Κατά την περίοδο της αντίθεσης, ο πλανήτης βρίσκεται στον αστερισμό απέναντι από αυτόν στον οποίο βρίσκεται ο Ήλιος εκείνη τη στιγμή. Επομένως, σε αυτή τη θέση ο πλανήτης μπορεί να είναι ορατός στον ουρανό όλη τη νύχτα. Για την εύρεση πλανητών στην ουράνια σφαίρα χρησιμοποιούνται ειδικά σχήματα, τα οποία δίνονται στο παράρτημα της ΑΑΕ. Αυτά τα διαγράμματα δείχνουν τη φαινομενική ετήσια διαδρομή μεταξύ των αστεριών των πλανητών που χρησιμοποιούνται στην αεροπορική αστρονομία (βλ. Παράρτημα 4). Ορατός οδηγεί σε συνεχή αλλαγή στις ισημερινές τους συντεταγμένες, οι τιμές των οποίων δίνονται σε ΑΑΕ για κάθε ώρα της ώρας Γκρίνουιτς.

Πηγές.

http://stu.sernam.ru/book_aa.php?id=7

Όλα τα ουράνια σώματα βρίσκονται σε ασυνήθιστα μεγάλες και πολύ διαφορετικές αποστάσεις από εμάς. Αλλά σε εμάς φαίνονται εξίσου απομακρυσμένα και μοιάζουν να βρίσκονται σε κάποια σφαίρα. Κατά την επίλυση πρακτικών προβλημάτων στην αεροπορική αστρονομία, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε όχι την απόσταση από τα αστέρια, αλλά τη θέση τους στην ουράνια σφαίρα τη στιγμή της παρατήρησης.

Η ουράνια σφαίρα είναι μια νοητή σφαίρα άπειρης ακτίνας, το κέντρο της οποίας είναι ο παρατηρητής. Κατά την εξέταση της ουράνιας σφαίρας, το κέντρο της ευθυγραμμίζεται με το μάτι του παρατηρητή. Οι διαστάσεις της Γης παραμελούνται, έτσι το κέντρο της ουράνιας σφαίρας συχνά συνδυάζεται με το κέντρο της Γης. Τα φωτιστικά εφαρμόζονται στη σφαίρα στη θέση στην οποία είναι ορατά στον ουρανό σε κάποια χρονική στιγμή από ένα δεδομένο σημείο της θέσης του παρατηρητή.

Η ουράνια σφαίρα έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά σημεία, γραμμές και κύκλους. Στο Σχ. 1.1, ένας κύκλος αυθαίρετης ακτίνας απεικονίζει την ουράνια σφαίρα, στο κέντρο της οποίας, που ορίζεται από το σημείο Ο, βρίσκεται ο παρατηρητής. Ας εξετάσουμε τα κύρια στοιχεία της ουράνιας σφαίρας.

Η κατακόρυφος του παρατηρητή είναι μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας και συμπίπτει με την κατεύθυνση της γραμμής της βαριάς στο σημείο του παρατηρητή. Ζενίθ Ζ είναι το σημείο τομής της κατακόρυφου του παρατηρητή με την ουράνια σφαίρα, που βρίσκεται πάνω από το κεφάλι του παρατηρητή. Nadir Z" είναι το σημείο τομής της κατακόρυφου του παρατηρητή με την ουράνια σφαίρα, απέναντι από το ζενίθ.

Ο αληθινός ορίζοντας Β Α Ν Δ είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, το επίπεδο του οποίου είναι κάθετο στην κατακόρυφο του παρατηρητή. Ο αληθινός ορίζοντας χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε δύο μέρη: το ημισφαίριο πάνω από τον ορίζοντα, στο οποίο βρίσκεται το ζενίθ, και το ημισφαίριο του υποορίζοντα, στο οποίο βρίσκεται το ναδίρ.

Ο παγκόσμιος άξονας PP" είναι μια ευθεία γραμμή γύρω από την οποία συμβαίνει η ορατή ημερήσια περιστροφή της ουράνιας σφαίρας.

Ρύζι. 1.1. Βασικά σημεία, γραμμές και κύκλοι στην ουράνια σφαίρα

Ο άξονας του κόσμου είναι παράλληλος με τον άξονα περιστροφής της Γης και για έναν παρατηρητή που βρίσκεται σε έναν από τους πόλους της Γης, συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής της Γης. Η φαινομενική ημερήσια περιστροφή της ουράνιας σφαίρας είναι μια αντανάκλαση της πραγματικής ημερήσιας περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της.

Οι ουράνιοι πόλοι είναι τα σημεία τομής του άξονα του κόσμου με την ουράνια σφαίρα. Ο ουράνιος πόλος που βρίσκεται στην περιοχή του αστερισμού της Μικρής Άρκτου ονομάζεται βόρειος ουράνιος πόλος P και ο αντίθετος πόλος ονομάζεται Νότιος πόλος.

Ο ουράνιος ισημερινός είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, το επίπεδο του οποίου είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου. Το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού διαιρεί την ουράνια σφαίρα στο βόρειο ημισφαίριο, στο οποίο βρίσκεται ο Βόρειος Ουράνιος Πόλος, και στο νότιο ημισφαίριο, στο οποίο βρίσκεται ο Νότιος Ουράνιος Πόλος.

Ο ουράνιος μεσημβρινός, ή μεσημβρινός του παρατηρητή, είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από τους πόλους του κόσμου, το ζενίθ και το ναδίρ. Συμπίπτει με το επίπεδο του γήινου μεσημβρινού του παρατηρητή και χωρίζει την ουράνια σφαίρα στο ανατολικό και δυτικό ημισφαίριο.

Τα σημεία του βορρά και του νότου είναι τα σημεία τομής του ουράνιου μεσημβρινού με τον αληθινό ορίζοντα. Το σημείο που βρίσκεται πλησιέστερα στον βόρειο πόλο του κόσμου ονομάζεται βόρειο σημείο του αληθινού ορίζοντα C, και το πλησιέστερο στον νότιο πόλο του κόσμου ονομάζεται νότιο σημείο S. Τα σημεία της ανατολής και της δύσης είναι τα σημεία του τομή του ουράνιου ισημερινού με τον αληθινό ορίζοντα.

Η μεσημεριανή γραμμή είναι μια ευθεία γραμμή στο επίπεδο του αληθινού ορίζοντα που συνδέει τα σημεία του βορρά και του νότου. Αυτή η γραμμή ονομάζεται μεσημέρι επειδή το μεσημέρι σύμφωνα με την τοπική πραγματική ηλιακή ώρα, η σκιά ενός κάθετου πόλου συμπίπτει με αυτή τη γραμμή, δηλαδή με τον πραγματικό μεσημβρινό ενός δεδομένου σημείου.

Τα νότια και βόρεια σημεία του ουράνιου ισημερινού είναι τα σημεία τομής του ουράνιου μεσημβρινού με τον ουράνιο ισημερινό. Το σημείο που βρίσκεται πλησιέστερα στο νότιο σημείο του ορίζοντα ονομάζεται νότιο σημείο του ουράνιου ισημερινού και το πιο κοντά στο βόρειο σημείο του ορίζοντα ονομάζεται βόρειο σημείο

Το κατακόρυφο ενός φωτιστικού, ή ο κύκλος του υψομέτρου, είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από το ζενίθ, το ναδίρ και το φωτεινό. Η πρώτη κάθετη είναι η κατακόρυφος που διέρχεται από τα σημεία ανατολής και δύσης.

Ο κύκλος απόκλισης, ή ο κύκλος της ώρας ενός φωτιστικού, RMR, είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από τους πόλους του μυόα και του φωτιστικού.

Η ημερήσια παράλληλη ενός φωτιστικού είναι ένας μικρός κύκλος στην ουράνια σφαίρα που σύρεται μέσω του φωτιστικού παράλληλου προς το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού. Η φαινομενική καθημερινή κίνηση των φωτιστικών εμφανίζεται κατά μήκος καθημερινών παραλλήλων.

Το Almucantarat του φωτιστικού AMAG είναι ένας μικρός κύκλος στην ουράνια σφαίρα που σύρεται μέσω του φωτιστικού παράλληλου προς το επίπεδο του αληθινού ορίζοντα.

Τα θεωρούμενα στοιχεία της ουράνιας σφαίρας χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροπορική αστρονομία.

Θέμα 4. ΟΥΡΑΝΙΑ ΣΦΑΙΡΑ. ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΟΝΤΙΝΩΝ

4.1. ΟΥΡΑΝΙΑ ΣΦΑΙΡΑ

Ουράνια σφαίρα - μια φανταστική σφαίρα αυθαίρετης ακτίνας πάνω στην οποία προβάλλονται τα ουράνια σώματα. Χρησιμεύει στην επίλυση διαφόρων αστρομετρικών προβλημάτων. Το μάτι του παρατηρητή θεωρείται συνήθως το κέντρο της ουράνιας σφαίρας. Για έναν παρατηρητή στην επιφάνεια της Γης, η περιστροφή της ουράνιας σφαίρας αναπαράγει την καθημερινή κίνηση των φωτιστικών στον ουρανό.

Η ιδέα της Ουράνιας Σφαίρας προέκυψε στην αρχαιότητα. βασίστηκε στην οπτική εντύπωση της ύπαρξης θολωτού θόλου του ουρανού. Αυτή η εντύπωση οφείλεται στο γεγονός ότι, ως αποτέλεσμα της τεράστιας απόστασης των ουράνιων σωμάτων, το ανθρώπινο μάτι δεν είναι σε θέση να εκτιμήσει τις διαφορές στις αποστάσεις από αυτά και φαίνονται εξίσου μακρινά. Μεταξύ των αρχαίων λαών, αυτό συνδέθηκε με την παρουσία μιας πραγματικής σφαίρας που περιόριζε ολόκληρο τον κόσμο και έφερε πολλά αστέρια στην επιφάνειά της. Έτσι, κατά την άποψή τους, η ουράνια σφαίρα ήταν το πιο σημαντικό στοιχείο του Σύμπαντος. Με την ανάπτυξη της επιστημονικής γνώσης, αυτή η άποψη της ουράνιας σφαίρας εξαφανίστηκε. Ωστόσο, η γεωμετρία της ουράνιας σφαίρας, που ορίστηκε στην αρχαιότητα, ως αποτέλεσμα ανάπτυξης και βελτίωσης, έλαβε μια σύγχρονη μορφή, στην οποία χρησιμοποιείται στην αστρομετρία.

Η ακτίνα της ουράνιας σφαίρας μπορεί να ληφθεί με οποιονδήποτε τρόπο: για να απλοποιηθούν οι γεωμετρικές σχέσεις, υποτίθεται ότι είναι ίση με την ενότητα. Ανάλογα με το πρόβλημα που επιλύεται, το κέντρο της ουράνιας σφαίρας μπορεί να τοποθετηθεί στη θέση:

πού βρίσκεται ο παρατηρητής (τοποκεντρική ουράνια σφαίρα),

στο κέντρο της Γης (γεωκεντρική ουράνια σφαίρα),

στο κέντρο ενός συγκεκριμένου πλανήτη (πλανοκεντρική ουράνια σφαίρα),

στο κέντρο του Ήλιου (ηλιοκεντρική ουράνια σφαίρα) ή σε οποιοδήποτε άλλο σημείο στο διάστημα.

Κάθε φωτιστικό στην ουράνια σφαίρα αντιστοιχεί σε ένα σημείο στο οποίο τέμνεται από μια ευθεία γραμμή που συνδέει το κέντρο της ουράνιας σφαίρας με το φωτιστικό (με το κέντρο του). Κατά τη μελέτη των σχετικών θέσεων και των ορατών κινήσεων των φωτιστικών στην ουράνια σφαίρα, επιλέγεται ένα ή άλλο σύστημα συντεταγμένων, που καθορίζεται από τα κύρια σημεία και τις γραμμές. Οι τελευταίοι είναι συνήθως μεγάλοι κύκλοι της ουράνιας σφαίρας. Κάθε μεγάλος κύκλος μιας σφαίρας έχει δύο πόλους, που ορίζονται πάνω του από τα άκρα μιας διαμέτρου κάθετης στο επίπεδο του δεδομένου κύκλου.

Ονόματα των πιο σημαντικών σημείων και τόξων στην ουράνια σφαίρα

Plumb line (ή κάθετη γραμμή) - μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από τα κέντρα της Γης και της ουράνιας σφαίρας. Ένα βαρίδι τέμνει την επιφάνεια της ουράνιας σφαίρας σε δύο σημεία - ζενίθ , πάνω από το κεφάλι του παρατηρητή, και ναδίρ – εκ διαμέτρου αντίθετο σημείο.

Μαθηματικός ορίζοντας - ένας μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, το επίπεδο του οποίου είναι κάθετο στη γραμμή του βάθους. Το επίπεδο του μαθηματικού ορίζοντα διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας και χωρίζει την επιφάνειά του σε δύο μισά: ορατόςγια τον παρατηρητή, με την κορυφή στο ζενίθ, και αόρατος, με την κορυφή στο ναδίρ. Ο μαθηματικός ορίζοντας μπορεί να μην συμπίπτει με τον ορατό ορίζοντα λόγω της ανομοιομορφίας της επιφάνειας της Γης και των διαφορετικών υψών των σημείων παρατήρησης, καθώς και της κάμψης των ακτίνων φωτός στην ατμόσφαιρα.

Ρύζι. 4.1. Ουράνια σφαίρα

axis mundi – ο άξονας της φαινομενικής περιστροφής της ουράνιας σφαίρας, παράλληλος με τον άξονα της Γης.

Ο άξονας του κόσμου τέμνεται με την επιφάνεια της ουράνιας σφαίρας σε δύο σημεία - βόρειος πόλος του κόσμου Και νότιο πόλο του κόσμου .

Ουράνιος πόλος - ένα σημείο στην ουράνια σφαίρα γύρω από το οποίο συμβαίνει η ορατή καθημερινή κίνηση των άστρων λόγω της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της. Ο Βόρειος Πόλος του κόσμου βρίσκεται στον αστερισμό Μικρή Άρκτος, νότια στον αστερισμό Ογδοο του κύκλου. Σαν άποτέλεσμα προπόρευσηΟι πόλοι του κόσμου μετατοπίζονται περίπου 20" ετησίως.

