Leckék. "Égi gömb" teszt

Szakmai oktatási intézmény

"Jogi és Közgazdasági Főiskola"

ABSZTRAKT

égi szféra, a világítótestek látható mozgása

csillagászat

02/40/03 Pjog és igazságügyi igazgatás

Tanuló fejezte be gr. 102 _____________ Makarova Kristina Antonovna

05.03.2018

Pont a végrehajtásért és a védekezésért _____________

Ellenőrizte: _____________ Efremova Elena Vladimirovna

02.03.2018

Cseljabinszk 2018

Tartalom:

1.Az égi szféra elemei

2. Koordináták az égi szférán

3. Az égi szféra forgásai

4. A világítótestek látható mozgásai

5.A Nap látszólagos éves mozgása

6. A Hold látszólagos mozgása és fázisai

7. A bolygók látszólagos mozgása

Éggömbtetszőleges sugarú képzeletbeli gömb, amelynek középpontja egy tetszőleges pontban van, és amelynek felületén a világítótestek helyzete úgy van ábrázolva, ahogyan egy adott pontból egy adott időpontban az égbolton láthatók.

Egy sötét hold nélküli éjszakán úgy tűnik, hogy egy hatalmas lapos kör közepén van, amelyet egy félgömb borít, amelyen világító pontok - csillagok - helyezkednek el. Folytatva a megfigyeléseket, észreveheti, hogy a félteke forog, és egyre több új megjelennek keleten, míg mások eltűnnek nyugaton.

A gömb képe azért keletkezik, mert az ember nem tudja megbecsülni a 4-5 km-nél nagyobb távolságot egy objektumtól. Számunkra úgy tűnik, hogy ez a távolság minden távolabb található objektumot eltávolít. Azt a gömböt, amelyen, amint nekünk úgy tűnik, a csillagok helyezkednek el, égi gömbnek nevezzük.

Első pillantásra a csillagok száma végtelenül nagynak tűnik. A valóságban szabad szemmel körülbelül 6000 csillagot láthatunk az egész égbolton, de egyszerre legfeljebb 2000 csillagot, mivel az égi szféra felét a Föld borítja, és mindig köd van a horizonton, amely számos halvány csillagok.

Az égi gömb sugara tetszőleges, és olyan nagyra vehető, hogy közömbös lesz, hol található a középpontja: a megfigyelő szemében, a Föld középpontjában, a középpontban vagy valahol valamelyik bolygónkon . Ez azért lehetséges, mert a világítótestek többsége olyan távol van, hogy ha tőlük nézzük a Naprendszert, az gyakorlatilag nem fog különbözni egy ponttól. Pontosabban, a Napból és a Földről, vagy még inkább a Föld különböző pontjairól, akár a legközelebbi csillagra irányított két sugár gyakorlatilag párhuzamos. Ha beszélünk róla Naprendszer vagy kb , akkor számolni kell az iránykülönbséggel, de ez csak kissé bonyolítja , amelyeket egész egyszerűen az égi szféra segítségével oldanak meg.

Az égi szféra elemei.

Nyilvánvaló, hogy az égi szféra középpontjában (12. ábra) van egy másik gömb, mégpedig a Föld, amelynek felületén a megfigyelő egy ponton helyezkedik el. A Föld forog, ami lehetővé teszi egy bizonyos egyenes - a Föld forgástengelyének - kiválasztását (általában a világ tengelye van kialakítvaPP' és egyenlítő). Ennek megfelelően az égi szférára épülaxis mundi(PP' - a Föld forgástengelyével párhuzamos és az égi szféra középpontján átmenő egyenes) és az égiegyenlítő(a „mennyei” szót általában kihagyják). A világ és az égi szféra tengelyének metszéspontját az határozza megpólusok- északiP és déliP' .

Olyan nagy kört nevezünk, amelynek síkja merőleges a világ tengelyéreégi egyenlítő . Kelet és nyugat pontjain metszi a horizontot.

Függőlegesfüggőón ( OZ ) a Föld sugarának folytatása, amely két pontban metszi az égi gömböt. Azt, amelyik a fejed fölött van, úgy hívják"zenit", ennek az ellenkezője"mélypont" A rá merőleges sík a horizont síkja, amely az égi szférával metszve egy matematikaihorizont(a „matematikai” szó elhagyható).

Az égi gömb ábrázolásakor szokás úgy tájolni, hogy a függőleges vonal a középpontban legyen, a világ tengelye pedig felé dőljön.

Két egyenes vonal (a világtengely és egy függőleges vonal) határoz megégi meridiánsík, és metszéspontja az égi szférával egy nagy kör -égi meridián. A meridián két ponton metszi a horizontot -északi pontN Éspont délreS . Az égi meridián a Föld délkörének vetülete az égi szférára.

Nagy kör- egy gömbnek a középpontján átmenő síkkal való metszésével kapott kör. Ha a sík nem halad át a középponton, akkor a kört hívjákkicsi. A gömb felülete mentén mért távolság a nagykör két pontja között minimális. Ez közvetlen analógiát jelez a síkon lévő egyenesek és a gömbön lévő nagykörök között.

Az égi szférának mindezen elemei a megfigyelőhöz kapcsolódnak. Az axiális mundi és az egyenlítő minden megfigyelő számára közös a Földön; a függőleges vonal, a zenit, a nadír, a meridián és a horizont síkja minden megfigyelőnél eltérő. Az égi szféra többi eleméhez viszonyított helyzetüket a megfigyelőnek a Föld felszínén elfoglalt helyzete határozza meg.

Az égi gömb forgása.

A csillagos égbolt megfigyelései azt mutatják, hogy az égi gömb lassan forog keletről nyugat felé a csillagképek hajnalai az égbolt keleti részén a horizont fölé emelkednek, és a nyugati részen a horizont mögé bújnak a Föld északi féltekén és dél felé néz, ez az égi gömb forgása az óramutató járásával megegyező irányban történik, balról jobbra Egy megfigyelő számára, aki a déli féltekén található (például Ausztráliában), ez ellentétes. A nap jobbról kel fel, és az óramutató járásával ellentétes irányba haladva balra nyugszik, a hajnalok is tolódnak az égen.

Mint tudjuk, az égi szférának ez a látszólagos forgási mozgása illuzórikus. Mert a valóságban a Föld forog a tengelye körül, és erre nagyon sok bizonyíték van, például egy sík A távoli látáshoz, a földi tereptárgyakhoz viszonyított pozícióját megőrizni próbáló Foucault-inga a függőleges körül visszatér egy másik bizonyíték, amelyről még szó lesz, a pólusok közelében ellapult Föld: a Föld egyenlítői sugara nagyobb, mint a Föld egyenlítői sugara. sarki.

Az égi szféra látszólagos forgása és napi rotációnak szokták nevezni, mivel az n-edik periódus egyenlő egy nappal (a nap fogalmát az alábbiakban tisztázzuk). Mint emlékeztünk, ez a forgás a világ tengelye körül történik. A valóságban a forgómozgás a Föld forgástengelye körül megy végbe. A Föld sugara azonban nagyon kicsi a látótávolsághoz képest, és ez a különbség észrevehetetlen egy olyan megfigyelő számára, aki a felszínen van, és nem a Föld középpontjában.

Az égi gömb forgása, a hajnalok napi mozgása miatt az égen különböző méretű köröket írnak le - minél kisebb, minél közelebb van a hajnal az égi pólushoz. A világ legészakibb része a Sarki Hajnal közelében, a Kis Ursa csillagképben található: 1966-ban - tőle 54"-os szögtávolságban, 1986-ban ez a távolság már 49" volt. Csökkenésének okát (a felvonulás miatt) az alábbiakban közöljük

Az égi szféra napi forgása miatt minden világítótest kétszer keresztezi (áthalad) az égi meridiánon A világítótest égi meridiánon való áthaladásának jelenségét a világítótest csúcspontja alapján ítéljük meg (a latin culmen - ver). „A felső csúcspontban a világítótest az égi meridián azon részét keresztezi, amelyben a zenit található, alul pedig a délkör azon részén halad át, amelyben a mélypont található.

A világítótestek látszólagos mozgása.

Megérteni a Nap és más világítótestek látszólagos mozgását , vegyük figyelembe a Föld valódi mozgását. A Föld a Naprendszer egyik bolygója. Folyamatosan forog a tengelye körül. Forgási ideje egy nap. Ezért egy földi megfigyelő számára úgy tűnik, hogy minden égitest ugyanazzal az időtartammal kering a Föld körül keletről nyugatra.De a Föld nemcsak a tengelye körül forog. A Nap körül is elliptikus pályán kering. Egy év alatt teljes körforgást hajt végre a Nap körül. A Föld forgástengelye 66°33-os szögben hajlik a pályasíkra". A tengely helyzete a térben, amikor a Föld a Nap körül mozog, mindvégig szinte változatlan marad (1.10. ábra). Ezért az északi ill. A déli féltekék felváltva néznek a Nap felé, ami azt eredményezi, hogy a Földön évszakok váltakoznak.

Ha figyelmesen figyeli az eget, észre fogja venni, hogy a csillagok sok éven át változatlanul megtartják egymáshoz viszonyított helyzetüket. Szélsőséges távolságuk és nagyon kicsi egymáshoz viszonyított megfelelő mozgásuk miatt a Föld pályájának bármely pontjáról egyformán láthatóak. A Naprendszer testei - a Nap, a Hold és a bolygók, amelyek viszonylag közel vannak a Földhöz, megváltoztatják helyzetüket a csillagok között. Így a Nap az összes világítótesttel együtt részt vesz a napi mozgásban, és ugyanakkor saját látható mozgása van (ezt nevezik éves mozgásnak), amelyet a Föld Nap körüli mozgása okoz.

Tekintsük külön-külön a Napnak ezt a két fő látható mozgását, és nézzük meg, milyen változásokat okoznak a Nap helyzetében az égi szférán.

A Nap látszólagos éves mozgása.

A Nap éves mozgását a legegyszerűbben az ábra mutatja. 1.11, ami azt mutatja , A Nap és a Föld keringése. Ebből az ábrából látható, hogy a Föld pályán elfoglalt helyzetétől függően a Földről érkező megfigyelő különböző csillagképek hátterében fogja látni a Napot. Úgy tűnik számára, hogy folyamatosan mozog az égi szférán. Ez a mozgás a Föld Nap körüli forradalmának tükre. Egy év alatt a Nap teljes forradalmat hajt végre.

Az égi szférán lévő nagy kört, amely mentén a Nap látszólagos éves mozgása végbemegy, ekliptikának nevezzük. Az ekliptika görög szó, lefordítva azt jelenti, hogy napfogyatkozás. Ezt a kört azért nevezték így, mert a Nap és a Hold fogyatkozása csak akkor következik be, ha mindkét világítótest ezen a körön van.

Meg kell jegyezni, hogy az ekliptika síkja egybeesik a Föld keringési síkjával. A Nap látszólagos éves mozgása az ekliptika mentén ugyanabban az irányban történik, amelyben a Föld a Nap körüli pályáján mozog, azaz kelet felé halad.Az év során a Nap egymás után halad végig a 12 csillagképből álló ekliptikán, amelyek a zodiákus övet alkotják, és zodiákusnak nevezik. Az állatöv egy görög szó, amely az állatok körét jelenti (ebben a körben a legtöbb csillagképnek van állatneve).

A Zodiákus övet a következő csillagképek alkotják: Halak, Kos, Bika, Ikrek, Rák, Oroszlán, Szűz, Mérleg, Skorpió, Nyilas, Bak és Vízöntő. A Nap mindegyikben körülbelül egy hónapig tartózkodik. Az ekliptika a Repülési Csillagászati ​​Évkönyvhöz (3. melléklet) csatolt speciális csillagtérképen van megadva. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a Föld egyenlítőjének síkja hajlik a Föld keringési síkjára, az égi egyenlítő síkja is szögben hajlik az ekliptika síkjához. Az ekliptika dőlése az egyenlítőhöz képest nem marad állandó. 1896-ban a csillagászati ​​állandók jóváhagyásakor úgy döntöttek, hogy az ekliptika egyenlítőhöz viszonyított dőlését egyenlőnek tekintik.

A Nap és a Hold gravitációs erőinek Földre gyakorolt ​​hatására fokozatosan változik a tartományban.előtt. Ebben az időben a szögegyenlőés évente 0,47 hüvelykkel folyamatosan csökken.

Az ekliptika két pontban metszi az égi egyenlítőt, amelyeket a tavaszi és az őszi napéjegyenlőség pontjainak neveznek. A tavaszi napéjegyenlőség pontját általában a Kos csillagkép, az őszi napéjegyenlőség pontját pedig a csillagkép jelöli. a Mérleg csillagkép jeleA nap ezeken a pontokon március 21-én, illetve szeptember 23-án jelenik meg. Ezekben a napokban a Földön a nappal egyenlő az éjszakával, a Nap pontosan keleti pontban kel fel, és nyugat pontján nyugszik.

Az ekliptika azon pontjait, amelyek 90°-ra vannak a napéjegyenlőségtől, napfordulónak nevezzük. Az ekliptikán azt az E pontot, ahol a Nap a legmagasabb pozíciót foglalja el az égi egyenlítőhöz képest, nyári napforduló pontnak, az E pontot pedig, ahol a legalacsonyabb pozíciót foglalja el, téli napforduló pontnak nevezzük.A Nap a nyári napfordulókor június 22-én, a téli napfordulókor december 22-én jelenik meg. A napfordulókhoz közel több napon keresztül a Nap déli magassága szinte változatlan marad, ezért is kapták nevüket ezek a pontok. Amikor a Nap a nyári napfordulókor van, akkor az északi féltekén a nappal a leghosszabb, az éjszaka pedig a legrövidebb, ha pedig a téli napfordulókor van, ennek az ellenkezője igaz.

A nyári napforduló napján a napkelte és a napnyugta pontja a lehető legészakibb a keleti és nyugati pontoktól a horizonton, a téli napforduló napján pedig a legnagyobb távolságra délre.

A Nap mozgása az ekliptika mentén az egyenlítői koordináták folyamatos változásához, a déli magasság napi változásához, valamint a napkelte és napnyugta pontjainak mozgásához vezet a horizont mentén.

Ismeretes, hogy a Nap deklinációját az égi egyenlítő síkjából, a jobbra emelkedést pedig a tavaszi napéjegyenlőség pontjától mérik. Ezért, amikor a Nap a tavaszi napéjegyenlőségkor van, deklinációja és jobbra emelkedése nulla. Az év során a Nap deklinációja az aktuális időszakban től ​​változikelőttévente kétszer nullán halad át, és jobbra emelkedés 0-tól 360°-ig.

A Nap egyenlítői koordinátái az év során egyenetlenül változnak. Ennek oka a Nap egyenetlen mozgása az ekliptika mentén és az ekliptika dőlése az egyenlítőhöz képest. A Nap látható éves útjának felét 186 nap alatt teszi meg március 21-től szeptember 23-ig, a második felét pedig 179 nap alatt, szeptember 23-tól március 21-ig. A Nap egyenetlen mozgása az ekliptika mentén abból adódik, hogy a Föld a Nap körüli keringésének teljes időtartama alatt nem azonos sebességgel mozog. Kepler második törvényéből ismeretes, hogy a Napot és a bolygót összekötő egyenes egyenlő idő alatt egyenlő területeket ír le. E törvény szerint a Föld a Naphoz legközelebb, azaz a perihéliumban lévén gyorsabban, a Naptól legtávolabb, azaz az aphelionban pedig lassabban mozog. A Föld télen közelebb van a Naphoz, nyáron pedig távolabb. Ezért a téli napokon gyorsabban mozog a pályán, mint a nyári napokon. Ennek eredményeként a Nap közvetlen felemelkedésének napi változása a téli napforduló napján azmíg a nyári napforduló napján egyenlő csak.

A Föld mozgási sebességének különbsége a pálya egyes pontjain nem csak a jobb felemelkedésben, hanem a Nap deklinációjában is egyenetlen változásokat okoz. Az ekliptika egyenlítőhöz való hajlása miatt azonban változása más jellegű. A Nap deklinációja a napéjegyenlőség pontjai közelében változik a leggyorsabban, a napfordulóknál pedig szinte változatlan marad.

A Nap egyenlítői koordinátáiban bekövetkezett változások természetének ismerete lehetővé teszi, hogy hozzávetőlegesen kiszámítsuk a Nap helyes felemelkedését és deklinációját. A számítás elvégzéséhez vegye ki a legközelebbi dátumot a Nap ismert egyenlítői koordinátáival. Ekkor figyelembe veszik, hogy a Nap közvetlen felemelkedése naponta átlagosan 1°-kal, a Nap deklinációja pedig a napéjegyenlőségi pontok áthaladása előtti és utáni hónapban 0,4°-kal változik naponta; a napforduló előtti és utáni hónapban - napi 0,1°-kal, a jelzett hónapok közötti köztes hónapokban - 0,3°-kal.

A Hold látszólagos mozgása és fázisai.

A Hold a Föld természetes műholdja és a hozzá legközelebb eső égitest. Elliptikus pályán kering a Föld körül, ugyanolyan irányban, mint a Föld a Nap körül. A Hold átlagos távolsága a Földtől 384 400 km. A Hold keringési síkja az ekliptika síkjához képest -kal hajlik .

Azokat a pontokat, ahol a Hold pályája metszi az ekliptikát, a holdpálya csomópontjainak nevezzük. A Hold mozgása a Föld körül úgy tűnik a megfigyelő számára, mint annak látszólagos mozgása . A Hold látszólagos útját az égi szférán át a Hold látszólagos pályájának nevezzük. Napközben a Hold a csillagokhoz képest hozzávetőlegesen 13,2°-ot, a Naphoz képest pedig 12,2°-ot mozog látható pályáján, mivel ezalatt a Nap is átlagosan 1°-ot mozog az ekliptika mentén. Sziderális hónapnak nevezzük azt az időtartamot, amely alatt a Hold teljes körforgást végez a csillagokhoz képest. Időtartama 27,32 átlagos szoláris nap.

Azt az időtartamot, amely alatt a Hold teljes körforgást végez a Naphoz viszonyított pályáján, inodikus hónapnak nevezzük. Ez egyenlő 29,53 átlagos napsugárzással. A sziridikus és a szinódikus hónap körülbelül két nappal különbözik a Földnek a Nap körüli pályáján való mozgása miatt. ábrán. Az 1.15 azt mutatja, hogy amikor a Föld az 1. pontban kering, a Hold és a Nap megfigyelése ugyanott, például egy csillag ellen. 27,32 nap elteltével, vagyis amikor a Hold teljes körforgást végez a Föld körül, ismét ugyanazon csillag hátterében lesz megfigyelhető. De mivel a Föld a Holddal együtt körülbelül 27°-ot fog elmozdulni a Naphoz képest ezalatt a pályáján, és a 2. pontban lesz, a Holdnak még 27°-ot kell megtennie, hogy felvegye korábbi helyzetét a Földhöz képest. és a Nap, ami körülbelül 2 napig tart. Így a szinódikus hónap annyival hosszabb, mint a sziderikus hónap, ameddig a Holdnak 27°-ot el kell mozdulnia.

A Hold tengelye körüli forgási periódusa megegyezik a Föld körüli forgási periódusával. Ezért a Hold mindig ugyanazzal az oldallal néz a Föld felé. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a Hold egy nap alatt átmegy az égi szférán nyugatról keletre, azaz a napi mozgással ellentétes irányba , 13,2°-nál a napkelte és a napnyugta minden nap körülbelül 50 perccel késik. Ez a napi késés hatására a Hold folyamatosan változtatja a Naphoz viszonyított helyzetét, de egy szigorúan meghatározott idő elteltével visszatér eredeti helyzetébe. A Hold látható pályája mentén történő mozgásának eredményeként folyamatos és gyors változás megy végbe az egyenlítői

koordináták Naponta átlagosan a Hold jobb felemelkedése 13,2°-kal, deklinációja 4°-kal változik. A Hold egyenlítői koordinátáinak változása nemcsak a Föld körüli pályán való gyors mozgása miatt következik be, hanem e mozgás rendkívüli összetettsége miatt is. A Hold számos, változó nagyságú és időtartamú erőnek van kitéve, amelyek hatására a holdpálya minden eleme folyamatosan változik.

A Hold pályájának az ekliptikához viszonyított dőlése tól5° 19"-ig valamivel kevesebb, mint hat hónap alatt. A pálya alakjai és méretei változnak. A pálya helyzete a térben 18,6 év alatt folyamatosan változik, aminek következtében a Hold csomópontjai pálya mozgása a Hold mozgása felé Ez a dőlésszög állandó változásához vezet a Hold látható pályája az égi egyenlítő felé.előtt. Ezért a Hold deklinációjának változásának határai nem maradnak állandóak. Egyes időszakokon belül változikés másokban - ±18° 17".

A Hold deklinációja és greenwichi óraszöge a napi AAE táblázatokban van megadva a greenwichi idő minden órájára.

A Hold mozgása tovább megjelenésének folyamatos változása kíséri. Megtörténik a holdfázisok úgynevezett változása. A Hold fázisa a Hold felszínének látható része, amelyet a napsugarak megvilágítanak.

Nézzük meg, mi okozza a holdfázisok változását. Ismeretes, hogy a Hold a visszavert napfénytől ragyog – Felületének felét mindig a Nap világítja meg. De a Nap, a Hold és a Föld eltérő egymáshoz viszonyított helyzete miatt a megvilágított felület a földi szemlélő számára eltérően jelenik meg.

típusok A Hold négy fázisát szokás megkülönböztetni: újhold, első negyed, telihold és utolsó negyed.

Újhold idején a Hold a Nap és a Föld között halad. Ebben a fázisban a Hold a Föld felé néz a megvilágítatlan oldalával, ezért a Földön tartózkodó megfigyelő számára nem látható. Az első negyedfázisban a Hold olyan helyzetben van, hogy a megfigyelő fél világító korongnak látja. Telihold idején a Hold a Nappal ellentétes irányban van. Ezért a Hold teljes megvilágított oldala a Föld felé néz, és teljes korongként látható. Telihold után a Holdnak a Földről látható megvilágított része fokozatosan csökken. Amikor a Hold eléri az utolsó negyedfázisát, ismét félig világító korongként látható. Az északi féltekén az első negyedben a Hold korongjának jobb fele, az utolsó negyedben pedig a bal fele világít.

Az újhold és az első negyed közötti időszakban, valamint az utolsó negyed és az újhold közötti időszakban a megvilágított Hold egy kis része a Föld felé néz, amelyet félhold formájában figyelünk meg. Az első negyed és a telihold, a telihold és az utolsó negyed közötti időszakokban a Hold sérült korong formájában látható. A változó holdfázisok teljes ciklusa szigorúan meghatározott időn belül megy végbe. Ezt fázisperiódusnak nevezik. Egyenlő a szinódus hónapjával, azaz 29,53 nap.

A Hold fő fázisai közötti időintervallum körülbelül 7 nap. Az újhold óta eltelt napok számát általában holdkornak nevezik. Az életkor változásával a holdkelte és a holdnyugta pontja is változik. A Hold főfázisainak greenwichi idő szerinti kezdetének dátumai és pillanatai AAE-ben vannak megadva.

A Hold mozgása a Föld körül hold- és napfogyatkozást okoz. Napfogyatkozás csak akkor következik be, ha a Nap és a Hold egyidejűleg a holdpálya csomópontjai közelében található. Napfogyatkozás akkor következik be, amikor a Hold a Nap és a Föld között van, azaz újhold idején, holdfogyatkozás pedig akkor, amikor a Föld a Nap és a Hold között van, azaz telihold idején.

A bolygók látszólagos mozgása.

A Naprendszer kilenc bolygóból áll. Közülük öt szabad szemmel is látható az égen. Ezek a Merkúr, Vénusz, Mars, Jupiter és Szaturnusz bolygók. A csillagok közül a bolygók kiemelkednek fényességükkel. De látszólagos helyzetük a csillagokhoz képest nem állandó. Folyamatosan mozognak az égen, mintha a csillagok között vándorolnának. Látható az ekliptika közelében, vagyis az állatövi csillagképek övében fordul elő. A Nap és a Hold látható mozgásától eltérően összetett, mivel a Föld és a bolygók tényleges mozgását tükrözi a Nap körüli pályájukon.

A Föld pályájához viszonyított pályájuk helyzete alapján a bolygókat belsőre és külsőre osztják. A belső bolygók a Föld pályáján belül keringenek a Nap körül, míg a külső bolygók azon kívül. A belső bolygók közé tartozik a Merkúr és a Vénusz, a külső bolygók pedig a Mars, a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz, a Neptunusz és a Plútó. Amikor egy bolygó elhalad a Föld és a Nap között, és az 1. pontban van, a Földön lévő megfigyelő számára nem látható, mivel ekkor a bolygó megvilágítatlan oldala a Föld felé néz. Valamivel az 1. pont elhaladása után a bolygó láthatóvá válik, és a megfigyelő számára úgy tűnik, hogy a Naphoz képest jobbra tér el.

Amikor a bolygó eléri a 2-es pontot, a megfigyelő látni fogja Az A pontban. Ekkor a bolygó látszólagos mozgása során hurkot csinál a csillagok között, és az ellenkező irányba mozog. A Naptól való távolsága csökken, sugaraiban fokozatosan eltűnik és vele egy időben nyugszik. Ebben az időben a bolygó elhalad a Nap mögött. Egy idő után a bolygó ismét láthatóvá válik, de most a Naptól balra. Miután elérte a maximális eltérést a Naptól balra, a B pontban lévő bolygó ismét hurkot csinál, megváltoztatja mozgásának irányát, majd közeledni kezd a Naphoz. Így a belső bolygó látszólagos mozgása úgy tűnik, mintha a Nap körül oszcillálna.