Το ύψος του ουράνιου πόλου είναι ίσο με το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή. Ο ουράνιος πόλος που βρίσκεται στο πάνω μέρος του ορίζοντα της σφαίρας ονομάζεται υπερυψωμένος, ενώ ο άλλος ουράνιος πόλος που βρίσκεται στο τμήμα του υποορίζοντα της σφαίρας ονομάζεται χαμηλός.

Ουράνιος ισημερινός - ένας μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, το επίπεδο της οποίας είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου. Ο ουράνιος ισημερινός χωρίζει την επιφάνεια της ουράνιας σφαίρας σε δύο ημισφαίρια: βόρειος ημισφαίριο , με την κορυφή του στον βόρειο ουράνιο πόλο, και Νότιο ημισφαίριο , με την κορυφή του στον νότιο ουράνιο πόλο.

Ο ουράνιος ισημερινός τέμνει τον μαθηματικό ορίζοντα σε δύο σημεία: σημείο Ανατολή Και σημείο δυτικά . Το ανατολικό σημείο είναι αυτό στο οποίο τα σημεία της περιστρεφόμενης ουράνιας σφαίρας τέμνουν τον μαθηματικό ορίζοντα, περνώντας από το αόρατο ημισφαίριο στο ορατό.

Ουράνιος μεσημβρινός - ένας μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, το επίπεδο του οποίου διέρχεται από τη γραμμή του βάθους και τον άξονα του κόσμου. Ο ουράνιος μεσημβρινός χωρίζει την επιφάνεια της ουράνιας σφαίρας σε δύο ημισφαίρια - ανατολικό ημισφαίριο , με την κορυφή του στο ανατολικό σημείο, και δυτικό Ημισφαίριο , με την κορυφή του στο σημείο δυτικά.

Μεσημεριανή Γραμμή - η γραμμή τομής του επιπέδου του ουράνιου μεσημβρινού και του επιπέδου του μαθηματικού ορίζοντα.

Ουράνιος μεσημβρινός τέμνεται με τον μαθηματικό ορίζοντα σε δύο σημεία: βόρειο σημείο Και σημείο νότια . Το βόρειο σημείο είναι αυτό που βρίσκεται πιο κοντά στον βόρειο πόλο του κόσμου.

Εκλειπτική – η τροχιά της φαινομενικής ετήσιας κίνησης του Ήλιου κατά μήκος της ουράνιας σφαίρας. Το επίπεδο της εκλειπτικής τέμνει το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού υπό γωνία ε = 23°26".

Η εκλειπτική τέμνει τον ουράνιο ισημερινό σε δύο σημεία - άνοιξη Και φθινόπωρο ισημερία . Στο σημείο της εαρινής ισημερίας, ο Ήλιος κινείται από το νότιο ημισφαίριο της ουράνιας σφαίρας στο βόρειο, στο σημείο της φθινοπωρινής ισημερίας - από το βόρειο ημισφαίριο της ουράνιας σφαίρας στο νότιο.

Τα σημεία της εκλειπτικής που απέχουν 90° από τις ισημερίες ονομάζονται τελεία καλοκαίρι ηλιοστάσιο (στο βόρειο ημισφαίριο) και τελεία χειμώνας ηλιοστάσιο (στο νότιο ημισφαίριο).

Αξονας εκλειπτική – διάμετρος της ουράνιας σφαίρας κάθετης στο εκλειπτικό επίπεδο.

4.2. Κύριες γραμμές και επίπεδα της ουράνιας σφαίρας

Ο άξονας της εκλειπτικής τέμνεται με την επιφάνεια της ουράνιας σφαίρας σε δύο σημεία - βόρειος πόλος της εκλειπτικής , που βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο, και νότιος πόλος της εκλειπτικής, που βρίσκεται στο νότιο ημισφαίριο.

Αλμουκανταράτ (Αραβικός κύκλος ίσων υψών) φωτεινός - ένας μικρός κύκλος της ουράνιας σφαίρας που διέρχεται από το φωτιστικό, το επίπεδο του οποίου είναι παράλληλο με το επίπεδο του μαθηματικού ορίζοντα.

Κύκλος ύψους ή κατακόρυφος κύκλος ή κατακόρυφος φωτιστικά - ένα μεγάλο ημικύκλιο της ουράνιας σφαίρας που διέρχεται από το ζενίθ, το φωτεινό και το ναδίρ.

Καθημερινή παράλληλη φωτιστικό - ένας μικρός κύκλος της ουράνιας σφαίρας που διέρχεται από το φωτιστικό, το επίπεδο του οποίου είναι παράλληλο με το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού. Οι ορατές καθημερινές κινήσεις των φωτιστικών εμφανίζονται κατά μήκος καθημερινών παραλλήλων.

Κύκλος απόκλιση φωτιστικά - ένα μεγάλο ημικύκλιο της ουράνιας σφαίρας, που διέρχεται από τους πόλους του κόσμου και του φωτιστικού.

Κύκλος εκλειπτική γεωγραφικό πλάτος , ή απλά ο κύκλος του γεωγραφικού πλάτους του φωτιστικού - ένα μεγάλο ημικύκλιο της ουράνιας σφαίρας, που διέρχεται από τους πόλους της εκλειπτικής και του φωτιστικού.

Κύκλος γαλαξιακός γεωγραφικό πλάτος φωτιστικά - ένα μεγάλο ημικύκλιο της ουράνιας σφαίρας που διέρχεται από τους γαλαξιακούς πόλους και τα φωτιστικά σώματα.

2. ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΑΤΩΝ

Το σύστημα ουράνιων συντεταγμένων χρησιμοποιείται στην αστρονομία για να περιγράψει τη θέση των φωτιστικών στον ουρανό ή των σημείων σε μια φανταστική ουράνια σφαίρα. Οι συντεταγμένες των φωτιστικών ή των σημείων καθορίζονται από δύο γωνιακές τιμές (ή τόξα), που καθορίζουν μοναδικά τη θέση των αντικειμένων στην ουράνια σφαίρα. Έτσι, το ουράνιο σύστημα συντεταγμένων είναι ένα σφαιρικό σύστημα συντεταγμένων στο οποίο η τρίτη συντεταγμένη - η απόσταση - είναι συχνά άγνωστη και δεν παίζει ρόλο.

Τα ουράνια συστήματα συντεταγμένων διαφέρουν μεταξύ τους στην επιλογή του κύριου επιπέδου. Ανάλογα με την εργασία στο χέρι, μπορεί να είναι πιο βολικό να χρησιμοποιήσετε ένα ή άλλο σύστημα. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι τα οριζόντια και τα ισημερινά συστήματα συντεταγμένων. Λιγότερο συχνά - εκλειπτική, γαλαξιακή και άλλα.

Οριζόντιο σύστημα συντεταγμένων

Το οριζόντιο σύστημα συντεταγμένων (οριζόντια) είναι ένα σύστημα ουράνιων συντεταγμένων στο οποίο το κύριο επίπεδο είναι το επίπεδο του μαθηματικού ορίζοντα και οι πόλοι είναι το ζενίθ και το ναδίρ. Χρησιμοποιείται κατά την παρατήρηση άστρων και την κίνηση των ουράνιων σωμάτων του Ηλιακού Συστήματος στο έδαφος με γυμνό μάτι, μέσω διόπτρων ή τηλεσκοπίου. Οι οριζόντιες συντεταγμένες των πλανητών, του Ήλιου και των άστρων αλλάζουν συνεχώς κατά τη διάρκεια της ημέρας λόγω της καθημερινής περιστροφής της ουράνιας σφαίρας.

Γραμμές και αεροπλάνα

Το οριζόντιο σύστημα συντεταγμένων είναι πάντα τοποκεντρικό. Ο παρατηρητής βρίσκεται πάντα σε ένα σταθερό σημείο στην επιφάνεια της γης (σημειώνεται με το γράμμα Ο στο σχήμα). Θα υποθέσουμε ότι ο παρατηρητής βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο της Γης στο γεωγραφικό πλάτος φ. Χρησιμοποιώντας μια γραμμή βάθους, η κατεύθυνση προς το ζενίθ (Ζ) προσδιορίζεται ως το πάνω σημείο στο οποίο κατευθύνεται η γραμμή βάθους και το ναδίρ (Ζ") προσδιορίζεται ως το κάτω μέρος (κάτω από τη Γη). Επομένως, η γραμμή ( ZZ") που συνδέει το ζενίθ και το ναδίρ ονομάζεται βαρέλι.

4.3. Οριζόντιο σύστημα συντεταγμένων

Το επίπεδο που είναι κάθετο στην ευθεία στο σημείο Ο ονομάζεται επίπεδο του μαθηματικού ορίζοντα. Σε αυτό το επίπεδο, η κατεύθυνση προς τα νότια (γεωγραφικά) και τα βόρεια καθορίζεται, για παράδειγμα, προς την κατεύθυνση της συντομότερης σκιάς του γνωμικού κατά τη διάρκεια της ημέρας. Θα είναι συντομότερο το πραγματικό μεσημέρι και η γραμμή (NS) που συνδέει το νότο με το βορρά ονομάζεται μεσημεριανή γραμμή. Τα σημεία ανατολής (Α) και δύσης (Δ) λαμβάνονται ως 90 μοίρες από το σημείο του νότου, αντίστοιχα, αριστερόστροφα και δεξιόστροφα, όπως φαίνεται από το ζενίθ. Έτσι, το NESW είναι το επίπεδο του μαθηματικού ορίζοντα

Το αεροπλάνο που διέρχεται από τις γραμμές του μεσημεριού και του βαριδιού (ZNZ"S) ονομάζεται επίπεδο του ουράνιου μεσημβρινού , και το επίπεδο που διέρχεται από το ουράνιο σώμα είναι κατακόρυφο επίπεδο ενός δεδομένου ουράνιου σώματος . Ο μεγάλος κύκλος στον οποίο διασχίζει την ουράνια σφαίρα, που ονομάζεται κατακόρυφος του ουράνιου σώματος .

Σε ένα οριζόντιο σύστημα συντεταγμένων, μία συντεταγμένη είναι είτε ύψος του φωτιστικού η, ή του απόσταση ζενίθ z. Η άλλη συντεταγμένη είναι το αζιμούθιο ΕΝΑ.

Ύψος h του φωτιστικού ονομάζεται τόξο της κατακόρυφου του φωτιστικού από το επίπεδο του μαθηματικού ορίζοντα προς την κατεύθυνση προς το φωτιστικό. Τα ύψη μετρώνται από 0° έως +90° έως το ζενίθ και από 0° έως −90° έως το ναδίρ.

Απόσταση ζενίθ z του φωτιστικού ονομάζεται τόξο της κατακόρυφου του φωτιστικού από το ζενίθ προς το φωτιστικό. Οι αποστάσεις ζενίθ μετρώνται από 0° έως 180° από το ζενίθ στο ναδίρ.

Αζιμούθιο Α του φωτιστικού ονομάζεται τόξο του μαθηματικού ορίζοντα από το σημείο νότια έως την κατακόρυφο του φωτιστικού. Τα αζιμούθια μετρώνται προς την κατεύθυνση της ημερήσιας περιστροφής της ουράνιας σφαίρας, δηλαδή προς τα δυτικά του νότιου σημείου, που κυμαίνεται από 0° έως 360°. Μερικές φορές τα αζιμούθια μετρώνται από 0° έως +180° δυτικά και από 0° έως −180° ανατολικά (στη γεωδαισία, τα αζιμούθια μετρώνται από το βόρειο σημείο).

Χαρακτηριστικά των αλλαγών στις συντεταγμένες των ουράνιων σωμάτων

Κατά τη διάρκεια της ημέρας, το αστέρι περιγράφει έναν κύκλο κάθετο στον άξονα του κόσμου (PP"), ο οποίος στο γεωγραφικό πλάτος φ είναι κεκλιμένος προς τον μαθηματικό ορίζοντα υπό γωνία φ. Επομένως, θα κινείται παράλληλα με τον μαθηματικό ορίζοντα μόνο σε φ ίσο Ως εκ τούτου, όλα τα αστέρια, ορατά εκεί δεν θα δύσουν (συμπεριλαμβανομένου του Ήλιου για έξι μήνες, δείτε τη διάρκεια της ημέρας) και το ύψος τους θα είναι σταθερό σε άλλα γεωγραφικά πλάτη Τα αστέρια που είναι διαθέσιμα για παρατήρηση σε μια δεδομένη εποχή του έτους χωρίζονται σε:

φθίνουσα και ανοδική (η διέρχεται από το 0 κατά τη διάρκεια της ημέρας)

noncoming (h είναι πάντα μεγαλύτερο από 0)

μη αύξουσα (h είναι πάντα μικρότερη από 0)

Το μέγιστο ύψος h του άστρου θα παρατηρείται μία φορά την ημέρα κατά τη διάρκεια μιας από τις δύο διελεύσεις του μέσω του ουράνιου μεσημβρινού - την ανώτερη κορύφωση, και το ελάχιστο - κατά τη δεύτερη από αυτές - την κάτω κορύφωση. Από την κάτω προς την άνω κορύφωση, το ύψος h του αστεριού αυξάνεται, από το πάνω προς το κάτω μειώνεται.

Πρώτο ισημερινό σύστημα συντεταγμένων

Σε αυτό το σύστημα, το κύριο επίπεδο είναι το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού. Μία συντεταγμένη σε αυτή την περίπτωση είναι η απόκλιση δ (σπανιότερα, η πολική απόσταση p). Μια άλλη συντεταγμένη είναι η ωριαία γωνία t.

Η απόκλιση δ ενός φωτιστικού είναι το τόξο του κύκλου απόκλισης από τον ουράνιο ισημερινό προς το φωτιστικό, ή η γωνία μεταξύ του επιπέδου του ουράνιου ισημερινού και της κατεύθυνσης προς το φωτιστικό. Οι αποκλίσεις μετρώνται από 0° έως +90° προς τον βόρειο ουράνιο πόλο και από 0° έως −90° προς τον νότιο ουράνιο πόλο.

4.4. Ισημερινό σύστημα συντεταγμένων

Η πολική απόσταση p ενός φωτιστικού είναι το τόξο του κύκλου απόκλισης από τον βόρειο ουράνιο πόλο προς το φωτιστικό, ή η γωνία μεταξύ του άξονα του κόσμου και της κατεύθυνσης προς το φωτιστικό. Οι πολικές αποστάσεις μετρώνται από 0° έως 180° από τον βόρειο ουράνιο πόλο προς το νότο.