Amikor a bolygó a Naptól jobbra helyezkedik el, akkor megfigyelhető mint egy hajnalcsillag, és balra helyezve - mint egy esti csillag.

A belső bolygók megfigyelésének legkedvezőbb feltételei azok, amelyek mellett azok a Naptól való legnagyobb szögeltérési pontok közelében helyezkednek el. A Merkúr maximális szögeltérése 28°, a Vénusz maximális szögeltérése 48°. Mivel a Merkúr közel van a Naphoz, nehéz megfigyelni. A Naptól való maximális szögeltérésénél is csak szürkületben figyelhető meg röviddel napnyugta után vagy közvetlenül napkelte előtt. A Vénusz a legnagyobb szögeltérésnél hozzávetőlegesen 3-4 órával napkelte előtt kel fel, esti látási viszonyok között pedig napnyugta után is ugyanennyit nyugszik.

Fontos, hogy a repülőgép személyzete tudja, hogy egy adott repülési napon reggel vagy este mikor lesz látható a Vénusz bolygó. Ezt legegyszerűbben az AAE határozza meg. Ehhez össze kell hasonlítani a Nap és a Vénusz óraszögét az AAE-ből egy adott dátumra tetszőleges egész órára. Ha a Vénusz óraszöge nagyobb, mint a Nap óraszöge, akkor a Vénusz reggel keleten lesz látható, ha pedig kisebb, akkor este nyugaton.

A külső bolygók nagyobb távolságra keringenek a Nap körül, mint a Föld. Ezért látszólagos mozgásuk természete némileg eltér a belső bolygókétól. A csillagok között lassabban mozognak, mint a Nap látszólagos éves mozgása. A külső bolygók közül a Földhöz legközelebb eső Mars mozgása a leggyorsabb. Az ellentét a bolygó helyzete a Földhöz képest a Nappal ellentétes irányban. Ellentétben a bolygó a nulladik fázisban figyelhető meg (a korong teljesen meg van világítva). Ezért a bolygónak ez a helyzete a legkényelmesebb a megfigyeléshez. Az oppozíció időszakában a bolygó abban a csillagképben van, amely ellentétes azzal a csillagképgel, amelyben akkoriban a Nap található. Ezért ebben a helyzetben a bolygó egész éjszaka látható lehet az égen. Az égi szférán lévő bolygók megtalálásához speciális sémákat használnak, amelyek az AAE mellékletében találhatók. Ezek a diagramok a repüléscsillagászatban használt bolygók csillagai közötti látszólagos éves útvonalat mutatják (lásd a 4. mellékletet). Látható Egyenlítői koordinátáik folyamatos változásához vezet, amelyek értékei AAE-ben vannak megadva a greenwichi idő minden órájára.

Források.

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

Minden égitest szokatlanul nagy és nagyon eltérő távolságra van tőlünk. De számunkra ugyanolyan távolinak tűnnek, és úgy tűnik, hogy valamilyen szférán helyezkednek el. A repüléscsillagászat gyakorlati feladatainak megoldása során nem a csillagok távolságát, hanem a megfigyelés pillanatában az égi szférán elfoglalt helyzetüket fontos tudni.

Az égi szféra egy végtelen sugarú képzeletbeli gömb, melynek középpontja a megfigyelő. Az égi gömb vizsgálatakor a középpontja a megfigyelő szeméhez igazodik. A Föld méreteit figyelmen kívül hagyják, ezért az égi szféra középpontját gyakran kombinálják a Föld középpontjával. A világítótesteket abban a helyzetben helyezik a gömbre, amelyben a megfigyelő adott helyétől egy adott időpontban az égen láthatók.

Az égi gömbnek számos jellegzetes pontja, vonala és köre van. ábrán. Az 1.1. ábrán egy tetszőleges sugarú kör az égi gömböt ábrázolja, amelynek az O ponttal jelölt középpontjában a megfigyelő található. Tekintsük az égi szféra fő elemeit.

A megfigyelő függőleges az égi szféra középpontján áthaladó egyenes, amely egybeesik a megfigyelő pontjában lévő függővonal irányával. A zenit Z a megfigyelő függőleges metszéspontja az égi szférával, amely a megfigyelő feje felett helyezkedik el. Nadir Z" a megfigyelő függőleges metszéspontja az égi szférával, szemben a zenittel.

A valódi É KNy-i horizont egy nagy kör az égi szférán, amelynek síkja merőleges a megfigyelő függőlegesére. Az igazi horizont az égi gömböt két részre osztja: a horizont feletti féltekére, amelyben a zenit található, és az alhorizont féltekére, amelyben a mélypont található.

A PP világtengely egy egyenes vonal, amely körül az égi szféra látható napi forgása megy végbe.

Rizs. 1.1. Alappontok, vonalak és körök az égi gömbön

A világ tengelye párhuzamos a Föld forgástengelyével, és a Föld egyik pólusán elhelyezkedő megfigyelő számára egybeesik a Föld forgástengelyével. Az égi szféra látszólagos napi forgása a Föld tényleges napi forgását tükrözi a tengelye körül.

Az égi pólusok a világ tengelyének az égi szférával való metszéspontjai. Az Ursa Minor csillagkép tartományában található égi pólust P északi égi pólusnak, az ellentétes pólust Déli-sarknak nevezzük.

Az égi egyenlítő egy nagy kör az égi szférán, melynek síkja merőleges a világ tengelyére. Az égi egyenlítő síkja felosztja az égi szférát az északi féltekére, amelyben az északi égisark található, és a déli féltekére, amelyben a déli égisark található.

Az égi meridián vagy a megfigyelő meridiánja egy nagy kör az égi szférán, amely a világ pólusain, a zeniten és a nadíron halad át. Egybeesik a megfigyelő földi meridiánjának síkjával, és az égi szférát keleti és nyugati féltekére osztja.

Az északi és déli pont az égi meridián és a valódi horizont metszéspontja. A világ északi sarkához legközelebb eső pontot a valódi C horizont északi pontjának, a világ déli sarkához legközelebbi pontot pedig S déli pontnak nevezzük. A keleti és nyugati pontok az égi egyenlítő metszéspontja a valódi horizonttal.

A déli vonal egy egyenes vonal a valódi horizont síkjában, amely összeköti az északi és déli pontokat. Ezt az egyenest délnek nevezzük, mert a helyi valódi napidő szerint délben egy függőleges pólus árnyéka egybeesik ezzel az egyenessel, azaz egy adott pont valódi meridiánjával.

Az égi egyenlítő déli és északi pontja az égi meridián és az égi egyenlítő metszéspontja. A horizont déli pontjához legközelebb eső pontot az égi egyenlítő déli pontjának, a horizont északi pontjához legközelebb eső pontot pedig északi pontnak nevezzük.

A világítótest függőlegese vagy magassági köre egy nagy kör az égi szférán, amely áthalad a zeniten, a nadíron és a lámpatesten. Az első függőleges a keleti és nyugati pontokon áthaladó függőleges.

A deklinációs kör vagy a világítótest óraköre, az RMR, egy nagy kör az égi szférán, amely áthalad a myoa és a lámpatest pólusain.

A világítótest napi párhuzama egy kis kör az égi gömbön, amelyet a világítótesten keresztül húzunk, párhuzamosan az égi egyenlítő síkjával. A világítótestek látszólagos napi mozgása napi párhuzamok mentén történik.

Az AMAG világítótest Almucantaratja egy kis kör az égi gömbön, amelyet a lámpatesten keresztül rajzolnak párhuzamosan a valódi horizont síkjával.

Az égi szféra figyelembe vett elemeit széles körben használják a repüléscsillagászatban.

Téma 4. MENNYI SZféra. CSILLAGSÁGI KOORDINÁTARENDSZEREK

4.1. ÉGGÖMB

Éggömb - tetszőleges sugarú képzeletbeli gömb, amelyre az égitestek rávetülnek. Különféle asztrometriai problémák megoldására szolgál. A megfigyelő szemét általában az égi szféra középpontjának tekintik. A Föld felszínén tartózkodó megfigyelő számára az égi szféra forgása a világítótestek napi mozgását reprodukálja az égbolton.

Az égi szféra ötlete az ókorban merült fel; egy kupolás mennyboltozat létezésének vizuális benyomásán alapult. Ez a benyomás abból adódik, hogy az égitestek óriási távolsága következtében az emberi szem nem képes felfogni a távolságok különbségeit az égitestek között, és egyformán távolinak tűnnek. Az ókori népeknél ezt egy valódi gömb jelenlétével hozták összefüggésbe, amely az egész világot körülhatárolta, és számos csillagot hordozott a felszínén. Így álláspontjuk szerint az égi szféra volt az Univerzum legfontosabb eleme. A tudományos ismeretek fejlődésével ez az égi szféráról való nézet eltűnt. Az égi gömb ősi időkben lefektetett geometriája azonban a fejlődés és javítás eredményeként modern formát kapott, amelyben az asztrometriában használják.

Az égi szféra sugara bármilyen módon felvehető: a geometriai összefüggések egyszerűsítése érdekében az egységgel egyenlőnek tételezzük fel. A megoldandó probléma függvényében az égi gömb középpontja a következő helyre helyezhető:

hol van a megfigyelő (topocentrikus égi szféra),

a Föld középpontjába (geocentrikus égi szféra),

egy adott bolygó középpontjába (planetocentrikus égi szféra),

a Nap középpontjába (héliocentrikus égi szféra) vagy a tér bármely más pontjára.

Az égi gömb minden egyes világítóteste egy olyan pontnak felel meg, ahol az égi gömb középpontját a világítótesttel (a középpontjával) összekötő egyenes vonal metszi. A világítótestek relatív helyzetének és látható mozgásának tanulmányozásakor az égi szférán egy vagy másik koordinátarendszert választanak, amelyet a fő pontok és vonalak határoznak meg. Ez utóbbiak általában az égi szféra nagy körei. Egy gömb minden nagykörének két pólusa van, amelyeket az adott kör síkjára merőleges átmérő végei határoznak meg.

Az égi szféra legfontosabb pontjainak és íveinek megnevezése

Függőón (vagy függőleges vonal) - a Föld és az égi szféra középpontjain áthaladó egyenes vonal. Az égi szféra felületét két pontban metszi egy függővonal - zenit , a megfigyelő feje fölött, és mélypont – homlokegyenest ellenkező pont.

Matematikai horizont - az égi gömb nagy köre, melynek síkja merőleges a függővonalra. A matematikai horizont síkja áthalad az égi gömb középpontján, és két felére osztja a felületét: látható a megfigyelő számára a csúcsponttal a zenitben, és láthatatlan, a teteje a mélyponton van. Előfordulhat, hogy a matematikai horizont nem esik egybe a látható horizonttal a Föld felszínének egyenetlenségei és a megfigyelési pontok eltérő magassága, valamint a légkörben lévő fénysugarak elhajlása miatt.

Rizs. 4.1. Éggömb

axis mundi – az égi szféra látszólagos forgástengelye, párhuzamosan a Föld tengelyével.

A világ tengelye két pontban metszi az égi szféra felületét - a világ északi sarka És a világ déli sarka .

Égi pólus - az égi szféra olyan pontja, amely körül a csillagok látható napi mozgása a Föld tengelye körüli forgása miatt következik be. A világ északi sarka a csillagképben található Ursa Minor, déli a csillagképben Oktáns. Ennek eredményeként precesszió A világ sarkai évente körülbelül 20 hüvelyknyit eltolódnak.

Az égi pólus magassága megegyezik a megfigyelő szélességével. A gömb horizont feletti részén található égi pólust emeltnek, míg a gömb horizont alatti részében található másik égi pólust alacsonynak nevezzük.

Égi egyenlítő - az égi gömb nagy köre, melynek síkja merőleges a világ tengelyére. Az égi egyenlítő az égi gömb felszínét két féltekére osztja: északi félteke , amelynek csúcsa az északi égi sarkon van, és Déli félteke , csúcsával a déli égi sarkon.

Az égi egyenlítő két ponton metszi a matematikai horizontot: pont keleti És pont nyugat . A keleti pont az, ahol a forgó égi szféra pontjai metszik a matematikai horizontot, átmenve a láthatatlan féltekéből a láthatóba.

Égi meridián - az égi szféra nagy köre, amelynek síkja átmegy a függővonalon és a világ tengelyén. Az égi meridián az égi szféra felszínét két félgömbre osztja - keleti félteke , csúcsával a keleti pontban, és nyugati féltekén , csúcsával a nyugati pontban.

Déli vonal – az égi meridián síkjának és a matematikai horizont síkjának metszésvonala.

Égi meridián két pontban metszi a matematikai horizontot: északi pont És pont délre . Az északi pont az, amely közelebb van a világ északi pólusához.

Ekliptika – a Nap látszólagos éves mozgásának pályája az égi szférán. Az ekliptika síkja ε = 23°26" szögben metszi az égi egyenlítő síkját.

Az ekliptika két pontban metszi az égi egyenlítőt: tavaszi És ősz napéjegyenlőség . A tavaszi napéjegyenlőség pontján a Nap az égi szféra déli féltekéjéről északra, az őszi napéjegyenlőség pontján - az égi szféra északi féltekéjéről a déli felé halad.