Η ωριαία γωνία t ενός φωτιστικού είναι το τόξο του ουράνιου ισημερινού από το πάνω σημείο του ουράνιου ισημερινού (δηλαδή το σημείο τομής του ουράνιου ισημερινού με τον ουράνιο μεσημβρινό) έως τον κύκλο απόκλισης του φωτιστικού, ή το διεδρική γωνία μεταξύ των επιπέδων του ουράνιου μεσημβρινού και του κύκλου απόκλισης του φωτιστικού. Οι ωριαίες γωνίες μετρώνται προς την κατεύθυνση της ημερήσιας περιστροφής της ουράνιας σφαίρας, δηλαδή προς τα δυτικά του υψηλότερου σημείου του ουράνιου ισημερινού, που κυμαίνονται από 0° έως 360° (σε μοίρες) ή από 0 έως 24 ώρες (σε ωριαίο μέτρο). Μερικές φορές οι ωριαίες γωνίες μετρώνται από 0° έως +180° (0h έως +12h) προς τα δυτικά και από 0° έως −180° (0h έως −12h) προς τα ανατολικά.

Δεύτερο ισημερινό σύστημα συντεταγμένων

Σε αυτό το σύστημα, όπως και στο πρώτο ισημερινό σύστημα, το κύριο επίπεδο είναι το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού και μία συντεταγμένη είναι η απόκλιση δ (λιγότερο συχνά, η πολική απόσταση p). Η άλλη συντεταγμένη είναι η ορθή ανάταση α. Η ορθή ανάταση (RA, α) ενός φωτιστικού είναι το τόξο του ουράνιου ισημερινού από το σημείο της εαρινής ισημερίας έως τον κύκλο απόκλισης του φωτιστικού ή η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης προς το σημείο της εαρινής ισημερίας και του επιπέδου του κύκλου απόκλισης του φωτιστικού. Οι ορθές αναλήψεις μετρώνται προς την αντίθετη κατεύθυνση από την ημερήσια περιστροφή της ουράνιας σφαίρας, που κυμαίνεται από 0° έως 360° (σε βαθμό μέτρησης) ή από 0h έως 24h (σε ωριαία μέτρηση).

Το RA είναι το αστρονομικό ισοδύναμο του γεωγραφικού μήκους της Γης. Τόσο το RA όσο και το γεωγραφικό μήκος μετρούν τη γωνία ανατολής-δύσης κατά μήκος του ισημερινού. και τα δύο μέτρα βασίζονται στο σημείο μηδέν στον ισημερινό. Για γεωγραφικό μήκος, το σημείο μηδέν είναι ο πρώτος μεσημβρινός. για την RA, το μηδέν είναι το σημείο στον ουρανό όπου ο Ήλιος διασχίζει τον ουράνιο ισημερινό στην εαρινή ισημερία.

Η απόκλιση (δ) στην αστρονομία είναι μία από τις δύο συντεταγμένες του ισημερινού συστήματος συντεταγμένων. Ίση με τη γωνιακή απόσταση της ουράνιας σφαίρας από το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού προς το φωτιστικό και συνήθως εκφράζεται σε μοίρες, λεπτά και δευτερόλεπτα τόξου. Η απόκλιση είναι θετική βόρεια του ουράνιου ισημερινού και αρνητική νότια. Η απόκλιση έχει πάντα πρόσημο, ακόμα κι αν η απόκλιση είναι θετική.

Η απόκλιση ενός ουράνιου αντικειμένου που διέρχεται από το ζενίθ είναι ίση με το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή (αν θεωρήσουμε το βόρειο γεωγραφικό πλάτος με πρόσημο + και το νότιο γεωγραφικό πλάτος ως αρνητικό). Στο βόρειο ημισφαίριο της Γης, για δεδομένο γεωγραφικό πλάτος φ, ουράνια αντικείμενα με απόκλιση

Οι δ > +90° − φ δεν υπερβαίνουν τον ορίζοντα, επομένως ονομάζονται μη ρυθμιζόμενοι. Αν η απόκλιση του αντικειμένου είναι δ

Εκλειπτικό σύστημα συντεταγμένων

Σε αυτό το σύστημα, το κύριο επίπεδο είναι το εκλειπτικό επίπεδο. Η μία συντεταγμένη σε αυτή την περίπτωση είναι το εκλειπτικό γεωγραφικό πλάτος β και η άλλη είναι το εκλειπτικό γεωγραφικό μήκος λ.

4.5. Σχέση μεταξύ του εκλειπτικού και του δεύτερου ισημερινού συστήματος συντεταγμένων

Το εκλειπτικό γεωγραφικό πλάτος ενός β φωτιστικού είναι το τόξο του κύκλου γεωγραφικού πλάτους από την εκλειπτική προς το φωτιστικό, ή η γωνία μεταξύ του επιπέδου της εκλειπτικής και της κατεύθυνσης προς το φωτιστικό. Τα γεωγραφικά πλάτη της εκλειπτικής μετρώνται από 0° έως +90° στον βόρειο πόλο της εκλειπτικής και από 0° έως −90° στον νότιο πόλο της εκλειπτικής.

Το εκλειπτικό γεωγραφικό μήκος λ ενός φωτιστικού είναι το τόξο της εκλειπτικής από το σημείο της εαρινής ισημερίας έως τον κύκλο γεωγραφικού πλάτους του φωτιστικού ή η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης προς το σημείο της εαρινής ισημερίας και του επιπέδου του κύκλου του γεωγραφικού πλάτους του φωτιστικού. Τα εκλειπτικά γεωγραφικά μήκη μετρώνται προς την κατεύθυνση της φαινομενικής ετήσιας κίνησης του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής, δηλαδή ανατολικά της εαρινής ισημερίας στην περιοχή από 0° έως 360°.

Γαλαξιακό σύστημα συντεταγμένων

Σε αυτό το σύστημα, το κύριο επίπεδο είναι το επίπεδο του Γαλαξία μας. Η μία συντεταγμένη σε αυτή την περίπτωση είναι το γαλαξιακό γεωγραφικό πλάτος b και η άλλη είναι το γαλαξιακό γεωγραφικό μήκος l.

4.6. Γαλαξιακά και δεύτερα ισημερινά συστήματα συντεταγμένων.

Το γαλαξιακό γεωγραφικό πλάτος b ενός φωτιστικού είναι το τόξο του κύκλου του γαλαξιακού γεωγραφικού πλάτους από την εκλειπτική στο φωτιστικό, ή η γωνία μεταξύ του επιπέδου του γαλαξιακού ισημερινού και της κατεύθυνσης προς το φωτιστικό.

Τα γαλαξιακά γεωγραφικά πλάτη κυμαίνονται από 0° έως +90° στον βόρειο γαλαξιακό πόλο και από 0° έως −90° στον νότιο γαλαξιακό πόλο.

Το γαλαξιακό γεωγραφικό μήκος l ενός φωτιστικού είναι το τόξο του γαλαξιακού ισημερινού από το σημείο αναφοράς C στον κύκλο του γαλαξιακού γεωγραφικού πλάτους του φωτιστικού ή η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης προς το σημείο αναφοράς C και του επιπέδου του κύκλου του γαλαξιακού γεωγραφικό πλάτος του φωτιστικού. Τα γαλαξιακά γεωγραφικά μήκη μετρώνται αριστερόστροφα όταν τα βλέπουμε από τον βόρειο γαλαξιακό πόλο, δηλαδή ανατολικά του σημείου C, που κυμαίνονται από 0° έως 360°.

Το σημείο αναφοράς C βρίσκεται κοντά στην κατεύθυνση του γαλαξιακού κέντρου, αλλά δεν συμπίπτει με αυτό, καθώς το τελευταίο, λόγω της μικρής ανύψωσης του ηλιακού συστήματος πάνω από το επίπεδο του γαλαξιακού δίσκου, βρίσκεται περίπου 1° νότια του γαλαξιακός ισημερινός. Το σημείο εκκίνησης C επιλέγεται έτσι ώστε το σημείο τομής του γαλαξιακού και του ουράνιου ισημερινού με ορθή ανάταση 280° να έχει γαλαξιακό γεωγραφικό μήκος 32,93192° (για την εποχή του 2000).

Συστήματα συντεταγμένες. με βάση το θέμα " Ουράνιος σφαίρα. Αστρονομικό συντεταγμένες" Σάρωση εικόνων από αστρονομικόπεριεχόμενο. Χάρτης...

Η ουράνια σφαίρα είναι μια νοητή σφαίρα αυθαίρετης ακτίνας, το κέντρο της οποίας βρίσκεται στο σημείο παρατήρησης (Εικ. 1). Ένα επίπεδο που διασχίζεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας κάθετο σε μια κατακόρυφη γραμμή ως προς την επιφάνεια της γης σχηματίζει έναν μεγάλο κύκλο στη διασταύρωση με την ουράνια σφαίρα, που ονομάζεται μαθηματικός ή αληθινός ορίζοντας.
Η γραμμή του βάθους τέμνεται με την ουράνια σφαίρα σε δύο διαμετρικά αντίθετα σημεία - ζενίθ Ζ και ναδίρ Ζ'. Το ζενίθ βρίσκεται ακριβώς πάνω από το κεφάλι του παρατηρητή, το ναδίρ κρύβεται από την επιφάνεια της γης.
Η καθημερινή περιστροφή της ουράνιας σφαίρας είναι αντανάκλαση της περιστροφής της Γης και επίσης συμβαίνει γύρω από τον άξονα της γης, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή από την ανατολή προς τη δύση. Ο άξονας περιστροφής της ουράνιας σφαίρας, που συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής της Γης, ονομάζεται άξονας του κόσμου.
Ο βόρειος ουράνιος πόλος P κατευθύνεται προς το Βόρειο Αστέρι (0°51 από το Βόρειο Αστέρι). Ο νότιος ουράνιος πόλος P' βρίσκεται πάνω από τον ορίζοντα του νότιου ημισφαιρίου και δεν είναι ορατός από το βόρειο ημισφαίριο.

Εικ.1. Η τομή του ουράνιου ισημερινού και του ουράνιου μεσημβρινού με τον αληθινό ορίζοντα

Ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, το επίπεδο του οποίου είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου, ονομάζεται ουράνιος ισημερινός, ο οποίος συμπίπτει με το επίπεδο του ισημερινού της γης. Ο ουράνιος ισημερινός χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε δύο ημισφαίρια - το βόρειο και το νότιο. Ο ουράνιος ισημερινός τέμνεται με τον αληθινό ορίζοντα σε δύο σημεία, τα οποία ονομάζονται σημεία ανατολικά Α και δυτικά Δ. Στο ανατολικό σημείο, ο ουράνιος ισημερινός υψώνεται πάνω από τον αληθινό ορίζοντα και στο δυτικό σημείο πέφτει κάτω από αυτόν.
Ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας που διέρχεται από τον ουράνιο πόλο (PP'), το ζενίθ και το ναδίρ (ZZ') ονομάζεται ουράνιος μεσημβρινός, ο οποίος αντανακλάται στην επιφάνεια της γης με τη μορφή του (γεωγραφικού) μεσημβρινού της γης. Ο ουράνιος μεσημβρινός χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε ανατολική και δυτική και τέμνεται με τον αληθινό ορίζοντα σε δύο διαμετρικά αντίθετα σημεία - το νότιο σημείο (S) και το βόρειο σημείο (Β).
Μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από τα σημεία του νότου και του βορρά και είναι η γραμμή τομής του επιπέδου του αληθινού ορίζοντα με το επίπεδο του ουράνιου μεσημβρινού ονομάζεται μεσημεριανή γραμμή.
Ένα μεγάλο ημικύκλιο που διέρχεται από τους πόλους της Γης και οποιοδήποτε σημείο στην επιφάνειά του ονομάζεται μεσημβρινός αυτού του σημείου. Ο μεσημβρινός που διέρχεται από το Αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς, το κύριο παρατηρητήριο του Ηνωμένου Βασιλείου, ονομάζεται πρώτος ή πρώτος μεσημβρινός. Ο πρώτος μεσημβρινός και ο μεσημβρινός, ο οποίος απέχει 180° από το μηδέν, χωρίζουν την επιφάνεια της Γης σε δύο ημισφαίρια - το ανατολικό και το δυτικό.
Ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, το επίπεδο του οποίου συμπίπτει με το επίπεδο της τροχιάς της γης γύρω από τον Ήλιο, ονομάζεται εκλειπτικό επίπεδο. Η γραμμή τομής της ουράνιας σφαίρας με το εκλειπτικό επίπεδο ονομάζεται εκλειπτική γραμμή ή απλά εκλειπτική (Εικ. 3.2). Ecliptic είναι ελληνική λέξη και μεταφράζεται σημαίνει έκλειψη. Αυτός ο κύκλος ονομάστηκε έτσι επειδή οι εκλείψεις του Ήλιου και της Σελήνης συμβαίνουν όταν και τα δύο φωτιστικά βρίσκονται κοντά στο εκλειπτικό επίπεδο. Για έναν παρατηρητή στη γη, η ορατή ετήσια κίνηση του Ήλιου συμβαίνει κατά μήκος της εκλειπτικής. Μια ευθεία κάθετη στο επίπεδο της εκλειπτικής και που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας σχηματίζει τους Βόρειους (Β) και Νότιο (S’) πόλους της εκλειπτικής στα σημεία τομής με αυτήν.
Η γραμμή τομής του εκλειπτικού επιπέδου με το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού τέμνει την επιφάνεια της γήινης σφαίρας σε δύο διαμετρικά αντίθετα σημεία, που ονομάζονται σημεία της εαρινής και φθινοπωρινής ισημερίας. Το σημείο της εαρινής ισημερίας συνήθως ορίζεται (Κριός), το σημείο της φθινοπωρινής ισημερίας - (Ζυγός). Ο ήλιος εμφανίζεται σε αυτά τα σημεία στις 21 Μαρτίου και 23 Σεπτεμβρίου, αντίστοιχα. Αυτές τις μέρες στη Γη, η μέρα είναι ίση με τη νύχτα. Τα σημεία της εκλειπτικής, σε απόσταση 90° από τα σημεία της ισημερίας, ονομάζονται ηλιοστάσια (22 Ιουλίου – καλοκαίρι, 23 Δεκεμβρίου – χειμώνας).
Το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο της εκλειπτικής υπό γωνία 23°27′. Η κλίση της εκλειπτικής προς τον ισημερινό δεν παραμένει σταθερή. Το 1896, κατά την έγκριση των αστρονομικών σταθερών, αποφασίστηκε να θεωρηθεί η κλίση της εκλειπτικής ίση με 23° 27′ 8,26.
Λόγω της επιρροής των βαρυτικών δυνάμεων του Ήλιου και της Σελήνης στη Γη, αλλάζει σταδιακά από 22°59′ σε 24°36′.

Ρύζι. 2. Το επίπεδο της εκλειπτικής και η τομή της με το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού
Ουράνια συστήματα συντεταγμένων
Για τον προσδιορισμό της θέσης ενός ουράνιου σώματος, χρησιμοποιείται ένα ή άλλο σύστημα ουράνιων συντεταγμένων. Ανάλογα με το ποιος από τους κύκλους της ουράνιας σφαίρας επιλέγεται για την κατασκευή του πλέγματος συντεταγμένων, αυτά τα συστήματα ονομάζονται εκλειπτικό σύστημα συντεταγμένων ή ισημερινό σύστημα. Για τον προσδιορισμό των συντεταγμένων στην επιφάνεια της γης, χρησιμοποιείται ένα γεωγραφικό σύστημα συντεταγμένων. Ας εξετάσουμε όλα αυτά τα συστήματα.
Εκλειπτικό σύστημα συντεταγμένων.

Το σύστημα εκλειπτικών συντεταγμένων χρησιμοποιείται συχνότερα από τους αστρολόγους. Αυτό το σύστημα είναι ενσωματωμένο σε όλους τους αρχαίους άτλαντες του έναστρου ουρανού. Το εκλειπτικό σύστημα είναι χτισμένο στο επίπεδο της εκλειπτικής. Η θέση ενός ουράνιου σώματος σε αυτό το σύστημα καθορίζεται από δύο σφαιρικές συντεταγμένες - εκλειπτικό γεωγραφικό μήκος (ή απλώς γεωγραφικό μήκος) και εκλειπτικό γεωγραφικό πλάτος.
Το εκλειπτικό γεωγραφικό μήκος L μετράται από το επίπεδο που διέρχεται από τους πόλους της εκλειπτικής και της εαρινής ισημερίας προς την κατεύθυνση της ετήσιας κίνησης του Ήλιου, δηλ. σύμφωνα με την πορεία των ζωδίων (Εικ. 3.3). Το γεωγραφικό μήκος μετράται από 0° έως 360°.
Εκλειπτικό γεωγραφικό πλάτος Β είναι η γωνιακή απόσταση από την εκλειπτική προς τους πόλους. Η τιμή Β είναι θετική προς τον βόρειο πόλο της εκλειπτικής, αρνητική προς το νότο. Μετρήθηκε από +90° έως -90°.

Εικ.3. Εκλειπτικό ουράνιο σύστημα συντεταγμένων.

Ισημερινό σύστημα συντεταγμένων.

Το σύστημα συντεταγμένων του ισημερινού χρησιμοποιείται επίσης μερικές φορές από τους αστρολόγους. Αυτό το σύστημα είναι χτισμένο στον ουράνιο ισημερινό, ο οποίος συμπίπτει με τον ισημερινό της γης (Εικ. 4). Η θέση ενός ουράνιου σώματος σε αυτό το σύστημα καθορίζεται από δύο συντεταγμένες - δεξιά ανάταση και απόκλιση.
Η ορθή ανάταση μετριέται από την εαρινή ισημερία 0° προς την αντίθετη κατεύθυνση από την ημερήσια περιστροφή της ουράνιας σφαίρας. Μετριέται είτε στην περιοχή από 0° έως 360°, είτε σε χρονικές μονάδες - από 0 ώρα. έως 24 ώρες Κλίση; είναι η γωνία μεταξύ του ουράνιου ισημερινού και του πόλου (παρόμοια με το γεωγραφικό πλάτος στο εκλειπτικό σύστημα) και μετριέται από –90° έως +90°.

Εικ.4. Ισημερινό ουράνιο σύστημα συντεταγμένων

Γεωγραφικό σύστημα συντεταγμένων.

Καθορίζεται από γεωγραφικό μήκος και γεωγραφικό πλάτος. Στην αστρολογία χρησιμοποιείται για τις συντεταγμένες του τόπου γέννησης.
Γεωγραφικό μήκος; μετρημένο από τον μεσημβρινό του Γκρίνουιτς με το πρόσημο + προς τα ανατολικά και – προς τα δυτικά από – 180° έως + 180° (Εικ. 3.5). Μερικές φορές το γεωγραφικό μήκος μετριέται σε μονάδες χρόνου από 0 έως 24 ώρες, μετρώντας το ανατολικά του Γκρίνουιτς.
Γεωγραφικό πλάτος; μετρημένο κατά μήκος των μεσημβρινών προς την κατεύθυνση των γεωγραφικών πόλων με το σύμβολο + προς τα βόρεια, με το πρόσημο – νότια του ισημερινού. Το γεωγραφικό πλάτος παίρνει μια τιμή από – 90° έως + 90°.

Εικ.5. Γεωγραφικές συντεταγμένες

Προπόρευση
Οι αρχαίοι αστρονόμοι πίστευαν ότι ο άξονας περιστροφής της Γης ήταν ακίνητος σε σχέση με την αστρική σφαίρα, αλλά ο Ίπαρχος (160 π.Χ.) ανακάλυψε ότι το σημείο της εαρινής ισημερίας κινείται αργά προς την ετήσια κίνηση του Ήλιου, δηλ. ενάντια στην πορεία των ζωδιακών αστερισμών. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται μετάπτωση.
Η μετατόπιση είναι 50'3,1" ετησίως. Το σημείο της εαρινής ισημερίας συμπληρώνει έναν πλήρη κύκλο σε 25.729 χρόνια, δηλ. 1° περνάει σε περίπου 72 χρόνια. Το σημείο αναφοράς στην ουράνια σφαίρα είναι ο βόρειος ουράνιος πόλος. Λόγω της μετάπτωσης, κινείται αργά ανάμεσα στα αστέρια γύρω από τον πόλο της εκλειπτικής κατά μήκος ενός κύκλου σφαιρικής ακτίνας 23°27′. Στις μέρες μας, πλησιάζει όλο και περισσότερο το Βόρειο Αστέρι.
Τώρα η γωνιακή απόσταση μεταξύ του Βόρειου Πόλου και του Βόρειου Αστέρα είναι 57′. Θα φτάσει στην πλησιέστερη απόστασή του (28′) το 2000 και μετά από 12.000 χρόνια θα είναι κοντά στο λαμπρότερο αστέρι του βόρειου ημισφαιρίου, τον Βέγκα.
Μέτρηση χρόνου
Το θέμα της μέτρησης του χρόνου έχει επιλυθεί σε όλη την ιστορία της ανθρώπινης ανάπτυξης. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς μια πιο σύνθετη έννοια από τον χρόνο. Ο μεγαλύτερος φιλόσοφος του αρχαίου κόσμου, ο Αριστοτέλης, έγραψε τέσσερις αιώνες π.Χ. ότι ανάμεσα στο άγνωστο στη φύση γύρω μας, το πιο άγνωστο είναι ο χρόνος, γιατί κανείς δεν ξέρει τι είναι ο χρόνος και πώς να τον ελέγξει.
Η μέτρηση του χρόνου βασίζεται στην περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της και στην περιστροφή της γύρω από τον Ήλιο. Αυτές οι διαδικασίες είναι συνεχείς και έχουν αρκετά σταθερές περιόδους, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται ως φυσικές μονάδες χρόνου.
Λόγω του γεγονότος ότι η τροχιά της Γης είναι έλλειψη, η κίνηση της Γης κατά μήκος της συμβαίνει με ανομοιόμορφη ταχύτητα και, κατά συνέπεια, η ταχύτητα της φαινομενικής κίνησης του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής εμφανίζεται επίσης άνισα. Όλα τα φωτιστικά σώματα διασχίζουν τον ουράνιο μεσημβρινό δύο φορές με τη φαινομενική τους κίνηση κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η τομή του ουράνιου μεσημβρινού από το κέντρο του φωτιστικού ονομάζεται κορύφωση του φωτιστικού (το άκρο είναι λατινική λέξη και μεταφράζεται σημαίνει «κορυφή»). Υπάρχουν άνω και κάτω κορυφώσεις του φωτιστικού. Το χρονικό διάστημα μεταξύ των κορυφών ονομάζεται μισή ημέρα. Η στιγμή της άνω κορύφωσης του κέντρου του Ήλιου ονομάζεται αληθινό μεσημέρι και η στιγμή του κατώτερου ονομάζεται αληθινά μεσάνυχτα. Τόσο η ανώτερη όσο και η κάτω κορύφωση μπορούν να χρησιμεύσουν ως αρχή ή τέλος της χρονικής περιόδου (ημέρες) που έχουμε επιλέξει ως μονάδα.
Αν επιλέξουμε το κέντρο του αληθινού Ήλιου ως κύριο σημείο για τον προσδιορισμό της διάρκειας της ημέρας, δηλ. το κέντρο του ηλιακού δίσκου που βλέπουμε στην ουράνια σφαίρα, παίρνουμε μια μονάδα χρόνου που ονομάζεται αληθινή ηλιακή ημέρα.
Όταν επιλέγουμε τον λεγόμενο μέσο ισημερινό Ήλιο ως κύριο σημείο, δηλ. κάποιου πλασματικού σημείου που κινείται κατά μήκος του ισημερινού με σταθερή ταχύτητα κίνησης του Ήλιου κατά μήκος της εκλειπτικής, λαμβάνουμε μια μονάδα χρόνου που ονομάζεται μέση ηλιακή ημέρα.
Αν επιλέξουμε το σημείο της εαρινής ισημερίας ως κύριο σημείο κατά τον προσδιορισμό της διάρκειας της ημέρας, λαμβάνουμε μια μονάδα χρόνου που ονομάζεται αστρική ημέρα. Η αστρική ημέρα είναι 3 λεπτά μικρότερη από την ηλιακή. 56.555 δευτ. Η τοπική αστρική ημέρα είναι η χρονική περίοδος από τη στιγμή της ανώτερης κορύφωσης του σημείου του Κριού στον τοπικό μεσημβρινό έως ένα δεδομένο χρονικό σημείο. Σε μια συγκεκριμένη περιοχή, κάθε αστέρι κορυφώνεται πάντα στο ίδιο ύψος πάνω από τον ορίζοντα, επειδή η γωνιακή του απόσταση από τον ουράνιο πόλο και από τον ουράνιο ισημερινό δεν αλλάζει. Ο Ήλιος και η Σελήνη, από την άλλη, αλλάζουν το ύψος στο οποίο κορυφώνονται. Τα διαστήματα μεταξύ των κορυφών των άστρων είναι τέσσερα λεπτά μικρότερα από τα διαστήματα μεταξύ των κορυφών του Ήλιου. Κατά τη διάρκεια της ημέρας (την ώρα μιας περιστροφής της ουράνιας σφαίρας), ο ήλιος καταφέρνει να κινηθεί σε σχέση με τα αστέρια προς τα ανατολικά - προς την αντίθετη κατεύθυνση από την ημερήσια περιστροφή του ουρανού, σε απόσταση περίπου 1°, καθώς η Η ουράνια σφαίρα κάνει μια πλήρη περιστροφή (360°) σε 24 ώρες (15° - σε 1 ώρα, 1° σε 4 λεπτά).