Az ekliptika azon pontjait nevezzük, amelyek 90°-ra vannak a napéjegyenlőségtől pont nyár napforduló (az északi féltekén) és pont téli napforduló (a déli féltekén).

Tengely ekliptika - az égi gömb átmérője merőleges az ekliptika síkjára.

4.2. Az égi szféra fővonalai és síkjai

Az ekliptika tengelye két pontban metszi az égi szféra felületét - az ekliptika északi pólusa , az északi féltekén fekvő, és az ekliptika déli pólusa, a déli féltekén fekszik.

Almucantarat (Egyenlő magasságú arab kör) lámpatest - a világítótesten áthaladó égi gömb kis köre, amelynek síkja párhuzamos a matematikai horizont síkjával.

Magasság kör vagy függőleges kör vagy függőleges világítótestek - az égi gömb nagy félköre, amely áthalad a zeniten, a lámpatesten és a nadíron.

Napi párhuzam lámpatest - a világítótesten áthaladó égi gömb kis köre, amelynek síkja párhuzamos az égi egyenlítő síkjával. A világítótestek látható napi mozgása napi párhuzamok mentén történik.

Kör deklináció világítótestek - az égi szféra nagy félköre, amely áthalad a világ pólusain és a világítótesten.

Kör ekliptika szélességi kör , vagy egyszerűen a világítótest szélességi köre - az égi gömb nagy félköre, amely áthalad az ekliptika és a világítótest pólusain.

Kör galaktikus szélességi kör világítótestek - az égi gömb nagy félköre, amely áthalad a galaktikus pólusokon és a világítótesteken.

2. CSILLAGSÁGI KOORDINÁTARENDSZEREK

Az égi koordináta-rendszert a csillagászatban használják a világítótestek helyzetének leírására az égbolton vagy egy képzeletbeli égi gömbön lévő pontok helyzetének leírására. A világítótestek vagy pontok koordinátáit két szögérték (vagy ív) határozza meg, amelyek egyértelműen meghatározzák az objektumok helyzetét az égi gömbön. Így az égi koordináta-rendszer egy gömbkoordináta-rendszer, amelyben a harmadik koordináta - távolság - gyakran ismeretlen és nem játszik szerepet.

Az égi koordinátarendszerek a fősík megválasztásában különböznek egymástól. Az adott feladattól függően kényelmesebb lehet egyik vagy másik rendszer használata. A leggyakrabban használt vízszintes és egyenlítői koordinátarendszerek. Ritkábban - ekliptika, galaktikus és mások.

Vízszintes koordinátarendszer

A vízszintes koordinátarendszer (vízszintes) az égi koordináták olyan rendszere, amelyben a fősík a matematikai horizont síkja, a pólusok pedig a zenit és a nadír. Csillagok és a Naprendszer égitesteinek földi mozgásának megfigyelésére használják szabad szemmel, távcsővel vagy távcsővel. A bolygók, a Nap és a csillagok vízszintes koordinátái napközben folyamatosan változnak az égi szféra napi forgása miatt.

Vonalak és síkok

A vízszintes koordinátarendszer mindig topocentrikus. A megfigyelő mindig a földfelszín egy fix pontján helyezkedik el (az ábrán O betűvel jelölve). Feltételezzük, hogy a megfigyelő a Föld északi féltekén található a φ szélességi körön. Egy függővonal segítségével a zenit irányát (Z) határozza meg a felső pontként, amelyre a függővonal irányul, a mélypontot (Z") pedig a legalsó pontként (a Föld alatt). ZZ"), amely összeköti a zenitet és a nadírt, függővonalnak nevezik.

4.3. Vízszintes koordinátarendszer

Az O pontban az egyenesre merőleges síkot a matematikai horizont síkjának nevezzük. Ezen a síkon a déli (földrajzi) és északi irányt például a gnomon napközbeni legrövidebb árnyékának irányában határozzák meg. Valódi délben lesz a legrövidebb, és a délről északra összekötő vonalat (ÉSZ) déli vonalnak nevezik. A keleti (K) és nyugati (Ny) pontokat a déli ponttól 90 fokosnak tekintjük, az óramutató járásával ellentétes, illetve az óramutató járásával megegyező irányban, a zenitről nézve. Így a NESW a matematikai horizont síkja

A déli és függővonalon (ZNZ"S) áthaladó síkot nevezzük az égi meridián síkja , az égitesten áthaladó sík pedig az adott égitest függőleges síkja . A nagy kör, amelyben átszeli az égi szférát, az égitest függőlegesének nevezzük .

Vízszintes koordinátarendszerben egy koordináta vagy a lámpatest magassága h, vagy az övé zenittávolság z. A másik koordináta az azimut A.

A lámpatest h magassága A világítótest függőleges ívének nevezzük a matematikai horizont síkjától a világítótest irányába. A magasságokat 0° és +90° között mérik a zenitig és 0° és -90° között a mélypontig.

A világítótest zenittávolsága z a világítótest függőleges ívének nevezzük a zenittől a világítótestig. A zenit távolságokat 0° és 180° között mérik a zenittől a mélypontig.

A világítótest A azimutja a matematikai horizont ívének nevezzük a déli ponttól a világítótest függőlegeséig. Az azimutokat az égi szféra napi forgási irányában, azaz a déli ponttól nyugatra mérik, 0° és 360° között. Néha az azimutokat 0° és +180° nyugat és 0° és -180° kelet között mérik (a geodéziában az azimutokat az északi ponttól mérik).

Az égitestek koordinátáinak változásának jellemzői

Napközben a csillag a világ tengelyére (PP") merőleges kört ír le, amely a φ szélességi körön φ szögben hajlik a matematikai horizonthoz, ezért a matematikai horizonttal párhuzamosan csak akkor mozog, ha φ egyenlő. 90 fokra, azaz az Északi-sarkra, ezért az ott látható összes csillag nem fog lenyugodni (beleértve a Napot is, lásd a nap hosszát), és más szélességi fokokon a magasságuk állandó lesz Az év adott szakában megfigyelhető csillagok a következőkre oszthatók:

csökkenő és növekvő (h napközben átmegy 0-n)

nem jön (h mindig nagyobb, mint 0)

nem növekvő (h mindig kisebb, mint 0)

A csillag maximális h magasságát naponta egyszer figyeljük meg az égi meridiánon áthaladó két áthaladása közül az egyikben - a felső csúcspontban, a minimumot pedig - a másodikban - az alsó csúcspontban. Az alsótól a felső csúcspontig a csillag h magassága nő, a felsőtől az alsó felé csökken.

Az első egyenlítői koordinátarendszer

Ebben a rendszerben a fősík az égi egyenlítő síkja. Az egyik koordináta ebben az esetben a δ deklináció (ritkábban a p poláris távolság). Egy másik koordináta a t óraszög.

A világítótest deklinációja δ az égi egyenlítőtől a világítótestig tartó deklinációs kör íve, vagy az égi egyenlítő síkja és a világítótest iránya közötti szög. A deklinációkat 0° és +90° között mérik az északi égi pólusig, és 0° és -90° között a déli égi pólusig.

4.4. Egyenlítői koordinátarendszer

A világítótest p poláris távolsága az északi égi pólus és a világítótest közötti deklinációs kör íve, vagy a világ tengelye és a világítótest iránya közötti szög. A poláris távolságokat 0° és 180° között mérik az északi égi pólustól dél felé.

A világítótest t óraszöge az égi egyenlítő íve az égi egyenlítő legmagasabb pontjától (azaz az égi egyenlítőnek az égi meridiánnal való metszéspontjától) a világítótest deklinációs köréhez, ill. diéderszög az égi meridián síkjai és a világítótest deklinációs köre között. Az óraszögeket az égi szféra napi forgási irányában, vagyis az égi egyenlítő legmagasabb pontjától nyugatra számoljuk, 0°-tól 360°-ig (fokmértékben), vagy 0-tól 24 óráig (in óránkénti mérték). Néha az óraszögeket 0° és +180° (0 és +12 óra) között mérik nyugaton és 0° és -180° (0 és -12 óra) között keleten.

Második egyenlítői koordinátarendszer

Ebben a rendszerben, akárcsak az első egyenlítői rendszerben, a fősík az égi egyenlítő síkja, az egyik koordináta pedig a δ deklináció (ritkábban a p poláris távolság). A másik koordináta az α jobbra emelkedés. A világítótest jobbra emelkedése (RA, α) az égi egyenlítő íve a tavaszi napéjegyenlőség pontjától a lámpatest deklinációs köréig, vagy a tavaszi napéjegyenlőség pontja és a sík közötti szög. a világítótest deklinációs körének. A jobb oldali felemelkedéseket az égi szféra napi forgásával ellentétes irányban számoljuk, 0°-tól 360°-ig (fokmértékben), vagy 0-24 óráig (óránkénti mértékkel).

Az RA a Föld hosszúsági fokának csillagászati ​​megfelelője. Mind az RA, mind a hosszúság méri a kelet-nyugati szöget az Egyenlítő mentén; mindkét mérték az egyenlítői nullponton alapul. A hosszúság esetében a nullapont a főmeridián; RA esetében a nulla pont az a hely az égen, ahol a Nap a tavaszi napéjegyenlőség idején átszeli az égi egyenlítőt.

A deklináció (δ) a csillagászatban az egyenlítői koordinátarendszer két koordinátájának egyike. Egyenlő az égi gömbön az égi egyenlítő síkjától a világítótestig mért szögtávolsággal, és általában fokban, percben és ívmásodpercben fejezik ki. A deklináció az égi egyenlítőtől északra pozitív, délen negatív. A deklinációnak mindig van előjele, még akkor is, ha a deklináció pozitív.

A zeniten áthaladó égi objektum deklinációja megegyezik a megfigyelő szélességével (ha az északi szélességet + előjellel, a déli szélességet negatívnak vesszük). A Föld északi féltekén egy adott φ szélességi körhöz deklinációjú égi objektumok

δ > +90° − φ nem megy túl a horizonton, ezért nem beállítónak nevezzük. Ha az objektum deklinációja δ

Ekliptikus koordinátarendszer

Ebben a rendszerben a fősík az ekliptikai sík. Az egyik koordináta ebben az esetben a β ekliptikai szélesség, a másik pedig a λ ekliptikai hosszúság.

4.5. Az ekliptika és a második egyenlítői koordináta-rendszer kapcsolata

A β lámpatest ekliptikai szélessége az ekliptikától a világítótestig terjedő szélességi kör íve, vagy az ekliptika síkja és a világítótest iránya közötti szög. Az ekliptika szélességi fokait 0° és +90° között mérik az ekliptika északi pólusához és 0° és -90° között az ekliptika déli pólusához.

A világítótest ekliptikai hosszúsága λ az ekliptika íve a tavaszi napéjegyenlőség pontjától a világítótest szélességi köréhez, vagy a tavaszi napéjegyenlőség pontja és a szélességi kör síkja közötti szög. a világítótesté. Az ekliptikus hosszúságokat a Nap látszólagos éves mozgásának irányában mérik az ekliptika mentén, azaz a tavaszi napéjegyenlőségtől keletre a 0° és 360° közötti tartományban.

Galaktikus koordinátarendszer

Ebben a rendszerben a fősík a mi Galaxisunk síkja. Az egyik koordináta ebben az esetben a b galaktikus szélesség, a másik pedig az l galaktikus hosszúság.

4.6. Galaktikus és második egyenlítői koordinátarendszer.

A lámpatest b galaktikus szélessége a galaktikus szélességi kör íve az ekliptikától a világítótestig, vagy a galaktikus egyenlítő síkja és a világítótest iránya közötti szög.

A galaktikus szélesség 0° és +90° között van az északi galaktikus pólusig és 0° és -90° között a déli galaktikus pólusig.

A lámpatest l galaktikus hosszúsága a galaktikus egyenlítő íve a C referenciaponttól a világítótest galaktikus szélességi körének köréhez, vagy a C referenciapont iránya és a galaktikus kör síkja közötti szög. a világítótest szélessége. A galaktikus hosszúságokat az óramutató járásával ellentétes irányban mérjük, ha az északi galaktikus pólusról nézzük, azaz a C dátumtól keletre, 0° és 360° között.

A C referenciapont a galaktikus középpont irányához közel helyezkedik el, de nem esik egybe vele, mivel ez utóbbi a Naprendszer enyhe emelkedése miatt a galaktikus korong síkja fölé körülbelül 1°-ra délre fekszik a galaktikus középponttól. galaktikus egyenlítő. A C kiindulópontot úgy választjuk meg, hogy a galaktikus és az égi egyenlítő 280°-os jobbra felszálló metszéspontja a galaktikus hosszúság 32,93192° legyen (a 2000-es korszakra).

Rendszerek koordináták. ... a téma alapján " Mennyei gömb. Csillagászati koordináták" Képek beolvasása innen csillagászati tartalom. Térkép...

Az égi szféra egy képzeletbeli tetszőleges sugarú gömb, amelynek középpontja a megfigyelési ponton található (1. ábra). Az égi gömb középpontján áthúzott sík, amely merőleges a földfelszínhez képest függőleges vonalra, egy nagy kört alkot az égi gömb metszéspontjában, amelyet matematikai vagy valódi horizontnak nevezünk.
A függővonal az égi gömböt két, egymással szemben lévő pontban metszi – a Z zenitben és a Z' nadírban. A zenit pontosan a megfigyelő feje fölött helyezkedik el, a mélypontot a földfelszín rejti.
Az égi szféra napi forgása a Föld forgásának tükre, és a Föld tengelye körül is előfordul, de ellenkező irányban, vagyis keletről nyugatra. Az égi gömb forgási tengelyét, amely egybeesik a Föld forgástengelyével, a világ tengelyének nevezzük.
A P északi égi pólus a Sarkcsillag felé irányul (0°51 a Sarkcsillagtól). A déli égi pólus P' a déli félteke horizontja felett helyezkedik el, és nem látható az északi féltekéről.

1. ábra. Az égi egyenlítő és az égi meridián metszéspontja a valódi horizonttal

Az égi gömb nagy körét, amelynek síkja merőleges a világ tengelyére, égi egyenlítőnek nevezzük, amely egybeesik a Föld egyenlítőjének síkjával. Az égi egyenlítő az égi gömböt két féltekére - északira és délire - osztja. Az égi egyenlítő két pontban metszi a valódi horizontot, amelyeket kelet-k és nyugat-nyugati pontoknak nevezünk. A keleti pontban az égi egyenlítő a valódi horizont fölé emelkedik, a nyugati pontban pedig alája esik.
Az égi gömb égi póluson (PP'), zeniten és nadíron (ZZ') átmenő nagykörét égi meridiánnak nevezzük, amely a földfelszínen a föld (földrajzi) meridiánja formájában tükröződik. Az égi meridián az égi szférát keletire és nyugatira osztja, és a valódi horizonttal két, egymással átlósan ellentétes pontban metszi – a déli pontban (D) és az északi pontban (N).
A déli és északi pontokon áthaladó egyenes vonalat, amely a valódi horizont síkjának az égi meridián síkjával való metszésvonala, déli vonalnak nevezzük.
A Föld pólusain és felületének bármely pontján áthaladó nagy félkört e pont meridiánjának nevezzük. A Greenwich Obszervatóriumon, az Egyesült Királyság fő obszervatóriumán áthaladó meridiánt elsődleges vagy elsődleges meridiánnak nevezik. Az elsődleges meridián és a nullától 180°-ra elhelyezkedő meridián két féltekére osztja a Föld felszínét - a keleti és a nyugati féltekére.
Az égi gömb nagy körét, amelynek síkja egybeesik a Föld Nap körüli keringési síkjával, ekliptikai síknak nevezzük. Az égi gömb és az ekliptika sík metszésvonalát ekliptikavonalnak vagy egyszerűen ekliptikának nevezzük (3.2. ábra). Az ekliptika görög szó, lefordítva azt jelenti, hogy napfogyatkozás. Ezt a kört azért nevezték így, mert a Nap és a Hold fogyatkozása akkor következik be, amikor mindkét világítótest közel van az ekliptika síkjához. Egy földi megfigyelő számára a Nap látható éves mozgása az ekliptika mentén történik. Az ekliptika síkjára merőleges és az égi gömb középpontján átmenő egyenes alkotja az ekliptika északi (É) és déli (D) pólusát a vele való metszéspontokban.
Az ekliptika síkjának és az égi egyenlítő síkjának metszésvonala a földgömb felszínét két, egymással átlósan ellentétes pontban metszi, ezeket a tavaszi és őszi napéjegyenlőség pontjainak nevezzük. A tavaszi napéjegyenlőség pontját általában (Kos), az őszi napéjegyenlőség pontját - (Mérleg) jelölik. A nap ezeken a pontokon március 21-én, illetve szeptember 23-án jelenik meg. Manapság a Földön a nappal egyenlő az éjszakával. Az ekliptika azon pontjait, amelyek a napéjegyenlőség pontjaitól 90°-ra helyezkednek el, napfordulónak nevezzük (július 22. – nyár, december 23. – tél).
Az égi egyenlítő síkja 23°27′-os szöget zár be az ekliptika síkjával. Az ekliptika dőlése az egyenlítőhöz képest nem marad állandó. 1896-ban a csillagászati ​​állandók jóváhagyásakor úgy döntöttek, hogy az ekliptika dőlésszögét 23° 27′ 8,26-nak tekintik.
A Nap és a Hold gravitációs erőinek a Földre gyakorolt ​​hatására fokozatosan 22°59′-ről 24°36′-ra változik.

Rizs. 2. Az ekliptika síkja és metszéspontja az égi egyenlítő síkjával
Égi koordinátarendszerek
Egy égitest helyének meghatározásához egyik vagy másik égi koordináta-rendszert használjuk. Attól függően, hogy az égi gömb körei közül melyiket választjuk a koordináta-rács felépítésére, ezeket a rendszereket ekliptikai koordinátarendszernek vagy egyenlítői rendszernek nevezzük. A földfelszíni koordináták meghatározásához földrajzi koordinátarendszert használnak. Tekintsük ezeket a rendszereket.
Ekliptikus koordinátarendszer.

Az ekliptikai koordinátarendszert leggyakrabban az asztrológusok használják. Ez a rendszer a csillagos égbolt minden ősi atlaszába be van ágyazva. Az ekliptikarendszer az ekliptika síkjára épül fel. Az égitest helyzetét ebben a rendszerben két gömbkoordináta határozza meg - az ekliptikai hosszúság (vagy egyszerűen a hosszúság) és az ekliptikai szélesség.
Az L ekliptikai hosszúságot az ekliptika és a tavaszi napéjegyenlőség pólusain áthaladó síktól mérjük a Nap éves mozgásának irányában, azaz. a csillagjegyek lefutása szerint (3.3. ábra). A hosszúságot 0° és 360° között mérik.
Az ekliptika B szélessége az ekliptika és a pólusok közötti szögtávolság. B értéke az ekliptika északi pólusa felé pozitív, dél felé negatív. +90° és -90° között mérve.

3. ábra. Ekliptikus égi koordináta-rendszer.

Egyenlítői koordinátarendszer.

Az egyenlítői koordináta-rendszert néha az asztrológusok is használják. Ez a rendszer az égi egyenlítőre épül, amely egybeesik a földi egyenlítővel (4. ábra). Az égitest helyzetét ebben a rendszerben két koordináta határozza meg - jobbra emelkedés és deklináció.
A jobbra emelkedést a tavaszi napéjegyenlőségtől mérjük 0°-kal az égi szféra napi forgásával ellentétes irányban. Mérése vagy 0° és 360° közötti tartományban, vagy időegységben - 0 óra között történik. akár 24 óráig Hanyatlás? az égi egyenlítő és a pólus közötti szög (hasonlóan az ekliptikarendszer szélességéhez), és –90° és +90° között mérik.

4. ábra. Egyenlítői égi koordináta-rendszer

Földrajzi koordinátarendszer.

A földrajzi hosszúság és a földrajzi szélesség határozza meg. Az asztrológiában a születési hely koordinátáira használják.
Földrajzi hosszúság? a greenwichi meridiántól + jellel keletre, nyugatra pedig – 180°-tól + 180°-ig (3.5. ábra). Néha a földrajzi hosszúságot 0 és 24 óra közötti időegységben mérik, Greenwichtől keletre számolva.
Földrajzi szélesség? a meridiánok mentén mérve a földrajzi pólusok irányában a + jellel északra, a – jellel az Egyenlítőtől délre. A földrajzi szélesség – 90° és + 90° közötti értéket vesz fel.