Οι κορυφώσεις της Σελήνης καθυστερούν έως και 50 λεπτά κάθε μέρα, καθώς η Σελήνη κάνει περίπου μία περιστροφή για να συναντήσει την περιστροφή του ουρανού ανά μήνα.
Στον έναστρο ουρανό, οι πλανήτες δεν καταλαμβάνουν μόνιμη θέση, όπως η Σελήνη και ο Ήλιος, επομένως, σε έναν αστρικό χάρτη, καθώς και σε κοσμογράμματα και ωροσκοπικούς χάρτες, η θέση του Ήλιου, της Σελήνης και των πλανητών μπορεί να υποδειχθεί μόνο για ένα ορισμένο χρονικό σημείο.
Επίσημη ώρα. Ο τυπικός χρόνος (Tp) οποιουδήποτε σημείου είναι ο τοπικός μέσος ηλιακός χρόνος του κύριου γεωγραφικού μεσημβρινού της ζώνης ώρας στην οποία βρίσκεται αυτό το σημείο. Για την ευκολία του προσδιορισμού του χρόνου, η επιφάνεια της Γης διαιρείται με 24 μεσημβρινούς - καθένας από αυτούς βρίσκεται ακριβώς 15° σε γεωγραφικό μήκος από τον γείτονά του. Αυτοί οι μεσημβρινοί ορίζουν 24 ζώνες ώρας. Τα όρια των ζωνών ώρας βρίσκονται 7,5° ανατολικά και δυτικά από καθέναν από τους αντίστοιχους μεσημβρινούς. Ο χρόνος της ίδιας ζώνης κάθε στιγμή για όλα τα σημεία της θεωρείται ίδιος. Ο μεσημβρινός του Γκρίνουιτς θεωρείται ο μηδενικός μεσημβρινός. Εγκαταστάθηκε επίσης μια γραμμή ημερομηνίας, δηλ. μια συμβατική γραμμή στα δυτικά της οποίας η ημερολογιακή ημερομηνία για όλες τις ζώνες ώρας του ανατολικού γεωγραφικού μήκους θα είναι μία ημέρα μεγαλύτερη από ό,τι για τις χώρες που βρίσκονται σε ζώνες ώρας δυτικού μήκους.
Στη Ρωσία, η τυπική ώρα εισήχθη το 1919. Λαμβάνοντας ως βάση το διεθνές σύστημα ζωνών ώρας και τα διοικητικά όρια που υπήρχαν εκείνη την εποχή, οι ζώνες ώρας από το II έως το XII συμπεριλαμβανομένου σχεδιάστηκαν στον χάρτη της RSFSR (βλ. Παράρτημα 2, Πίνακας 12).
Τοπική ώρα. Ο χρόνος σε οποιαδήποτε διάσταση, είτε είναι αστρικός, αληθινός ηλιακός ή μέσος ηλιακός χρόνος κάποιου μεσημβρινού, ονομάζεται τοπικός αστρικός, τοπικός αληθινός ηλιακός και τοπικός μέσος ηλιακός χρόνος. Όλα τα σημεία που βρίσκονται στον ίδιο μεσημβρινό θα έχουν την ίδια ώρα την ίδια στιγμή, η οποία ονομάζεται τοπική ώρα LT (τοπική ώρα). Η τοπική ώρα είναι διαφορετική σε διαφορετικούς μεσημβρινούς, επειδή... Η Γη, περιστρέφοντας γύρω από τον άξονά της, στρέφει διαδοχικά διάφορα μέρη της επιφάνειας προς τον Ήλιο. Ο ήλιος δεν ανατέλλει και η μέρα ξημερώνει σε όλα τα μέρη του πλανήτη ταυτόχρονα. Στα ανατολικά του μεσημβρινού του Γκρίνουιτς, η τοπική ώρα αυξάνεται και στα δυτικά μειώνεται. Η τοπική ώρα χρησιμοποιείται από τους αστρολόγους για να βρουν τα λεγόμενα πεδία (οίκους) του ωροσκοπίου.
Καθολικός χρόνος. Η τοπική μέση ηλιακή ώρα του μεσημβρινού του Γκρίνουιτς ονομάζεται παγκόσμια ώρα ή παγκόσμια ώρα (UT, GMT). Ο τοπικός μέσος ηλιακός χρόνος οποιουδήποτε σημείου στην επιφάνεια της γης καθορίζεται από το γεωγραφικό μήκος αυτού του σημείου, εκφρασμένο σε ωριαίες μονάδες και μετρούμενο από τον μεσημβρινό του Γκρίνουιτς. Ανατολικά της ώρας Γκρίνουιτς θεωρείται θετική, δηλ. είναι μεγαλύτερο από ό,τι στο Γκρίνουιτς, και στα δυτικά του Γκρίνουιτς είναι αρνητικό, δηλ. Ο χρόνος στις περιοχές δυτικά του Γκρίνουιτς είναι μικρότερος από το Γκρίνουιτς.
Ώρα μητρότητας (td) - χρόνος που εισήχθη σε ολόκληρη τη Σοβιετική Ένωση στις 21 Ιουνίου 1930. Καταργήθηκε στις 31 Μαρτίου 1991. Επανεισαχθεί στην ΚΑΚ και τη Ρωσία στις 19 Μαρτίου 1992.
Η θερινή ώρα (Tl) είναι μια ώρα που καθιερώθηκε στην πρώην Σοβιετική Ένωση την 1η Απριλίου 1991.
Ώρα εφημερίς. Η ανομοιομορφία της παγκόσμιας κλίμακας χρόνου οδήγησε στην ανάγκη εισαγωγής μιας νέας κλίμακας, που καθορίζεται από τις τροχιακές κινήσεις των σωμάτων του Ηλιακού Συστήματος και αντιπροσωπεύει την κλίμακα μεταβολής στην ανεξάρτητη μεταβλητή των διαφορικών εξισώσεων της Νευτώνειας μηχανικής, που αποτελούν την βάση της θεωρίας της κίνησης των ουράνιων σωμάτων. Ένα εφημερίς δευτερόλεπτο ισούται με 1/31556925,9747 του τροπικού έτους (εκ.) των αρχών του αιώνα μας (1900). Ο παρονομαστής αυτού του κλάσματος αντιστοιχεί στον αριθμό των δευτερολέπτων στο τροπικό έτος 1900. Η εποχή του 1900 επιλέχθηκε ως το σημείο μηδέν της κλίμακας του εφήμερου χρόνου. Η αρχή αυτού του έτους αντιστοιχεί στη στιγμή που ο Ήλιος είχε γεωγραφικό μήκος 279°42′.
Αστρική ή αστρική χρονιά. Αυτή είναι η χρονική περίοδος κατά την οποία ο Ήλιος, στη φαινομενική ετήσια κίνηση του γύρω από τη Γη κατά μήκος της εκλειπτικής, περιγράφει μια πλήρη περιστροφή (360°) και επιστρέφει στην προηγούμενη θέση του σε σχέση με τα αστέρια.
Τροπική χρονιά. Αυτή είναι η χρονική περίοδος μεταξύ δύο διαδοχικών διελεύσεων του Ήλιου μέσω της εαρινής ισημερίας. Λόγω της μεταπτωτικής κίνησης του σημείου της εαρινής ισημερίας προς την κίνηση του Ήλιου, το τροπικό έτος είναι κάπως μικρότερο από το αστρικό έτος.
Μια ανώμαλη χρονιά. Αυτό είναι το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών διελεύσεων της Γης από το περιήλιο.
Ημερολογιακό έτος. Το ημερολογιακό έτος χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του χρόνου. Περιέχει έναν ακέραιο αριθμό ημερών. Η διάρκεια του ημερολογιακού έτους επιλέχθηκε με έμφαση στο τροπικό έτος, αφού η σωστή περιοδική επιστροφή των εποχών συνδέεται ακριβώς με τη διάρκεια του τροπικού έτους. Και δεδομένου ότι το τροπικό έτος δεν περιέχει ακέραιο αριθμό ημερών, κατά την κατασκευή του ημερολογίου, ήταν απαραίτητο να καταφύγουμε σε ένα σύστημα εισαγωγής πρόσθετων ημερών που θα αντιστάθμιζε τις ημέρες που συσσωρεύτηκαν λόγω του κλασματικού μέρους του τροπικού έτους. Στο Ιουλιανό ημερολόγιο, που εισήχθη από τον Ιούλιο Καίσαρα το 46 π.Χ. Με τη βοήθεια του Αλεξανδρινού αστρονόμου Σωσιγένη, τα απλά έτη περιείχαν 365 ημέρες, τα δίσεκτα έτη - 366. Έτσι, η μέση διάρκεια του έτους στο Ιουλιανό ημερολόγιο ήταν 0,0078 ημέρες μεγαλύτερη από τη διάρκεια του τροπικού έτους. Εξαιτίας αυτού, εάν, για παράδειγμα, ο Ήλιος το 325 πέρασε από την εαρινή ισημερία στις 21 Μαρτίου, τότε το 1582, όταν ο Πάπας Γρηγόριος XIII υιοθέτησε μια ημερολογιακή μεταρρύθμιση, η ισημερία έπεσε στις 11 Μαρτίου. Η ημερολογιακή μεταρρύθμιση, που έγινε μετά από πρόταση του Ιταλού γιατρού και αστρονόμου Luigi Lilio, προβλέπει την παράλειψη ορισμένων δίσεκτων ετών. Τα έτη στην αρχή κάθε αιώνα, στα οποία ο αριθμός των εκατοντάδων δεν διαιρείται με το 4, λήφθηκαν ως τέτοια έτη, δηλαδή: 1700, 1800 και 1900. Έτσι, η μέση διάρκεια του Γρηγοριανού έτους έγινε ίση με 365,2425 μέσες ηλιακές ημέρες. Σε ορισμένες ευρωπαϊκές χώρες, η μετάβαση σε ένα νέο στυλ πραγματοποιήθηκε στις 4 Οκτωβρίου 1582, όταν η επόμενη μέρα θεωρήθηκε 15 Οκτωβρίου. Στη Ρωσία, το νέο (Γρηγοριανό) στυλ εισήχθη το 1918, όταν, σύμφωνα με το διάταγμα του Συμβουλίου των Λαϊκών Επιτρόπων, η 1η Φεβρουαρίου 1918 ορίστηκε να υπολογίζεται ως 14 Φεβρουαρίου.
Εκτός από το ημερολογιακό σύστημα των ημερών μέτρησης, ένα σύστημα συνεχούς μέτρησης ημερών από μια συγκεκριμένη ημερομηνία έναρξης έχει γίνει ευρέως διαδεδομένο στην αστρονομία. Ένα τέτοιο σύστημα προτάθηκε τον 16ο αιώνα από τον καθηγητή του Leiden Scaliger. Ονομάστηκε προς τιμήν του πατέρα του Scaliger, Julius, και γι' αυτό ονομάζεται Ιουλιανή περίοδος (δεν πρέπει να συγχέεται με το Ιουλιανό ημερολόγιο!). Ως σημείο εκκίνησης λήφθηκε το μεσημέρι του Γκρίνουιτς της 1ης Ιανουαρίου 4713 π.Χ. σύμφωνα με το Ιουλιανό ημερολόγιο, οπότε η Ιουλιανή ημέρα ξεκινά το μεσημέρι του Γκρίνουιτς. Κάθε μέρα, σύμφωνα με αυτήν την ώρα, ο λογαριασμός έχει τον δικό του σειριακό αριθμό. Σε εφημερίδες - αστρονομικούς πίνακες - Ιουλιανές ημέρες υπολογίζονται από την 1η Ιανουαρίου 1900. 1η Ιανουαρίου 1996 - 2.450.084η Ιουλιανή ημέρα.