5. ábra. Földrajzi koordináták

Precesszió
Az ókori csillagászok úgy vélték, hogy a Föld forgástengelye a csillaggömbhöz képest álló helyzetben van, Hiparchus (Kr. e. 160) azonban felfedezte, hogy a tavaszi napéjegyenlőség pontja lassan a Nap éves mozgása felé mozdul el, i.e. a zodiákus csillagképek lefolyásával szemben. Ezt a jelenséget precessziónak nevezik.
Az elmozdulás 50'3,1" évente. A tavaszi napéjegyenlőség pontja 25 729 év alatt tesz meg egy teljes kört, i.e. 1° körülbelül 72 év alatt megy el. Az égi gömb referenciapontja az északi égi pólus. A precesszió miatt lassan mozog a csillagok között az ekliptika pólusa körül egy 23°27′ gömbsugarú kör mentén. Manapság egyre közelebb kerül a Sarkcsillaghoz.
Most az Északi-sark és a Sarkcsillag közötti szögtávolság 57′. Legközelebbi távolságát (28′) 2000-ben éri el, 12 000 év múlva pedig közel lesz az északi félteke legfényesebb csillagához, a Vegához.
Mérési idő
Az időmérés kérdése az emberi fejlődés története során végig megoldódott. Az időnél bonyolultabb koncepciót nehéz elképzelni. Az ókori világ legnagyobb filozófusa, Arisztotelész Kr.e. négy évszázaddal azt írta, hogy a minket körülvevő természetben lévő ismeretlenek közül a legismeretlenebb az idő, mert senki sem tudja, mi az idő, és hogyan irányítsa azt.
Az idő mérése a Föld tengelye körüli forgásán és a Nap körüli forgásán alapul. Ezek a folyamatok folyamatosak és meglehetősen állandó periódusúak, ami lehetővé teszi, hogy természetes időegységként használják őket.
Tekintettel arra, hogy a Föld pályája ellipszis, a Föld mozgása ennek mentén egyenetlen sebességgel történik, és ebből következően a Nap látszólagos mozgásának sebessége az ekliptika mentén is egyenetlen. Minden világítótest kétszer keresztezi az égi meridiánt látszólagos mozgása során a nap folyamán. Az égi meridiánnak a lámpatest középpontja általi metszéspontját a lámpatest csúcspontjának nevezik (a csúcspont latin szó, lefordítva azt jelenti: „teteje”). A lámpatest felső és alsó csúcsa van. A csúcspontok közötti időszakot fél napnak nevezzük. A Nap középpontjának felső csúcspontját igazi délnek, az alsó pillanatát pedig igazi éjfélnek nevezzük. A felső és az alsó csúcspont egyaránt szolgálhat az általunk egységként választott időtartam (napok) kezdete vagy vége.
Ha a nap hosszának meghatározásához a valódi Nap középpontját választjuk a fő pontnak, i.e. a napkorong középpontja, amelyet az égi szférán látunk, egy időegységet kapunk, amelyet valódi napnapnak nevezünk.
Amikor az úgynevezett átlagos egyenlítői Napot választjuk fő szempontnak, i.e. az Egyenlítő mentén a Nap állandó mozgási sebességével az ekliptika mentén mozgó fiktív pontból kapunk egy időegységet, amelyet átlagos napnapnak nevezünk.
Ha a nap hosszának meghatározásakor a tavaszi napéjegyenlőség pontját választjuk fő pontnak, akkor a sziderális napnak nevezett időegységet kapjuk. A sziderikus nap 3 perccel rövidebb, mint a szoláris nap. 56,555 mp. A lokális sziderikus nap az az időtartam, amely a helyi meridián Kos pontjának felső csúcspontjától egy adott időpontig tart. Egy adott területen minden csillag mindig azonos magasságban ér fel a horizont felett, mert az égi pólustól és az égi egyenlítőtől való szögtávolsága nem változik. A Nap és a Hold viszont megváltoztatja azt a magasságot, amelyen tetőzik. A csillagok csúcspontjai közötti időközök négy perccel rövidebbek, mint a Nap csúcspontjai közötti időközök. Napközben (az égi szféra egy fordulatának ideje) a nap a csillagokhoz képest kelet felé - az égbolt napi forgásával ellentétes irányba, körülbelül 1°-os távolságra - sikerül elmozdulnia, mivel a Az égi szféra 24 óra alatt (15° - 1 óra alatt, 1° 4 perc alatt) teljes körforgást (360°) tesz meg.
A Hold csúcspontja naponta akár 50 percet is késik, mivel a Hold havonta körülbelül egy fordulatot tesz, hogy megfeleljen az égbolt forgásának.
A csillagos égbolton a bolygók nem foglalnak el állandó helyet, akárcsak a Hold és a Nap, ezért a csillagtérképen, valamint a kozmogramos és horoszkópos térképeken csak a Nap, a Hold és a bolygók helyzete jelezhető egy bizonyos időpontra.
Szabványos idő. Bármely pont standard ideje (Tp) annak az időzónának a fő földrajzi meridiánjának helyi átlagos szoláris ideje, amelyben ez a pont található. Az idő meghatározásának megkönnyítése érdekében a Föld felszínét 24 meridián osztja fel - mindegyik pontosan 15°-os hosszúságban helyezkedik el a szomszédjától. Ezek a meridiánok 24 időzónát határoznak meg. Az időzónák határai a megfelelő meridiánoktól 7,5°-ra keletre és nyugatra helyezkednek el. Ugyanannak a zónának az ideje minden pillanatban minden pontjában azonosnak tekinthető. A greenwichi meridiánt nulla meridiánnak tekintik. Dátumsort is telepítettek, i.e. feltételes vonal, amelytől nyugatra a naptári dátum a keleti hosszúság összes időzónájában egy nappal hosszabb lesz, mint a nyugati hosszúsági időzónákban található országoké.
Oroszországban 1919-ben vezették be a normál időt. Az RSFSR térképén a nemzetközi időzónarendszert és az akkori közigazgatási határokat alapul véve a II-től XII-ig terjedő időzónákat ábrázoltuk (lásd 2. melléklet, 12. táblázat).
Helyi idő. Bármely dimenzióban lévő időt, legyen az sziderális, valódi szoláris vagy valamely meridián átlagos szoláris ideje, lokális sziderális, lokális valódi szoláris és lokális átlagos szoláris időnek nevezzük. Az ugyanazon a meridiánon fekvő összes pontnak ugyanabban a pillanatban ugyanaz lesz az ideje, amelyet LT helyi időnek (helyi idő) nevezünk. A helyi idő a különböző meridiánokon eltérő, mert... A Föld a tengelye körül forogva egymás után a felszín különböző részeit a Nap felé fordítja. A nap nem kel fel, és a nappal a földgömb minden részén egyszerre szakad fel. A greenwichi meridiántól keletre nő a helyi idő, nyugatra pedig csökken. Az asztrológusok a helyi időt arra használják, hogy megtalálják a horoszkóp úgynevezett mezőit (házakat).
Univerzális idő. A greenwichi meridián helyi átlagos szoláris idejét egyetemes időnek vagy világidőnek (UT, GMT) nevezik. A földfelszín bármely pontjának helyi átlagos szoláris idejét ennek a pontnak a földrajzi hosszúsága határozza meg, óránkénti egységekben kifejezve és a greenwichi meridiántól mérve. A greenwichi időtől keletre pozitívnak számít, i.e. nagyobb, mint Greenwichben, Greenwichtől nyugatra pedig negatív, i.e. A Greenwichtől nyugatra eső területeken az idő kevesebb, mint Greenwichben.
Szülési idő (td) - az egész Szovjetunióban 1930. június 21-én bevezetett idő. 1991. március 31-én törölték el. A FÁK-ban és Oroszországban 1992. március 19-től újra bevezették.
A nyári időszámítás (Tl) a volt Szovjetunióban 1991. április 1-jén bevezetett idő.
Efemerisz idő. Az univerzális időskála egyenetlensége miatt szükség volt egy új skála bevezetésére, amelyet a Naprendszer testeinek pályamozgásai határoznak meg, és amely a newtoni mechanika differenciálegyenletek független változójának változási skáláját reprezentálja, amely a Naprendszer testeinek pályamozgását alkotja. az égitestek mozgáselméletének alapja. Egy efemeriszmásodperc egyenlő századunk eleji (1900) trópusi évének (cm) 1/31556925,9747-ével. Ennek a törtnek a nevezője az 1900-as trópusi év másodperceinek felel meg. Az 1900-as korszakot választották az efemeridiás időskála nullapontjának. Az év eleje annak a pillanatnak felel meg, amikor a Nap hosszúsági foka 279°42′ volt.
Sziderális vagy sziderikus év. Ez az az időtartam, amely alatt a Nap az ekliptika mentén a Föld körüli látszólagos éves mozgásában egy teljes fordulatot (360°) ír le, és visszatér a csillagokhoz képest korábbi helyzetébe.
Trópusi év. Ez az időszak a Nap két egymást követő áthaladása között a tavaszi napéjegyenlőségig. A tavaszi napéjegyenlőség pontjának a Nap mozgása felé történő precessziós mozgása miatt a trópusi év valamivel rövidebb, mint a sziderikus év.
Rendhagyó év. Ez az időintervallum a Föld két egymást követő perihéliumon való áthaladása között.
Naptári év. A naptári év az idő számlálására szolgál. Egész számú napot tartalmaz. A naptári év hosszát a trópusi évre fókuszálva választották meg, mivel az évszakok helyes periodikus visszatérése pontosan a trópusi év hosszához kapcsolódik. És mivel a trópusi év nem tartalmaz egész számú napot, a naptár összeállításakor olyan kiegészítő napok beillesztésének rendszeréhez kellett folyamodni, amely kompenzálja a trópusi év töredéke miatt felhalmozódott napokat. A Julius-naptárban, amelyet Julius Caesar vezetett be Kr.e. 46-ban. Sosigenes alexandriai csillagász segítségével az egyszerű évek 365 napot tartalmaztak, a szökőévek pedig 366 napot. Így a Julianus-naptár szerint az év átlagos hossza 0,0078 nappal volt hosszabb, mint a trópusi év. Emiatt, ha például 325-ben a Nap március 21-én haladt át a tavaszi napéjegyenlőségen, akkor 1582-ben, amikor XIII. Gergely pápa naptári reformot fogadott el, a napéjegyenlőség március 11-re esett. A Luigi Lilio olasz orvos és csillagász javaslatára végrehajtott naptárreform néhány szökőév kihagyását írja elő. Az egyes századok eleji éveket, amelyekben a százak száma nem osztható 4-gyel, ilyen évnek vettük, nevezetesen: 1700, 1800 és 1900. Így a Gergely-év átlagos hossza 365,2425 átlagos szoláris nap lett. Számos európai országban az új stílusra való átállást 1582. október 4-én hajtották végre, amikor a következő napot október 15-ének tekintették. Oroszországban az új (gregorián) stílust 1918-ban vezették be, amikor a Népbiztosok Tanácsának rendelete szerint 1918. február 1-jét február 14-nek kellett számítani.
A naptári napszámlálási rendszer mellett a csillagászatban elterjedt a napok egy bizonyos kezdő időponttól számított folyamatos számlálása. Egy ilyen rendszert Scaliger leideni professzor javasolta a 16. században. Nevét Scaliger apjának, Juliusnak a tiszteletére nevezték el, ezért nevezik Julianus-korszaknak (nem tévesztendő össze a Julianus-naptárral!). Kr.e. 4713. január 1-jén, greenwichi délben vették a kiindulópontot. a Julianus-naptár szerint, tehát a Julianus nap Greenwich délben kezdődik. Minden napnak megvan a maga sorszáma ezen időszámítás szerint. Az efemeriszekben - csillagászati ​​táblázatokban - a Julianus napokat 1900. január 1-től számítják. 1996. január 1. - 2 450 084. Julianus nap.

A Naprendszer bolygói
A Naprendszerben kilenc nagy bolygó található. A Naptól való távolságuk sorrendjében ezek a Merkúr, a Vénusz, a Föld (a Holddal), a Mars, a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz, a Neptunusz és a Plútó (6. ábra).

6. ábra. A Naprendszer bolygóinak pályája

A bolygók közel azonos síkban, ellipszisben keringenek a Nap körül. A Mars és a Jupiter között kisbolygók, úgynevezett aszteroidák keringenek, amelyek száma megközelíti a 2000-et. Áthatol rajta az elektromágneses sugárzás, amely mágneses, gravitációs és egyéb erőterek hordozója.
A Nap átmérője körülbelül 109-szer nagyobb, mint a Föld, tömege pedig 330 ezerszer nagyobb, mint a Föld, és az összes bolygó tömege együttvéve a Nap tömegének csak körülbelül 0,1 százaléka. A Nap gravitációs erejével szabályozza a Naprendszer bolygóinak mozgását. Minél közelebb van egy bolygó a Naphoz, annál nagyobb lineáris és szögsebessége kering a Nap körül. A bolygó Nap körüli forgási periódusát a csillagokhoz viszonyítva sziderális vagy sziderális periódusnak nevezzük (lásd 2. melléklet, 1.,2. táblázat). A Föld csillagokhoz viszonyított forgásának periódusát sziderális évnek nevezzük.
A 16. századig létezett Claudius Ptolemaiosz világának úgynevezett geocentrikus rendszere. A 16. században ezt a rendszert Nicolaus Kopernikusz lengyel csillagász felülvizsgálta, és a Napot helyezte a középpontba. Galilei, aki megépítette az első távcsövet, a távcső prototípusát, megfigyelései alapján megerősítette Kopernikusz elméletét.
A 17. század elején Johannes Kepler matematikus, az osztrák királyi udvar asztrológusa a naprendszerben a testek mozgásának három törvényét állapította meg.
Kepler első törvénye. A bolygók ellipszisben mozognak, egyik fókuszában a Nap.
Kepler második törvénye. A bolygó sugárvektora egyenlő időintervallumban egyenlő területeket ír le, ezért minél közelebb van egy bolygó a Naphoz, annál gyorsabban mozog, és fordítva, minél távolabb van a Naptól, annál lassabb a mozgása.
Kepler harmadik törvénye. A bolygók keringési idejének négyzetei a Naptól való átlagos távolságuk kockáiként (keringésük félnagytengelyeiként) viszonyulnak egymáshoz. Így Kepler második törvénye kvantitatívan meghatározza a bolygó ellipszis mentén történő mozgásának sebességének változását, Kepler harmadik törvénye pedig összekapcsolja a bolygók átlagos távolságát a Naptól a csillagfordulatuk periódusaival, és lehetővé teszi az összes bolygó fél-főtengelyét. a pályákat a Föld keringési pályája fél-főtengelyének egységeiben kell kifejezni.
A Hold mozgásának megfigyelései és a Kepler-törvények alapján Newton felfedezte az egyetemes gravitáció törvényét. Megállapította, hogy egy test által leírható pálya típusa az égitest sebességétől függ. Így a Kepler-törvények, amelyek lehetővé teszik egy bolygó pályájának meghatározását, egy általánosabb természeti törvény következményei - az egyetemes gravitáció törvénye, amely az égi mechanika alapját képezi. A Kepler-törvények akkor érvényesülnek, ha két elszigetelt test mozgását vesszük figyelembe, figyelembe véve azok kölcsönös vonzását, de a Naprendszerben nemcsak a Nap vonzása aktív, hanem mind a kilenc bolygó kölcsönös vonzása is. Ebben a tekintetben van, bár meglehetősen kicsi, de eltérés van attól a mozgástól, amely Kepler törvényeinek szigorú betartása esetén következne be. Az ilyen eltéréseket zavaroknak nevezzük. Ezeket figyelembe kell venni a bolygók látszólagos helyzetének kiszámításakor. Sőt, a zavarásoknak köszönhető, hogy a Neptunusz bolygót – ahogy mondani szokás – egy toll hegyén fedezték fel.
A 19. század 40-es éveiben felfedezték, hogy az Uránusz, amelyet W. Herschel fedezett fel a 18. század végén, alig észrevehetően letér a követendő útról, figyelembe véve a már ismert bolygók zavarait. Le Verrier (Franciaországban) és Adams (Angliában) csillagászok azt sugallták, hogy az Uránusz valamilyen ismeretlen test vonzásának van kitéve. Kiszámolták az ismeretlen bolygó pályáját, tömegét, sőt azt a helyet is jelezték az égbolton, ahol adott időpontban az ismeretlen bolygónak elhelyezkednie kell. 1846-ban ezt a bolygót egy távcső segítségével találták meg a Halle német csillagász által jelzett helyen. Így fedezték fel a Neptunust.
A bolygók látszólagos mozgása. A földi megfigyelő szemszögéből a bolygók bizonyos időközönként változtatják mozgásuk irányát, ellentétben a Nappal és a Holddal, amelyek ugyanabban az irányban mozognak az égen. Ebben a tekintetben különbséget teszünk a bolygó közvetlen mozgása (nyugatról keletre, mint a Nap és a Hold) és a retrográd vagy retrográd mozgása (keletről nyugatra) között. Az egyik mozgástípusból a másikba való átmenet pillanatában a bolygó megállni látszik. A fentiek alapján az egyes bolygók látható útja a csillagok hátterében egy összetett vonal cikcakkokkal és hurkokkal. A leírt hurkok alakja és mérete a különböző bolygókon eltérő.
Különbség van a belső és a külső bolygók mozgása között is. A belső bolygók közé tartozik a Merkúr és a Vénusz, amelyek pályája a Föld pályáján belül van. A belső bolygók mozgásukban szorosan kapcsolódnak a Naphoz, a Merkúr legfeljebb 28°-ot távolodik el a Naptól, a Vénusz - 48°. Azt a konfigurációt, amelyben a Merkúr vagy a Vénusz áthalad a Nap és a Föld között, alsóbbrendű konjunkciónak nevezzük a Nappal egy felsőbbrendű konjunkció során, a bolygó a Nap mögött van, azaz. A Nap a bolygó és a Föld között van. A külső bolygók olyan bolygók, amelyek pályája a Föld pályáján kívül esik. A külső bolygók a csillagok hátterében, mintha a Naptól függetlenül mozognának. Leírják a hurkokat, amikor az égboltnak a Nappal ellentétes tartományában vannak. A külső bolygóknak csak felsőbbrendű konjunkciója van. Azokban az esetekben, amikor a Föld a Nap és a külső bolygó között van, úgynevezett oppozíció lép fel.
A Mars szembenállását abban az időben, amikor a Föld és a Mars a legközelebb vannak egymáshoz, nagy ellentétnek nevezzük. A nagy összecsapások 15-17 év után ismétlődnek.
A Naprendszer bolygóinak jellemzői
Földi bolygók. A Merkúrt, a Vénuszt, a Földet és a Marsot Földbolygóknak nevezik. Sok tekintetben különböznek az óriásbolygóktól: kisebb méretben és tömegben, nagyobb sűrűségűek stb.
A Merkúr a Naphoz legközelebb eső bolygó. 2,5-szer közelebb van a Naphoz, mint a Föld. Egy földi megfigyelő számára a Merkúr legfeljebb 28°-kal távolodik el a Naptól. Csak a szélső pozíciók közelében látható a bolygó az esti vagy reggeli hajnal sugaraiban. Szabad szemmel a Merkúr egy fényes pont, de egy erős távcsőben félholdnak vagy hiányos körnek tűnik. A Merkúrt légkör veszi körül. A bolygó felszínén a légköri nyomás körülbelül 1000-szer kisebb, mint a Föld felszínén. A Merkúr felszíne sötétbarna és holdszerű, gyűrű alakú hegyekkel és kráterekkel tarkítva. Sziderikus nap, i.e. a tengely körüli forgási periódus a csillagokhoz viszonyítva egyenlő napjaink 58,6-ával. Egy nap nap a Merkúron két higanyévig tart, azaz körülbelül 176 földi nap. A Merkúron a nappal és az éjszaka hossza éles hőmérsékleti különbségeket eredményez a déli és az éjféli régiók között. A Merkúr nappali féltekéje 380°C-ra és afelettire melegszik fel.
A Vénusz a Földhöz legközelebb eső bolygó a Naprendszerben. A Vénusz majdnem akkora, mint a földgömb. A bolygó felszínét mindig felhők takarják. A Vénusz gáznemű héját M. V. Lomonoszov fedezte fel 1761-ben. A Vénusz légköre kémiai összetételében élesen eltér a Földétől, és teljesen alkalmatlan a légzésre. Körülbelül 97% szén-dioxidból, 2% nitrogénből, legfeljebb 0,1% oxigénből áll. Egy nap nap 117 földi nap. Nincs rajta évszakváltás. Felületén a hőmérséklet közel +450°C, a nyomás pedig kb. 100 atmoszféra. A Vénusz forgástengelye szinte pontosan a pálya pólusa felé irányul. A Vénusz napi forgása nem előre, hanem ellenkező irányban történik, i.e. a bolygó mozgásával ellentétes irányban a Nap körüli pályáján.
A Mars a Naprendszer negyedik bolygója, a szárazföldi bolygók közül az utolsó. A Mars csaknem fele akkora, mint a Föld. A tömeg körülbelül 10-szer kisebb, mint a Föld tömege. Felszínén a gravitáció gyorsulása 2,6-szor kisebb, mint a Földön. Egy szoláris nap a Marson 24 óra 37,4 percből áll, i.e. majdnem mint a Földön. A nappali fény időtartama és a Nap déli magassága a horizont felett az év során megközelítőleg ugyanúgy változik, mint a Földön, mivel az egyenlítői sík közel azonos a pályasík dőlésszögével ezen bolygók esetében (a Mars esetében körülbelül 25 °). Amikor a Mars szembenállásban van, olyan fényes, hogy vörös-narancs színe alapján megkülönböztethető a többi világítótesttől. Két sarki sapka látható a Mars felszínén, amikor az egyik nő, a másik zsugorodik. Gyűrűs hegyek tarkítják. A bolygó felszínét köd borítja, és felhők borítják. Erőteljes porviharok tombolnak a Marson, néha hónapokig is eltartanak. A légköri nyomás 100-szor kisebb, mint a Földön. Maga a légkör főként szén-dioxidból áll. A napi hőmérsékletváltozás eléri a 80-100°C-ot.
Óriásbolygók. Az óriásbolygók közé tartozik a Naprendszer négy bolygója: a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz.
A Jupiter a Naprendszer legnagyobb bolygója. Kétszer akkora tömegű, mint az összes többi bolygó együttvéve. De a Jupiter tömege kicsi a Naphoz képest. Átmérője 11-szer nagyobb, mint a Föld, tömege pedig több mint 300-szor nagyobb. A Jupitert 5,2 AU távolságra távolítják el a Naptól. A Nap körüli forradalom időtartama körülbelül 12 év. A Jupiter egyenlítői átmérője körülbelül 142 ezer km. Ennek az óriásnak a napi forgási szögsebessége 2,5-szer nagyobb, mint a Földé. A Jupiter forgási ideje az Egyenlítőnél 9 óra 50 perc.
Szerkezetében, kémiai összetételében és felszíni fizikai körülményeiben a Jupiternek semmi köze a Földhöz és a földi bolygókhoz. Nem ismert, hogy a Jupiter felszíne szilárd vagy folyékony. Egy távcsövön keresztül megfigyelheti a változó felhők világos és sötét csíkjait. Ezeknek a felhőknek a külső rétege fagyott ammónia-részecskékből áll. A felhő feletti rétegek hőmérséklete –145°C körül van. A felhők felett a Jupiter légköre hidrogénből és héliumból áll. A Jupiter gázhéjának vastagsága rendkívül nagy, a Jupiter átlagos sűrűsége pedig éppen ellenkezőleg, nagyon kicsi (1260-1400 kg/m3), ami a Föld átlagos sűrűségének mindössze 24%-a.
A Jupiternek 14 holdja van, a tizenharmadikat 1974-ben, a tizennegyediket 1979-ben fedezték fel. Elliptikus pályán mozognak a bolygó körül. Ezek közül két hold tűnik ki méretével: a Kallisztó és a Ganümédész, a Naprendszer legnagyobb holdja.
A Szaturnusz a második legnagyobb bolygó. Kétszer olyan messze van a Naptól, mint a Jupiter. Egyenlítői átmérője 120 ezer km. A Szaturnusz tömege fele a Jupiter tömegének. Kis mennyiségű metángázt találtak a Szaturnusz légkörében, akárcsak a Jupiteren. A Szaturnusz látható oldalán a hőmérséklet közel van a metán fagyáspontjához (-184°C), amelynek szilárd részecskéi nagy valószínűséggel ennek a bolygónak a felhőrétegét alkotják. A tengelyirányú forgási idő 10 óra. 14 perc. Gyorsan forogva a Szaturnusz lapított alakot kapott. Lapos gyűrűrendszer veszi körül a bolygót az Egyenlítő körül, és soha nem érinti a felszínét. A gyűrűknek három zónája van, amelyeket keskeny rések választanak el egymástól. A belső gyűrű nagyon tiszta, és a középső gyűrű a legfényesebb. A Szaturnusz gyűrűi az óriásbolygó kis műholdjainak tömege, amelyek ugyanabban a síkban helyezkednek el. A gyűrűk síkjának állandó dőlése van a pályasíkhoz képest, ami körülbelül 27°. A Szaturnusz gyűrűinek vastagsága körülbelül 3 km, átmérője a külső él mentén 275 ezer km. A Szaturnusz Nap körüli keringési ideje 29,5 év.
A Szaturnusznak 15 műholdja van, a tizedet 1966-ban, az utolsó hármat 1980-ban a Voyager 1 amerikai robotűrhajó fedezte fel. Közülük a legnagyobb a Titan.
Az Uránusz a Naprendszer legkülöncebb bolygója. A többi bolygótól abban különbözik, hogy úgy forog, mintha az oldalán feküdne: egyenlítőjének síkja szinte merőleges a pályája síkjára. A forgástengely dőlése a pályasíkhoz képest 8°-kal nagyobb, mint 90°, tehát a bolygó forgási iránya megfordul. Az Uránusz holdjai is ellenkező irányba mozognak.
Az Uránuszt William Herschel angol tudós fedezte fel 1781-ben. Kétszer olyan messze van a Naptól, mint a Szaturnusz. Az Uránusz légkörében hidrogént, héliumot és egy kis metánkeveréket találtak. A felszínhez közeli szubszoláris pont hőmérséklete 205-220°C. A tengely körüli forgási periódus az egyenlítőnél 10 óra 49 perc. Az Uránusz forgástengelyének szokatlan elhelyezkedése miatt a Nap ott magasan a horizont fölé, majdnem a zenitig emelkedik, még a sarkokon is. A sarki nappal és a sarki éjszaka 42 évig tart a sarkokon.
Neptunusz – nyilatkoztatta ki magát vonzása erejével. Először kiszámították a helyét, majd Johann Halle német csillagász fedezte fel 1846-ban. Az átlagos távolság a Naptól 30 AU. A keringési periódus 164 év 280 nap. A Neptunust teljes egészében felhők borítják. Feltételezzük, hogy a Neptunusz légköre metánnal kevert hidrogént tartalmaz, a Neptunusz felszíne pedig főleg víz. A Neptunusznak két műholdja van, amelyek közül a legnagyobb a Triton.
A Plútót, a Naptól legtávolabbi bolygót, a sorban a kilencedik bolygót Clyde Tombaugh fedezte fel 1930-ban a Lowell Asztrológiai Obszervatóriumban (Arizona, USA).
A Plútó úgy néz ki, mint egy tizenötödik magnitúdójú pontobjektum, azaz. megközelítőleg 4 ezerszer halványabb, mint azok a csillagok, amelyek szabad szemmel a láthatóság határán vannak. A Plútó nagyon lassan, mindössze évi 1,5°-os sebességgel (4,7 km/s) mozog az ekliptika síkjához képest nagy (17°) hajlásszögű és erősen megnyúlt pályán: a perihéliumban kisebb távolságra közelíti meg a Napot, mint a Neptunusz pályája, az aphelionnál pedig 3 milliárd km-rel távolabb mozog. A Plútónak a Naptól való átlagos távolságánál (5,9 milliárd km) a bolygóról származó nappali csillagunk nem korongnak, hanem fényes pontnak tűnik, és 1560-szor kevesebb megvilágítást ad, mint a Földön. És ezért nem meglepő, hogy nagyon nehéz tanulmányozni a Plútót: szinte semmit sem tudunk róla.
A Plútó tömege 0,18-szorosa a Földnek, átmérője pedig fele a Földnek. A Nap körüli forradalom időtartama átlagosan 247,7 év. Az axiális napi forgás időtartama 6 nap 9 óra.
A Nap a Naprendszer középpontja. Energiája óriási. Még az a jelentéktelen rész is, amely a Földre esik, nagyon nagy. A Föld több tízezerszer több energiát kap a Naptól, mint amennyit a világ összes erőműve teljes kapacitással működne.
A Föld és a Nap távolsága 107-szer nagyobb, mint átmérője, ami viszont 109-szer nagyobb, mint a Földé, és körülbelül 1392 ezer km. A Nap tömege 333 ezerszer nagyobb, mint a Föld tömege, térfogata pedig 1 millió 304 ezerszer. A Nap belsejében az anyagot a fedőrétegek nyomása erősen összenyomja, és tízszer sűrűbb az ólomnál, de a Nap külső rétegei százszor ritkábbak, mint a Föld felszínén lévő levegő. A gáznyomás a Nap mélyén több százmilliárdszor nagyobb, mint a Föld felszínén uralkodó légnyomás. A Napon található összes anyag gáz halmazállapotú. Szinte minden atom teljesen elveszíti elektronjait, és „csupasz” atommaggá alakul. Az atomoktól elszakadva a szabad elektronok a gáz szerves részévé válnak. Ezt a gázt plazmának nevezik. A plazmarészecskék óriási sebességgel mozognak – másodpercenként több száz és ezer kilométeres sebességgel. A Napban folyamatosan nukleáris reakciók mennek végbe, amely a Napból származó kimeríthetetlen energiaforrás.
A Nap ugyanazokból a kémiai elemekből áll, mint a Föld, de összehasonlíthatatlanul több hidrogén található a Napon, mint a Földön. A Nap még a felét sem használta fel hidrogén-nukleáris üzemanyag-tartalékainak. Sok milliárd évig fog ragyogni, amíg a Nap mélyén lévő összes hidrogén héliummá nem változik.
A Napból hozzánk eljutó rádiósugárzás az úgynevezett Napkoronából származik. A napkorona több napsugárnyi távolságra terjed ki, eléri a Mars és a Föld pályáját. Így a Föld elmerül a napkoronában.
A naplégkörben időről időre megjelennek aktív régiók, amelyek száma rendszeresen változik, átlagosan körülbelül 11 éves ciklussal.
A Hold a Föld műholdja, átmérője 4-szer kisebb, mint a Föld. A Hold pályája ellipszis, amelynek egyik gócában a Föld található. A Hold és a Föld középpontjai közötti átlagos távolság 384 400 km. A Hold pályája 5°9′-ban hajlik a Föld pályájához képest. A Hold átlagos szögsebessége 13°, naponta 176. A Hold egyenlítőjének az ekliptikához viszonyított dőlése 1°32,3′. A Hold tengelye körüli forgási ideje megegyezik a Föld körüli forgási idővel, aminek következtében a Hold mindig az egyik oldalával néz a Föld felé. A Hold mozgása egyenetlen: látható útja egyes részein gyorsabban, máshol lassabban halad. Keringési mozgása során a Hold távolsága a Földtől 356-406 ezer km között változik. A pálya egyenetlen mozgása egyrészt a Föld Holdra gyakorolt ​​hatásával, másrészt a Nap erős gravitációs erejével függ össze. És ha figyelembe vesszük, hogy mozgását a Vénusz, a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz befolyásolja, akkor világos, hogy a Hold miért változtatja folyamatosan bizonyos határokon belül annak az ellipszisnek az alakját, amely mentén kering. Tekintettel arra, hogy a Hold elliptikus pályával rendelkezik, vagy megközelíti a Földet, vagy távolodik tőle. A Hold pályájának a Földhöz legközelebb eső pontját perigeumnak, a legtávolabbi pontot pedig apogeumnak nevezzük.
A Hold pályája az ekliptika síkját metszi két egymással átlósan ellentétes pontban, amelyeket holdcsomópontoknak nevezünk. A növekvő (északi) csomópont keresztezi az ekliptika síkját, délről északra haladva, a csökkenő (déli) csomópont pedig északról délre. A Hold csomópontjai folyamatosan mozognak az ekliptika mentén az állatövi csillagképekkel ellentétes irányba. A Hold csomópontjainak forgási ideje az ekliptika mentén 18 év és 7 hónap.
A Hold Föld körüli keringésének négy periódusa van:
a) sziderális vagy sziderális hónap - a Hold forgási ideje a Föld körül a csillagokhoz képest, ez 27,3217 nap, azaz. 27 nap 7 óra 43 perc;
b) hold-, vagy zsinati hónap - a Holdnak a Föld körüli keringésének időszaka a Naphoz viszonyítva, i.e. két újhold vagy telihold közötti intervallum átlagosan 29,5306 nap, azaz. 29 nap 12 óra 44 perc. Időtartama a Föld és a Hold egyenetlen mozgása miatt nem állandó, és 29,25 és 29,83 nap között mozog;
c) drákói hónap - a Hold két egymást követő áthaladása között eltelt idő pályájának ugyanazon csomópontján, átlagosan 27,21 nap;
d) anomális hónap – a Hold két egymást követő perigeusa közötti időintervalluma átlagosan 27,55 nap.
Ahogy a Hold a Föld körül mozog, megváltoznak a Hold Nap általi megvilágításának feltételei, bekövetkezik az úgynevezett holdfázisok változása. A Hold fő fázisai az újhold, az első negyed, a telihold és az utolsó negyed. A Hold korongján lévő vonalat, amely elválasztja a félteke megvilágított, felénk eső részét a megvilágítatlantól, terminátornak nevezzük. A szinodikus holdhónapnak a sziridikus hónaphoz képesti többlete miatt a Hold naponta körülbelül 52 perccel később kel fel, a Hold a nap különböző óráiban kel és nyugszik, és ugyanazok a fázisok a holdpálya különböző pontjain fordulnak elő. az állatöv minden jegyében.
Hold- és napfogyatkozás. Hold- és napfogyatkozás akkor következik be, amikor a Nap és a Hold a csomópontok közelében van. A napfogyatkozás pillanatában a Nap, a Hold és a Föld majdnem ugyanazon az egyenes vonalon helyezkednek el.
Napfogyatkozás akkor következik be, amikor a Hold elhalad a Föld és a Nap között. Ekkor a Hold a Föld felé néz a kivilágítatlan oldalával, vagyis napfogyatkozás csak újhold idején következik be (3.7. ábra). A Hold és a Nap látszólagos mérete közel azonos, így a Hold el tudja takarni a Napot.