Πλανήτες του ηλιακού συστήματος
Υπάρχουν εννέα μεγάλοι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα. Κατά σειρά απόστασης από τον Ήλιο, αυτά είναι ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη (με τη Σελήνη), ο Άρης, ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός, ο Ποσειδώνας και ο Πλούτωνας (Εικ. 6).

Εικ.6. Τροχιές των πλανητών του ηλιακού συστήματος

Οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο σε ελλείψεις σχεδόν στο ίδιο επίπεδο. Μικροί πλανήτες, οι λεγόμενοι αστεροειδείς, ο αριθμός των οποίων πλησιάζει τους 2.000, σε τροχιά μεταξύ του Άρη και του Δία Ο χώρος μεταξύ των πλανητών είναι γεμάτος με σπάνιο αέριο και κοσμική σκόνη. Διεισδύεται από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η οποία είναι φορέας μαγνητικού, βαρυτικού και άλλων δυναμικών πεδίων.
Ο Ήλιος είναι περίπου 109 φορές η διάμετρος της Γης και 330 χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη Γη, και η μάζα όλων των πλανητών μαζί είναι μόνο περίπου το 0,1 τοις εκατό της μάζας του Ήλιου. Ο ήλιος, με τη δύναμη της βαρύτητάς του, ελέγχει την κίνηση των πλανητών του ηλιακού συστήματος. Όσο πιο κοντά βρίσκεται ένας πλανήτης στον Ήλιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η γραμμική και γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του γύρω από τον Ήλιο. Η περίοδος περιστροφής του πλανήτη γύρω από τον Ήλιο σε σχέση με τα αστέρια ονομάζεται αστρική ή αστρική περίοδος (βλ. Παράρτημα 2, Πίνακας 1,2). Η περίοδος περιστροφής της Γης σε σχέση με τα αστέρια ονομάζεται αστρικό έτος.
Μέχρι τον 16ο αιώνα υπήρχε το λεγόμενο γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου του Κλαύδιου Πτολεμαίου. Τον 16ο αιώνα, αυτό το σύστημα αναθεωρήθηκε από τον Πολωνό αστρονόμο Νικόλαο Κοπέρνικο, ο οποίος τοποθέτησε τον Ήλιο στο κέντρο. Ο Γαλιλαίος, ο οποίος κατασκεύασε το πρώτο τηλεσκόπιο, το πρωτότυπο του τηλεσκοπίου, επιβεβαίωσε τη θεωρία του Κοπέρνικου με βάση τις παρατηρήσεις του.
Στις αρχές του 17ου αιώνα, ο Johannes Kepler, μαθηματικός και αστρολόγος της αυστριακής βασιλικής αυλής, καθιέρωσε τρεις νόμους για την κίνηση των σωμάτων στο ηλιακό σύστημα.
Ο πρώτος νόμος του Κέπλερ. Οι πλανήτες κινούνται σε ελλείψεις, με τον Ήλιο σε μία εστία.
Ο δεύτερος νόμος του Κέπλερ. Το διάνυσμα ακτίνας ενός πλανήτη περιγράφει ίσες περιοχές σε ίσες χρονικές περιόδους, επομένως, όσο πιο κοντά βρίσκεται ένας πλανήτης στον Ήλιο, τόσο πιο γρήγορα κινείται και, αντίθετα, όσο πιο μακριά είναι από τον Ήλιο, τόσο πιο αργή είναι η κίνησή του.
Ο τρίτος νόμος του Κέπλερ. Τα τετράγωνα των χρόνων τροχιάς των πλανητών σχετίζονται μεταξύ τους ως οι κύβοι των μέσων αποστάσεων τους από τον Ήλιο (οι ημικύριοι άξονες των τροχιών τους). Έτσι, ο δεύτερος νόμος του Κέπλερ καθορίζει ποσοτικά την αλλαγή στην ταχύτητα της κίνησης ενός πλανήτη κατά μήκος μιας έλλειψης και ο τρίτος νόμος του Κέπλερ συνδέει τις μέσες αποστάσεις των πλανητών από τον Ήλιο με τις περιόδους των αστρικών περιστροφών τους και επιτρέπει τους ημι-κύριους άξονες όλων των πλανητικών τροχιές που πρέπει να εκφράζονται σε μονάδες του ημι-κύριου άξονα της τροχιάς της Γης.
Με βάση τις παρατηρήσεις της κίνησης της Σελήνης και τους νόμους του Κέπλερ, ο Νεύτων ανακάλυψε τον νόμο της παγκόσμιας έλξης. Βρήκε ότι ο τύπος της τροχιάς που περιγράφει ένα σώμα εξαρτάται από την ταχύτητα του ουράνιου σώματος. Έτσι, οι νόμοι του Κέπλερ, που καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό της τροχιάς ενός πλανήτη, είναι συνέπεια ενός γενικότερου νόμου της φύσης - του νόμου της παγκόσμιας έλξης, που αποτελεί τη βάση της ουράνιας μηχανικής. Οι νόμοι του Κέπλερ παρατηρούνται όταν εξετάζεται η κίνηση δύο απομονωμένων σωμάτων λαμβάνοντας υπόψη την αμοιβαία έλξη τους, αλλά στο ηλιακό σύστημα δεν είναι ενεργή μόνο η έλξη του Ήλιου, αλλά και η αμοιβαία έλξη και των εννέα πλανητών. Από αυτή την άποψη, υπάρχει, αν και μια αρκετά μικρή, απόκλιση από την κίνηση που θα συνέβαινε εάν ακολουθούνταν αυστηρά οι νόμοι του Κέπλερ. Τέτοιες αποκλίσεις ονομάζονται διαταραχές. Πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τον υπολογισμό των φαινομενικών θέσεων των πλανητών. Επιπλέον, ήταν χάρη στις διαταραχές που ανακαλύφθηκε ο πλανήτης Ποσειδώνας, όπως λένε, στην άκρη ενός στυλό.
Στη δεκαετία του '40 του 19ου αιώνα, ανακαλύφθηκε ότι ο Ουρανός, που ανακαλύφθηκε από τον W. Herschel στα τέλη του 18ου αιώνα, μόλις και μετά βίας αποκλίνει αισθητά από την πορεία που έπρεπε να ακολουθήσει, λαμβάνοντας υπόψη τις διαταραχές από όλους τους ήδη γνωστούς πλανήτες. Οι αστρονόμοι Le Verrier (στη Γαλλία) και Adams (στην Αγγλία) πρότειναν ότι ο Ουρανός υπόκειται στην έλξη κάποιου άγνωστου σώματος. Υπολόγισαν την τροχιά του άγνωστου πλανήτη, τη μάζα του και υπέδειξαν ακόμη και τη θέση στον ουρανό όπου θα έπρεπε να βρίσκεται ο άγνωστος πλανήτης σε μια δεδομένη στιγμή. Το 1846, αυτός ο πλανήτης βρέθηκε χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο στη θέση που υπέδειξε ο Γερμανός αστρονόμος Halle. Έτσι ανακαλύφθηκε ο Ποσειδώνας.
Φαινόμενη κίνηση πλανητών. Από τη σκοπιά ενός γήινου παρατηρητή, σε ορισμένα διαστήματα οι πλανήτες αλλάζουν την κατεύθυνση της κίνησής τους, σε αντίθεση με τον Ήλιο και τη Σελήνη, που κινούνται στον ουρανό προς την ίδια κατεύθυνση. Από αυτή την άποψη, γίνεται διάκριση μεταξύ της άμεσης κίνησης του πλανήτη (από τη δύση προς την ανατολή, όπως ο Ήλιος και η Σελήνη), και η ανάδρομη ή ανάδρομη κίνηση (από ανατολή προς δύση). Τη στιγμή της μετάβασης από τον έναν τύπο κίνησης στον άλλο, ο πλανήτης φαίνεται να σταματά. Με βάση τα παραπάνω, η ορατή διαδρομή κάθε πλανήτη με φόντο τα αστέρια είναι μια σύνθετη γραμμή με ζιγκ-ζαγκ και βρόχους. Τα σχήματα και τα μεγέθη των περιγραφόμενων βρόχων είναι διαφορετικά για διαφορετικούς πλανήτες.
Υπάρχει επίσης διαφορά μεταξύ των κινήσεων των εσωτερικών και εξωτερικών πλανητών. Οι εσωτερικοί πλανήτες περιλαμβάνουν τον Ερμή και την Αφροδίτη, των οποίων οι τροχιές βρίσκονται εντός της τροχιάς της Γης. Οι εσωτερικοί πλανήτες στην κίνησή τους συνδέονται στενά με τον Ήλιο, ο Ερμής απομακρύνεται από τον Ήλιο όχι περισσότερο από 28°, η Αφροδίτη - 48°. Η διαμόρφωση στην οποία ο Ερμής ή η Αφροδίτη διέρχεται μεταξύ του Ήλιου και της Γης ονομάζεται κατώτερη σύνοδος με τον Ήλιο κατά τη διάρκεια μιας ανώτερης σύνοδο, ο πλανήτης βρίσκεται πίσω από τον Ήλιο, δηλ. Ο ήλιος βρίσκεται ανάμεσα στον πλανήτη και τη Γη. Οι εξωτερικοί πλανήτες είναι πλανήτες των οποίων οι τροχιές βρίσκονται έξω από την τροχιά της Γης. Οι εξωτερικοί πλανήτες κινούνται στο φόντο των αστεριών σαν ανεξάρτητα από τον Ήλιο. Περιγράφουν βρόχους όταν βρίσκονται στην αντίθετη περιοχή του ουρανού από τον Ήλιο. Οι εξωτερικοί πλανήτες έχουν μόνο ανώτερους συνδέσμους. Στις περιπτώσεις που η Γη βρίσκεται μεταξύ του Ήλιου και του εξωτερικού πλανήτη, εμφανίζεται η λεγόμενη αντίθεση.
Η αντίθεση του Άρη τη στιγμή που η Γη και ο Άρης είναι πιο κοντά ο ένας στον άλλο ονομάζεται μεγάλη αντίθεση. Οι μεγάλες αναμετρήσεις επαναλαμβάνονται μετά από 15-17 χρόνια.
Χαρακτηριστικά των πλανητών του ηλιακού συστήματος
Επίγειοι πλανήτες. Ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης ονομάζονται πλανήτες της Γης. Διαφέρουν από πολλές απόψεις από τους γιγάντιους πλανήτες: μικρότεροι σε μέγεθος και μάζα, μεγαλύτερη πυκνότητα κ.λπ.
Ο Ερμής είναι ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο. Είναι 2,5 φορές πιο κοντά στον Ήλιο από τη Γη. Για έναν παρατηρητή στη Γη, ο Ερμής απομακρύνεται από τον Ήλιο όχι περισσότερο από 28°. Μόνο κοντά στις ακραίες θέσεις μπορεί να δει κανείς τον πλανήτη στις ακτίνες της βραδινής ή πρωινής αυγής. Με γυμνό μάτι, ο Ερμής είναι ένα φωτεινό σημείο, αλλά σε ένα ισχυρό τηλεσκόπιο μοιάζει με ημισέληνο ή έναν ημιτελή κύκλο. Ο Ερμής περιβάλλεται από μια ατμόσφαιρα. Η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια του πλανήτη είναι περίπου 1.000 φορές μικρότερη από ό,τι στην επιφάνεια της Γης. Η επιφάνεια του Ερμή είναι σκούρο καφέ και σεληνιακή, διάσπαρτη με βουνά και κρατήρες σε σχήμα δακτυλίου. Σιδερική μέρα, δηλ. η περίοδος περιστροφής γύρω από τον άξονα σε σχέση με τα αστέρια είναι ίση με 58,6 των ημερών μας. Μια ηλιακή ημέρα στον Ερμή διαρκεί δύο Ερμή έτη, δηλαδή περίπου 176 γήινες ημέρες. Η διάρκεια της ημέρας και της νύχτας στον Ερμή έχει ως αποτέλεσμα έντονες διαφορές στη θερμοκρασία μεταξύ των μεσημεριανών και μεσάνυχτων περιοχών. Το ημερήσιο ημισφαίριο του Ερμή θερμαίνεται έως και 380°C και άνω.
Η Αφροδίτη είναι ο πλησιέστερος πλανήτης στη Γη στο ηλιακό σύστημα. Η Αφροδίτη έχει σχεδόν το ίδιο μέγεθος με την υδρόγειο. Η επιφάνεια του πλανήτη είναι πάντα κρυμμένη από σύννεφα. Το αέριο κέλυφος της Αφροδίτης ανακαλύφθηκε από τον M. V. Lomonosov το 1761. Η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης διαφέρει έντονα σε χημική σύσταση από αυτή της Γης και είναι εντελώς ακατάλληλη για αναπνοή. Αποτελείται από περίπου 97% διοξείδιο του άνθρακα, άζωτο - 2%, οξυγόνο - όχι περισσότερο από 0,1%. Μια ηλιακή ημέρα είναι 117 γήινες ημέρες. Δεν υπάρχει αλλαγή εποχών σε αυτό. Στην επιφάνειά του η θερμοκρασία είναι κοντά στους +450°C και η πίεση είναι περίπου 100 ατμόσφαιρες. Ο άξονας περιστροφής της Αφροδίτης κατευθύνεται σχεδόν ακριβώς προς τον πόλο της τροχιάς. Η καθημερινή περιστροφή της Αφροδίτης συμβαίνει όχι προς την εμπρός κατεύθυνση, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλ. προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κίνηση του πλανήτη στην τροχιά του γύρω από τον Ήλιο.
Ο Άρης είναι ο τέταρτος πλανήτης του ηλιακού συστήματος, ο τελευταίος από τους επίγειους πλανήτες. Ο Άρης έχει σχεδόν το μισό μέγεθος της Γης. Η μάζα είναι περίπου 10 φορές μικρότερη από τη μάζα της Γης. Η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνειά του είναι 2,6 φορές μικρότερη από ό,τι στη Γη. Μια ηλιακή ημέρα στον Άρη είναι 24 ώρες και 37,4 λεπτά, δηλ. σχεδόν όπως στη Γη. Η διάρκεια του φωτός της ημέρας και το μεσημεριανό ύψος του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα ποικίλλουν καθ' όλη τη διάρκεια του έτους με τον ίδιο περίπου τρόπο όπως στη Γη, λόγω της σχεδόν ίδιας κλίσης του ισημερινού επιπέδου με το τροχιακό επίπεδο για αυτούς τους πλανήτες (για τον Άρη, περίπου 25 °). Όταν ο Άρης βρίσκεται σε αντίθεση, είναι τόσο φωτεινός που μπορεί να διακριθεί από άλλα φωτιστικά σώματα από το κόκκινο-πορτοκαλί χρώμα του. Δύο πολικά καλύμματα είναι ορατά στην επιφάνεια του Άρη όταν το ένα μεγαλώνει, το άλλο συρρικνώνεται. Είναι διάσπαρτο με δακτυλιοειδή βουνά. Η επιφάνεια του πλανήτη καλύπτεται από ομίχλη και καλύπτεται με σύννεφα. Ισχυρές καταιγίδες σκόνης μαίνεται στον Άρη, που μερικές φορές διαρκούν μήνες. Η ατμοσφαιρική πίεση είναι 100 φορές μικρότερη από αυτή στη Γη. Η ίδια η ατμόσφαιρα αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα. Οι ημερήσιες αλλαγές θερμοκρασίας φτάνουν τους 80-100°C.
Γίγαντες πλανήτες. Οι γιγάντιοι πλανήτες περιλαμβάνουν τους τέσσερις πλανήτες του ηλιακού συστήματος: τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα.
Ο Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού συστήματος. Έχει διπλάσια μάζα από όλους τους άλλους πλανήτες μαζί. Αλλά η μάζα του Δία είναι μικρή σε σύγκριση με τον Ήλιο. Είναι 11 φορές μεγαλύτερη από τη Γη σε διάμετρο και πάνω από 300 φορές μεγαλύτερη σε μάζα. Ο Δίας απομακρύνεται από τον Ήλιο σε απόσταση 5,2 AU. Η περίοδος της επανάστασης γύρω από τον Ήλιο είναι περίπου 12 χρόνια. Η ισημερινή διάμετρος του Δία είναι περίπου 142 χιλιάδες χιλιόμετρα. Ο γωνιακός ρυθμός ημερήσιας περιστροφής αυτού του γίγαντα είναι 2,5 φορές μεγαλύτερος από αυτόν της Γης. Η περίοδος περιστροφής του Δία στον ισημερινό είναι 9 ώρες 50 λεπτά.
Όσον αφορά τη δομή, τη χημική του σύνθεση και τις φυσικές συνθήκες στην επιφάνεια, ο Δίας δεν έχει τίποτα κοινό με τη Γη και τους επίγειους πλανήτες. Είναι άγνωστο εάν η επιφάνεια του Δία είναι στερεή ή υγρή. Μέσω ενός τηλεσκοπίου μπορείτε να παρατηρήσετε φωτεινές και σκοτεινές λωρίδες μεταβαλλόμενων νεφών. Το εξωτερικό στρώμα αυτών των νεφών αποτελείται από σωματίδια παγωμένης αμμωνίας. Η θερμοκρασία των στρωμάτων πάνω από το σύννεφο είναι περίπου –145°C. Πάνω από τα σύννεφα, η ατμόσφαιρα του Δία φαίνεται να αποτελείται από υδρογόνο και ήλιο. Το πάχος του κελύφους αερίου του Δία είναι εξαιρετικά μεγάλο και η μέση πυκνότητα του Δία, αντίθετα, είναι πολύ μικρή (από 1.260 έως 1.400 kg/m3), που είναι μόνο το 24% της μέσης πυκνότητας της Γης.
Ο Δίας έχει 14 φεγγάρια, το δέκατο τρίτο ανακαλύφθηκε το 1974 και το δέκατο τέταρτο το 1979. Κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές γύρω από τον πλανήτη. Από αυτά, δύο φεγγάρια ξεχωρίζουν για το μέγεθός τους: η Καλλιστώ και ο Γανυμήδης, το μεγαλύτερο φεγγάρι στο Ηλιακό Σύστημα.
Ο Κρόνος είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος πλανήτης. Βρίσκεται δύο φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από τον Δία. Η ισημερινή του διάμετρος είναι 120 χιλιάδες χιλιόμετρα. Η μάζα του Κρόνου είναι η μισή από αυτή του Δία. Μια μικρή ποσότητα αερίου μεθανίου έχει βρεθεί στην ατμόσφαιρα του Κρόνου, όπως και στον Δία. Η θερμοκρασία στην ορατή πλευρά του Κρόνου είναι κοντά στο σημείο πήξης του μεθανίου (-184°C), τα στερεά σωματίδια του οποίου πιθανότατα αποτελούν το στρώμα νέφους αυτού του πλανήτη. Η περίοδος αξονικής περιστροφής είναι 10 ώρες. 14 λεπτά. Περιστρέφοντας γρήγορα, ο Κρόνος απέκτησε ένα πεπλατυσμένο σχήμα. Ένα επίπεδο σύστημα δακτυλίων περικυκλώνει τον πλανήτη γύρω από τον ισημερινό, χωρίς να αγγίζει ποτέ την επιφάνειά του. Οι δακτύλιοι έχουν τρεις ζώνες που χωρίζονται με στενές σχισμές. Ο εσωτερικός δακτύλιος είναι πολύ καθαρός και ο μεσαίος είναι ο πιο φωτεινός. Οι δακτύλιοι του Κρόνου είναι μια μάζα μικρών δορυφόρων του γιγάντιου πλανήτη που βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. Το επίπεδο των δακτυλίων έχει σταθερή κλίση προς το τροχιακό επίπεδο, ίση με περίπου 27°. Το πάχος των δακτυλίων του Κρόνου είναι περίπου 3 km και η διάμετρος κατά μήκος της εξωτερικής άκρης είναι 275 χιλιάδες km. Η τροχιακή περίοδος του Κρόνου γύρω από τον Ήλιο είναι 29,5 χρόνια.
Ο Κρόνος έχει 15 δορυφόρους, ο δέκατος ανακαλύφθηκε το 1966, οι τρεις τελευταίοι - το 1980 από το αμερικανικό ρομποτικό διαστημόπλοιο Voyager 1. Το μεγαλύτερο από αυτά είναι ο Τιτάνας.
Ο Ουρανός είναι ο πιο εκκεντρικός πλανήτης του ηλιακού συστήματος. Διαφέρει από τους άλλους πλανήτες στο ότι περιστρέφεται σαν να βρίσκεται στο πλάι του: το επίπεδο του ισημερινού του είναι σχεδόν κάθετο στο επίπεδο της τροχιάς του. Η κλίση του άξονα περιστροφής προς το τροχιακό επίπεδο είναι 8° μεγαλύτερη από 90°, επομένως η φορά περιστροφής του πλανήτη αντιστρέφεται. Τα φεγγάρια του Ουρανού κινούνται επίσης προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Ο Ουρανός ανακαλύφθηκε από τον Άγγλο επιστήμονα William Herschel το 1781. Βρίσκεται δύο φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από τον Κρόνο. Υδρογόνο, ήλιο και ένα μικρό μείγμα μεθανίου βρέθηκαν στην ατμόσφαιρα του Ουρανού. Η θερμοκρασία στο υποηλιακό σημείο κοντά στην επιφάνεια είναι 205-220°C. Η περίοδος περιστροφής γύρω από τον άξονα στον ισημερινό είναι 10 ώρες 49 λεπτά. Λόγω της ασυνήθιστης θέσης του άξονα περιστροφής του Ουρανού, ο Ήλιος εκεί ανατέλλει ψηλά πάνω από τον ορίζοντα σχεδόν στο ζενίθ, ακόμη και στους πόλους. Η πολική μέρα και η πολική νύχτα διαρκούν 42 χρόνια στους πόλους.
Ποσειδώνας - αποκαλύφθηκε από τη δύναμη της έλξης του. Η θέση του υπολογίστηκε για πρώτη φορά, μετά τον οποίο ο Γερμανός αστρονόμος Johann Halle το ανακάλυψε το 1846. Η μέση απόσταση από τον Ήλιο είναι 30 AU. Η τροχιακή περίοδος είναι 164 έτη 280 ημέρες. Ο Ποσειδώνας είναι πλήρως καλυμμένος με σύννεφα. Υποτίθεται ότι η ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα περιέχει υδρογόνο αναμεμειγμένο με μεθάνιο και η επιφάνεια του Ποσειδώνα είναι κυρίως νερό. Ο Ποσειδώνας έχει δύο δορυφόρους, ο μεγαλύτερος από τους οποίους είναι ο Τρίτωνας.
Ο Πλούτωνας, ο πλανήτης που απέχει περισσότερο από τον Ήλιο, ο ένατος στη σειρά, ανακαλύφθηκε το 1930 από τον Clyde Tombaugh στο Αστρολογικό Παρατηρητήριο Lowell (Αριζόνα, ΗΠΑ).
Ο Πλούτωνας μοιάζει με σημειακό αντικείμενο δέκατου πέμπτου μεγέθους, δηλ. είναι περίπου 4 χιλιάδες φορές πιο αχνά από εκείνα τα αστέρια που βρίσκονται στο όριο της ορατότητας με γυμνό μάτι. Ο Πλούτωνας κινείται πολύ αργά, με μόλις 1,5° ετησίως (4,7 km/s), σε μια τροχιά που έχει μεγάλη κλίση (17°) προς το επίπεδο της εκλειπτικής και είναι πολύ επιμήκης: στο περιήλιο προσεγγίζει τον Ήλιο σε μικρότερη απόσταση, από την τροχιά του Ποσειδώνα, και στο αφήλιο μετακινείται 3 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα πιο μακριά. Στη μέση απόσταση του Πλούτωνα από τον Ήλιο (5,9 δισεκατομμύρια χλμ.), το αστέρι της ημέρας μας από αυτόν τον πλανήτη δεν μοιάζει με δίσκο, αλλά σαν ένα σημείο λάμψης και δίνει φωτισμό 1.560 φορές λιγότερο από ό,τι στη Γη. Και επομένως δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι είναι πολύ δύσκολο να μελετήσουμε τον Πλούτωνα: δεν γνωρίζουμε σχεδόν τίποτα γι 'αυτό.
Ο Πλούτωνας έχει μάζα 0,18 φορές τη μάζα της Γης και έχει τη μισή διάμετρο της Γης. Η περίοδος περιστροφής γύρω από τον Ήλιο είναι κατά μέσο όρο 247,7 χρόνια. Η περίοδος αξονικής ημερήσιας περιστροφής είναι 6 ημέρες 9 ώρες.
Ο ήλιος είναι το κέντρο του ηλιακού συστήματος. Η ενέργειά του είναι τεράστια. Ακόμα κι εκείνο το ασήμαντο κομμάτι που πέφτει στη Γη είναι πολύ μεγάλο. Η Γη λαμβάνει δεκάδες χιλιάδες φορές περισσότερη ενέργεια από τον Ήλιο από ό,τι θα λάμβαναν όλα τα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής του κόσμου αν λειτουργούσαν σε πλήρη δυναμικότητα.
Η απόσταση από τη Γη στον Ήλιο είναι 107 φορές μεγαλύτερη από τη διάμετρό της, η οποία με τη σειρά της είναι 109 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης και είναι περίπου 1.392 χιλιάδες χιλιόμετρα. Η μάζα του Ήλιου είναι 333 χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης και ο όγκος του είναι 1 εκατομμύριο 304 χιλιάδες φορές. Μέσα στον Ήλιο, η ύλη συμπιέζεται πολύ από την πίεση των υπερκείμενων στρωμάτων και είναι δέκα φορές πιο πυκνή από τον μόλυβδο, αλλά τα εξωτερικά στρώματα του Ήλιου είναι εκατοντάδες φορές πιο σπάνια από τον αέρα στην επιφάνεια της Γης. Η πίεση του αερίου στα βάθη του Ήλιου είναι εκατοντάδες δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από την πίεση του αέρα στην επιφάνεια της Γης. Όλες οι ουσίες στον Ήλιο βρίσκονται σε αέρια κατάσταση. Σχεδόν όλα τα άτομα χάνουν εντελώς τα ηλεκτρόνια τους και μετατρέπονται σε «γυμνούς» ατομικούς πυρήνες. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια, που αποσπώνται από τα άτομα, γίνονται αναπόσπαστο μέρος του αερίου. Αυτό το αέριο ονομάζεται πλάσμα. Τα σωματίδια του πλάσματος κινούνται με τεράστιες ταχύτητες - εκατοντάδες και χιλιάδες χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Πυρηνικές αντιδράσεις γίνονται συνεχώς στον Ήλιο, ο οποίος είναι μια πηγή ανεξάντλητης ενέργειας από τον Ήλιο.
Ο Ήλιος αποτελείται από τα ίδια χημικά στοιχεία με τη Γη, αλλά υπάρχει ασύγκριτα περισσότερο υδρογόνο στον Ήλιο παρά στη Γη. Ο ήλιος δεν έχει εξαντλήσει ούτε τα μισά αποθέματα πυρηνικού καυσίμου υδρογόνου. Θα λάμπει για πολλά δισεκατομμύρια χρόνια έως ότου όλο το υδρογόνο στα βάθη του Ήλιου μετατραπεί σε ήλιο.
Η ραδιοεκπομπή από τον Ήλιο που φτάνει σε εμάς προέρχεται από το λεγόμενο στέμμα του Ήλιου. Το ηλιακό στέμμα εκτείνεται σε απόσταση πολλών ηλιακών ακτίνων, φτάνει στις τροχιές του Άρη και της Γης. Έτσι, η Γη βυθίζεται στο ηλιακό στέμμα.
Κατά καιρούς εμφανίζονται ενεργές περιοχές στην ηλιακή ατμόσφαιρα, ο αριθμός των οποίων αλλάζει τακτικά, με κύκλο κατά μέσο όρο περίπου 11 χρόνια.
Η Σελήνη είναι δορυφόρος της Γης, με διάμετρο 4 φορές μικρότερη από τη Γη. Η τροχιά της Σελήνης είναι μια έλλειψη, με τη Γη σε μία από τις εστίες της. Η μέση απόσταση μεταξύ των κέντρων της Σελήνης και της Γης είναι 384.400 km. Η τροχιά της Σελήνης έχει κλίση 5°9′ ως προς την τροχιά της Γης. Η μέση γωνιακή ταχύτητα της Σελήνης είναι 13°, 176 ανά ημέρα. Η κλίση του σεληνιακού ισημερινού προς την εκλειπτική είναι 1°32,3′. Ο χρόνος περιστροφής της Σελήνης γύρω από τον άξονά της είναι ίσος με το χρόνο που χρειάζεται για να περιστραφεί γύρω από τη Γη, με αποτέλεσμα η Σελήνη να βλέπει πάντα τη Γη με τη μία πλευρά της. Η κίνηση της Σελήνης είναι άνιση: σε ορισμένα σημεία της ορατής διαδρομής της κινείται πιο γρήγορα, σε άλλα - πιο αργά. Κατά τη διάρκεια της τροχιακής της κίνησης, η απόσταση της Σελήνης από τη Γη κυμαίνεται από 356 έως 406 χιλιάδες χιλιόμετρα. Η ανομοιόμορφη κίνηση στην τροχιά συνδέεται με την επιρροή της Γης στη Σελήνη, αφενός, και την ισχυρή βαρυτική δύναμη του Ήλιου, αφετέρου. Και αν σκεφτεί κανείς ότι η κίνησή του επηρεάζεται από την Αφροδίτη, τον Άρη, τον Δία και τον Κρόνο, τότε είναι σαφές γιατί η Σελήνη αλλάζει συνεχώς, εντός ορισμένων ορίων, το σχήμα της έλλειψης κατά μήκος της οποίας περιστρέφεται. Λόγω του ότι η Σελήνη έχει ελλειπτική τροχιά, είτε πλησιάζει τη Γη είτε απομακρύνεται από αυτήν. Το σημείο της σεληνιακής τροχιάς που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη ονομάζεται περίγειο και το πιο απομακρυσμένο σημείο ονομάζεται απόγειο.
Η σεληνιακή τροχιά τέμνει το επίπεδο της εκλειπτικής σε δύο διαμετρικά αντίθετα σημεία, που ονομάζονται σεληνιακούς κόμβους. Ο ανερχόμενος (Βορράς) κόμβος διασχίζει το επίπεδο της εκλειπτικής, κινούμενος από νότο προς βορρά και ο φθίνων (Νότος) κόμβος - από βορρά προς νότο. Οι σεληνιακές κόμβοι κινούνται συνεχώς κατά μήκος της εκλειπτικής προς την αντίθετη κατεύθυνση από την πορεία των ζωδιακών αστερισμών. Η περίοδος περιστροφής των σεληνιακών κόμβων κατά μήκος της εκλειπτικής είναι 18 χρόνια και 7 μήνες.
Υπάρχουν τέσσερις περίοδοι της επανάστασης της Σελήνης γύρω από τη Γη:
α) αστρικός ή αστρικός μήνας - η περίοδος περιστροφής της Σελήνης γύρω από τη Γη σε σχέση με τα αστέρια, είναι 27,3217 ημέρες, δηλ. 27 ημέρες 7 ώρες 43 λεπτά.
β) σεληνιακός ή συνοδικός μήνας - η περίοδος περιστροφής της Σελήνης γύρω από τη Γη σε σχέση με τον Ήλιο, δηλ. το διάστημα μεταξύ δύο νέων φεγγαριών ή πανσελήνων είναι κατά μέσο όρο 29.5306 ημέρες, δηλ. 29 ημέρες 12 ώρες 44 λεπτά. Η διάρκειά του δεν είναι σταθερή λόγω της ανομοιόμορφης κίνησης της Γης και της Σελήνης και κυμαίνεται από 29,25 έως 29,83 ημέρες.
γ) Δρακωνικός μήνας - η χρονική περίοδος μεταξύ δύο διαδοχικών διελεύσεων της Σελήνης μέσω του ίδιου κόμβου της τροχιάς της, είναι 27,21 κατά μέσο όρο ημέρες.
δ) ανώμαλος μήνας - το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών διελεύσεων της Σελήνης μέσω του περιγείου είναι 27,55 κατά μέσο όρο ημέρες.
Καθώς η Σελήνη κινείται γύρω από τη Γη, οι συνθήκες φωτισμού της Σελήνης από τον Ήλιο αλλάζουν, συμβαίνει η λεγόμενη αλλαγή των σεληνιακών φάσεων. Οι κύριες φάσεις της Σελήνης είναι η νέα σελήνη, το πρώτο τέταρτο, η πανσέληνος και το τελευταίο τέταρτο. Η γραμμή στο δίσκο της Σελήνης που χωρίζει το φωτισμένο μέρος του ημισφαιρίου που είναι στραμμένο προς εμάς από το μη φωτισμένο ονομάζεται τερματιστής. Λόγω της υπέρβασης του συνοδικού σεληνιακού μήνα σε σχέση με τον αστρικό μήνα, η Σελήνη ανατέλλει καθημερινά αργότερα κατά περίπου 52 λεπτά, οι ανατολές και τα ηλιοβασιλέματα συμβαίνουν σε διαφορετικές ώρες της ημέρας και οι ίδιες φάσεις συμβαίνουν σε διαφορετικά σημεία της σεληνιακής τροχιάς με τη σειρά τους. όλα τα ζώδια του ζωδιακού κύκλου.
Σεληνιακές και ηλιακές εκλείψεις. Οι εκλείψεις Σελήνης και Ηλίου συμβαίνουν όταν ο Ήλιος και η Σελήνη βρίσκονται κοντά στους κόμβους. Τη στιγμή της έκλειψης, ο Ήλιος, η Σελήνη και η Γη βρίσκονται σχεδόν στην ίδια ευθεία.
Ηλιακή έκλειψη συμβαίνει όταν η Σελήνη περνά ανάμεσα στη Γη και τον Ήλιο. Αυτή τη στιγμή, η Σελήνη αντικρίζει τη Γη με τη μη φωτισμένη πλευρά της, δηλαδή μια ηλιακή έκλειψη συμβαίνει μόνο κατά τη νέα σελήνη (Εικ. 3.7). Τα φαινομενικά μεγέθη της Σελήνης και του Ήλιου είναι σχεδόν τα ίδια, επομένως η Σελήνη μπορεί να μπλοκάρει τον Ήλιο.

Εικ.7. Διάγραμμα έκλειψης Ηλίου

Οι αποστάσεις του Ήλιου και της Σελήνης από τη Γη δεν παραμένουν σταθερές, αφού οι τροχιές της Γης και της Σελήνης δεν είναι κύκλοι, αλλά ελλείψεις. Επομένως, εάν τη στιγμή μιας ηλιακής έκλειψης η Σελήνη βρίσκεται στη μικρότερη απόστασή της από τη Γη, τότε η Σελήνη θα καλύψει πλήρως τον Ήλιο. Μια τέτοια έκλειψη ονομάζεται ολική. Η συνολική φάση μιας ηλιακής έκλειψης δεν διαρκεί περισσότερο από 7 λεπτά 40 δευτερόλεπτα.
Εάν κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης η Σελήνη βρίσκεται στη μεγαλύτερη απόστασή της από τη Γη, τότε έχει ελαφρώς μικρότερο φαινομενικό μέγεθος και δεν καλύπτει πλήρως τον Ήλιο, μια τέτοια έκλειψη ονομάζεται δακτυλιοειδής. Η έκλειψη θα είναι ολική ή δακτυλιοειδής εάν ο Ήλιος και η Σελήνη βρίσκονται σχεδόν σε έναν κόμβο στη νέα Σελήνη. Εάν ο Ήλιος τη στιγμή της νέας σελήνης βρίσκεται σε κάποια απόσταση από τον κόμβο, τότε τα κέντρα των σεληνιακών και ηλιακών δίσκων δεν θα συμπίπτουν και η Σελήνη θα καλύψει εν μέρει τον Ήλιο, μια τέτοια έκλειψη ονομάζεται μερική. Υπάρχουν τουλάχιστον δύο ηλιακές εκλείψεις κάθε χρόνο. Ο μέγιστος δυνατός αριθμός εκλείψεων κατά τη διάρκεια ενός έτους είναι πέντε. Λόγω του γεγονότος ότι η σκιά της Σελήνης κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης δεν πέφτει σε ολόκληρη τη Γη, παρατηρείται έκλειψη Ηλίου σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Αυτό εξηγεί τη σπανιότητα αυτού του φαινομένου.
Μια έκλειψη Σελήνης συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας πανσελήνου, όταν η Γη βρίσκεται μεταξύ της Σελήνης και του Ήλιου (Εικ. 8). Η διάμετρος της Γης είναι τέσσερις φορές η διάμετρος της Σελήνης, άρα η σκιά από τη Γη είναι 2,5 φορές μεγαλύτερη από τη Σελήνη, δηλ. Το φεγγάρι μπορεί να βυθιστεί εντελώς στη σκιά της γης. Η μεγαλύτερη διάρκεια μιας ολικής έκλειψης σελήνης είναι 1 ώρα 40 λεπτά.

Εικ.8. Διάγραμμα έκλειψης Σελήνης

Οι σεληνιακές εκλείψεις είναι ορατές στο ημισφαίριο όπου η Σελήνη βρίσκεται επί του παρόντος πάνω από τον ορίζοντα. Υπάρχουν μία ή δύο σεληνιακές εκλείψεις καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, σε μερικά χρόνια μπορεί να μην υπάρχουν καθόλου, και μερικές φορές υπάρχουν τρεις σεληνιακές εκλείψεις το χρόνο. Ανάλογα με την απόσταση από τον κόμβο της σεληνιακής τροχιάς στον οποίο εμφανίζεται η πανσέληνος, η Σελήνη θα είναι λίγο πολύ βυθισμένη στη σκιά της Γης. Υπάρχουν επίσης ολικές και μερικές εκλείψεις Σελήνης.
Κάθε συγκεκριμένη έκλειψη επαναλαμβάνεται μετά από 18 χρόνια, 11 ημέρες, 8 ώρες. Αυτή η περίοδος ονομάζεται Σάρος. Κατά τη διάρκεια του Σάρος, συμβαίνουν 70 εκλείψεις: 43 ηλιακές, εκ των οποίων οι 15 είναι μερικές, 15 δακτυλιοειδείς και 13 ολικές. 28 σεληνιακά, από τα οποία τα 15 είναι μερικά και τα 13 είναι πλήρη. Μετά τον Σάρος, κάθε έκλειψη επαναλαμβάνεται περίπου 8 ώρες αργότερα από την προηγούμενη.

Βοηθητική ουράνια σφαίρα

Συστήματα συντεταγμένων που χρησιμοποιούνται στη γεωδαιτική αστρονομία

Τα γεωγραφικά πλάτη και μήκη σημείων στην επιφάνεια της γης και τα κατευθυντικά αζιμούθια καθορίζονται από παρατηρήσεις ουράνιων σωμάτων - του Ήλιου και των άστρων. Για να γίνει αυτό, πρέπει να γνωρίζετε τη θέση των φωτιστικών τόσο σε σχέση με τη Γη όσο και σε σχέση μεταξύ τους. Οι θέσεις των φωτιστικών μπορούν να καθοριστούν σε κατάλληλα επιλεγμένα συστήματα συντεταγμένων. Όπως είναι γνωστό από την αναλυτική γεωμετρία, για να προσδιορίσετε τη θέση του αστεριού s, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ορθογώνιο καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων XYZ ή ένα πολικό a, b, R (Εικ. 1).

Σε ένα ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων, η θέση του φωτιστικού s προσδιορίζεται από τρεις γραμμικές συντεταγμένες X, Y, Z. Στο σύστημα πολικών συντεταγμένων, η θέση του φωτιστικού s δίνεται από μία γραμμική συντεταγμένη, το διάνυσμα ακτίνας R = Os και δύο γωνιακές: η γωνία a μεταξύ του άξονα Χ και η προβολή του διανύσματος ακτίνας στο επίπεδο συντεταγμένων XOY, και η γωνία b μεταξύ του επιπέδου συντεταγμένων XOY και του διανύσματος ακτίνας R. Η σχέση μεταξύ ορθογωνικών και πολικών συντεταγμένων περιγράφεται από τους τύπους

X = R cosσι cosένα,

Y = R cosσι αμαρτίαένα,

Z = R αμαρτίασι,

Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούνται σε περιπτώσεις όπου είναι γνωστές οι γραμμικές αποστάσεις R = Os από ουράνια σώματα (για παράδειγμα, για τον Ήλιο, τη Σελήνη, τους πλανήτες, τους τεχνητούς δορυφόρους της Γης). Ωστόσο, για πολλά φωτιστικά σώματα που παρατηρούνται εκτός του ηλιακού συστήματος, αυτές οι αποστάσεις είτε είναι εξαιρετικά μεγάλες σε σύγκριση με την ακτίνα της Γης είτε είναι άγνωστες. Για να απλοποιηθεί η λύση των αστρονομικών προβλημάτων και να αποφευχθούν οι αποστάσεις από τα φωτιστικά σώματα, πιστεύεται ότι όλα τα φωτιστικά βρίσκονται σε αυθαίρετη, αλλά ίση απόσταση από τον παρατηρητή. Συνήθως αυτή η απόσταση λαμβάνεται ίση με τη μονάδα, ως αποτέλεσμα της οποίας η θέση των φωτιστικών στο χώρο μπορεί να προσδιοριστεί όχι από τρεις, αλλά από δύο γωνιακές συντεταγμένες a και b του πολικού συστήματος. Είναι γνωστό ότι ο τόπος των σημείων που ισαπέχουν από ένα δεδομένο σημείο «Ο» είναι μια σφαίρα με κέντρο σε αυτό το σημείο.

Βοηθητική ουράνια σφαίρα –μια φανταστική σφαίρα αυθαίρετης ή μοναδιαίας ακτίνας πάνω στην οποία προβάλλονται εικόνες ουράνιων σωμάτων (Εικ. 2). Η θέση οποιουδήποτε φωτιστικού s στην ουράνια σφαίρα προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας δύο σφαιρικές συντεταγμένες, a και b:

x = cosσι cosένα,

y= cosσι αμαρτίαένα,

z = αμαρτίασι.

Ανάλογα με το πού βρίσκεται το κέντρο της ουράνιας σφαίρας O, υπάρχουν:

1)τοποκεντρικόουράνια σφαίρα - το κέντρο βρίσκεται στην επιφάνεια της Γης.

2)γεωκεντρικόςουράνια σφαίρα - το κέντρο συμπίπτει με το κέντρο μάζας της Γης.

3)ηλιοκεντρικόςουράνια σφαίρα - το κέντρο είναι ευθυγραμμισμένο με το κέντρο του Ήλιου.

4) βαρυκεντρικόςουράνια σφαίρα - το κέντρο βρίσκεται στο κέντρο βάρους του ηλιακού συστήματος.

Οι κύριοι κύκλοι, τα σημεία και οι γραμμές της ουράνιας σφαίρας φαίνονται στο Σχ. 3.

Μία από τις κύριες κατευθύνσεις σε σχέση με την επιφάνεια της Γης είναι η κατεύθυνση πετονιά, ή τη βαρύτητα στο σημείο παρατήρησης. Αυτή η κατεύθυνση τέμνει την ουράνια σφαίρα σε δύο διαμετρικά αντίθετα σημεία - Ζ και Ζ". Το σημείο Ζ βρίσκεται πάνω από το κέντρο και ονομάζεται ζενίθ, Z" – κάτω από το κέντρο και καλείται ναδίρ.

Ας σχεδιάσουμε ένα επίπεδο που διασχίζει το κέντρο κάθετο στην ευθεία ZZ." Ο μεγάλος κύκλος NESW που σχηματίζεται από αυτό το επίπεδο ονομάζεται ουράνιος (αληθινός) ή αστρονομικός ορίζοντας. Αυτό είναι το κύριο επίπεδο του τοποκεντρικού συστήματος συντεταγμένων. Υπάρχουν τέσσερα σημεία σε αυτό S, W, N, E, όπου S είναι σημείο του Νότου, Ν- Βόρειο σημείο, W- Δυτικό σημείο,ΜΙ- σημείο της Ανατολής. Το άμεσο NS καλείται μεσημεριανή γραμμή.

Η ευθεία γραμμή P N P S που διασχίζεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας παράλληλη προς τον άξονα περιστροφής της Γης ονομάζεται axis mundi. Σημεία P N - βόρειος ουράνιος πόλος; ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ - νότιος ουράνιος πόλος. Η ορατή καθημερινή κίνηση της ουράνιας σφαίρας συμβαίνει γύρω από τον άξονα του Κόσμου.

Ας σχεδιάσουμε ένα επίπεδο που διασχίζει το κέντρο κάθετο στον άξονα του κόσμου P N P S . Ο μεγάλος κύκλος QWQ"E που σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της τομής αυτού του επιπέδου με την ουράνια σφαίρα ονομάζεται ουράνιος (αστρονομικός) ισημερινός. Εδώ είναι το Q υψηλότερο σημείο του ισημερινού(πάνω από τον ορίζοντα), Q"- χαμηλότερο σημείο του ισημερινού(κάτω από τον ορίζοντα). Ο ουράνιος ισημερινός και ο ουράνιος ορίζοντας τέμνονται στα σημεία W και E.

Το επίπεδο P N ZQSP S Z"Q"N, που περιέχει ένα βαρίδι και τον άξονα του κόσμου, ονομάζεται αληθινός (ουράνιος) ή αστρονομικός μεσημβρινός.Αυτό το επίπεδο είναι παράλληλο στο επίπεδο του μεσημβρινού της γης και κάθετο στο επίπεδο του ορίζοντα και του ισημερινού. Ονομάζεται αρχικό επίπεδο συντεταγμένων.

Ας σχεδιάσουμε ένα κατακόρυφο επίπεδο μέσω ZZ" κάθετο στον ουράνιο μεσημβρινό. Ο κύκλος που προκύπτει ZWZ"E ονομάζεται πρώτο κατακόρυφο.

Ο μεγάλος κύκλος ZsZ», κατά μήκος του οποίου το κατακόρυφο επίπεδο που διέρχεται από το φωτιστικό s τέμνει την ουράνια σφαίρα, ονομάζεται κατακόρυφο ή κύκλο των υψών του φωτιστικού.

Ο μεγάλος κύκλος P N sP S που διέρχεται από το αστέρι που είναι κάθετο στον ουράνιο ισημερινό ονομάζεται γύρω από την κλίση του φωτιστικού.

Ο μικρός κύκλος nsn" που διέρχεται από το φωτεινό παράλληλο στον ουράνιο ισημερινό ονομάζεται καθημερινά παράλληλα.Η φαινομενική καθημερινή κίνηση των φωτιστικών εμφανίζεται κατά μήκος ημερήσιων παραλλήλων.

Ο μικρός κύκλος "asa", που διέρχεται από το φωτεινό παράλληλο με τον ουράνιο ορίζοντα, ονομάζεται κύκλος ίσων υψών, ή αλμουκανταρικό.

Σε μια πρώτη προσέγγιση, η τροχιά της Γης μπορεί να ληφθεί ως μια επίπεδη καμπύλη - μια έλλειψη, σε μια από τις εστίες της οποίας βρίσκεται ο Ήλιος. Το επίπεδο της έλλειψης λαμβάνεται ως τροχιά της Γης , ονομάζεται αεροπλάνο εκλειπτική.

Στη σφαιρική αστρονομία συνηθίζεται να μιλάμε φαινομενική ετήσια κίνηση του Ήλιου.Ο μεγάλος κύκλος EgE"d, κατά μήκος του οποίου συμβαίνει η ορατή κίνηση του Ήλιου κατά τη διάρκεια του έτους, ονομάζεται εκλειπτική. Το επίπεδο της εκλειπτικής είναι κεκλιμένο προς το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού υπό γωνία περίπου ίση με 23,5 0. Στο Σχ. 4 φαίνεται:

ζ – σημείο εαρινής ισημερίας.

d – σημείο φθινοπωρινής ισημερίας.

E – θερινό ηλιοστάσιο. E" – σημείο χειμερινού ηλιοστασίου· R N R S – άξονας εκλειπτικής· R N – βόρειος πόλος της εκλειπτικής· R S – νότιος πόλος της εκλειπτικής· e – κλίση της εκλειπτικής προς τον ισημερινό.