7. ábra. Napfogyatkozás diagram

A Nap és a Hold távolsága a Földtől nem marad állandó, hiszen a Föld és a Hold pályája nem kör, hanem ellipszis. Ezért, ha a napfogyatkozás pillanatában a Hold a legkisebb távolságra van a Földtől, akkor a Hold teljesen lefedi a Napot. Az ilyen napfogyatkozást teljesnek nevezzük. A napfogyatkozás teljes fázisa nem tart tovább 7 perc 40 másodpercnél.
Ha egy fogyatkozás során a Hold a legnagyobb távolságra van a Földtől, akkor valamivel kisebb a látszólagos mérete, és nem fedi le teljesen a Napot, az ilyen fogyatkozást gyűrű alakúnak nevezzük. A fogyatkozás teljes vagy gyűrű alakú lesz, ha a Nap és a Hold majdnem egy csomópontban van az újholdkor. Ha a Nap az újhold pillanatában bizonyos távolságra van a csomóponttól, akkor a Hold és a napkorongok középpontja nem esik egybe, és a Hold részben lefedi a Napot, az ilyen fogyatkozást részlegesnek nevezzük. Évente legalább két napfogyatkozás van. Egy év során legfeljebb öt napfogyatkozás lehetséges. Tekintettel arra, hogy a Hold árnyéka napfogyatkozáskor nem esik az egész Földre, egy bizonyos területen napfogyatkozás figyelhető meg. Ez magyarázza a jelenség ritkaságát.
Holdfogyatkozás telihold idején következik be, amikor a Föld a Hold és a Nap között van (8. ábra). A Föld átmérője négyszerese a Hold átmérőjének, tehát a Földről jövő árnyék 2,5-szer akkora, mint a Hold, i.e. A hold teljesen elmerülhet a föld árnyékában. A teljes holdfogyatkozás leghosszabb időtartama 1 óra 40 perc.

8. ábra. Holdfogyatkozás diagram

A holdfogyatkozások azon a féltekén láthatók, ahol a Hold jelenleg a horizont felett van. Egész évben van egy-két holdfogyatkozás, egyes években előfordulhat, hogy egyáltalán nincs, és néha három holdfogyatkozás van évente. Attól függően, hogy milyen messze van a telihold a holdpálya csomópontjától, a Hold többé-kevésbé elmerül a Föld árnyékában. Vannak teljes és részleges holdfogyatkozások is.
Minden egyes napfogyatkozás megismétlődik 18 év, 11 nap, 8 óra elteltével. Ezt az időszakot Sarosnak hívják. Sáros alatt 70 napfogyatkozás történik: 43 napfogyatkozás, ebből 15 részleges, 15 gyűrű alakú és 13 teljes; 28 hold, ebből 15 részleges és 13 teljes. Saros után minden napfogyatkozás körülbelül 8 órával később ismétlődik, mint az előző.

Segéd égi szféra

A geodéziai csillagászatban használt koordinátarendszerek

A földfelszíni pontok földrajzi szélességi és hosszúsági fokait, valamint az irányszögeket az égitestek - a Nap és a csillagok - megfigyelései alapján határozzák meg. Ehhez ismernie kell a világítótestek helyzetét mind a Földhöz, mind pedig egymáshoz képest. A lámpatestek helyzete a megfelelően kiválasztott koordinátarendszerekben adható meg. Amint az analitikai geometriából ismeretes, az s csillagok helyzetének meghatározásához használhat egy derékszögű XYZ derékszögű koordinátarendszert vagy egy a, b, R polárist (1. ábra).

Egy téglalap alakú koordinátarendszerben az s világítótest helyzetét három lineáris X, Y, Z koordináta határozza meg. A polárkoordináta-rendszerben az s világítótest helyzetét egy lineáris koordináta adja meg, a sugárvektor R = Os és két szög: az X tengely és a sugárvektor XOY koordinátasíkra való vetülete közötti a szög, valamint az XOY koordinátasík és az R sugárvektor közötti b szög. A téglalap és a polárkoordináták közötti összefüggést a képletek írják le

X = R kötözősaláta b kötözősaláta a,

Y = R kötözősaláta b bűn a,

Z = R bűn b,

Ezeket a rendszereket olyan esetekben alkalmazzák, amikor az égitestek R = Os lineáris távolsága ismert (például Nap, Hold, bolygók, mesterséges földi műholdak esetében). Azonban sok, a Naprendszeren kívül megfigyelt világítótest esetében ezek a távolságok vagy rendkívül nagyok a Föld sugarához képest, vagy ismeretlenek. A csillagászati ​​problémák megoldásának egyszerűsítése és a világítótestek közötti távolság elkerülése érdekében úgy gondolják, hogy minden világítótest tetszőleges, de egyenlő távolságra van a megfigyelőtől. Általában ezt a távolságot egységnek vesszük, aminek eredményeként a világítótestek térbeli helyzete nem három, hanem a poláris rendszer két a és b szögkoordinátájával határozható meg. Ismeretes, hogy az adott „O” ponttól egyenlő távolságra lévő pontok helye egy gömb, amelynek középpontja ebben a pontban van.

Segéd égi szféra – tetszőleges vagy egységnyi sugarú képzeletbeli gömb, amelyre az égitestek képeit vetítik (2. ábra). Bármely s világítótest helyzetét az égi gömbön két gömbkoordináta, a és b segítségével határozzuk meg:

x = kötözősaláta b kötözősaláta a,

y = kötözősaláta b bűn a,

z = bűn b.

Attól függően, hogy hol található az O égi szféra középpontja, vannak:

1)topocentrikuségi gömb - a középpont a Föld felszínén van;

2)földközpontúégi gömb - a középpont egybeesik a Föld tömegközéppontjával;

3)heliocentrikuségi gömb - a középpont a Nap középpontjához igazodik;

4) baricentrikuségi gömb - a középpont a Naprendszer súlypontjában található.

Az égi gömb fő körei, pontjai és vonalai a 3. ábrán láthatók.

A Föld felszínéhez viszonyított egyik fő irány az irány függőón, vagy a gravitáció a megfigyelési ponton. Ez az irány metszi az égi gömböt két, egymással átlósan ellentétes pontban - Z és Z". A Z pont a középpont felett található, és az ún. zenit, Z" – a középpont alatt és hívják mélypont.

Rajzoljunk egy síkot a középponton keresztül merőlegesen a ZZ függővonalra". Az ezzel a síkkal alkotott NESW nagykört ún. égi (igaz) vagy csillagászati ​​horizont. Ez a topocentrikus koordinátarendszer fő síkja. Négy pont van rajta S, Ny, N, K, ahol S van déli pont, N- Északi pont,W- Nyugati pont, E- keleti pont. A közvetlen NS-t hívják déli sor.

Az égi gömb középpontján a Föld forgástengelyével párhuzamos P N P S egyenest ún. axis mundi. Pontok P N - északi égi pólus; P S - déli égi pólus. Az égi szféra látható napi mozgása a világ tengelye körül történik.

Rajzoljunk egy síkot a P N P S világ tengelyére merőleges középponton keresztül. Ennek a síknak az égi szférával való metszéspontja eredményeként létrejött QWQ"E nagykört ún. égi (csillagászati) egyenlítő. Itt van Q az egyenlítő legmagasabb pontja(a horizont felett), Q"- az egyenlítő legalacsonyabb pontja(a horizont alatt). Az égi egyenlítő és az égi horizont a Ny és K pontban metszi egymást.

A P N ZQSP S Z"Q"N síkot, amely egy függővonalat és a Világ tengelyét tartalmazza, az ún. igazi (égi) vagy csillagászati ​​meridián. Ez a sík párhuzamos a Föld délkörének síkjával, és merőleges a horizont és az egyenlítő síkjára. Kezdeti koordinátasíknak nevezzük.

Rajzoljunk egy függőleges síkot ZZ"-en keresztül, amely merőleges az égi meridiánra. A kapott ZWZ"E kört ún. első függőleges.

A ZsZ nagykört, amely mentén az s lámpatesten áthaladó függőleges sík az égi gömböt metszi, ún. a lámpatest magasságának függőleges vagy köre.

A csillagon az égi egyenlítőre merőlegesen áthaladó P N sP S nagykört ún. a világítótest deklinációja körül.

A világítótesten az égi egyenlítővel párhuzamosan áthaladó nsn" kis kört ún. napi párhuzam. A világítótestek látszólagos napi mozgása napi párhuzamosságok mentén történik.

Az égi horizonttal párhuzamos lámpatesten áthaladó "asa" kis kört nevezik egyenlő magasságú kör, vagy almucantarát.

Első közelítésképpen a Föld pályája lapos görbének tekinthető - ellipszisnek, amelynek egyik fókuszában a Nap található. Az ellipszis síkja a Föld pályájaként , repülőgépnek hívják ekliptika.

A gömbcsillagászatban arról szokás beszélni a Nap látszólagos éves mozgása. Az EgE"d nagykört, amely mentén a Nap látható mozgása az év során végbemegy, nevezzük ekliptika. Az ekliptika síkja megközelítőleg 23,5 0 -os szögben hajlik az égi egyenlítő síkjához. ábrán. 4 látható:

g – tavaszi napéjegyenlőség pontja;

d – őszi napéjegyenlőségi pont;

E – nyári napforduló pont; E" – téli napforduló pontja; R N R S – ekliptika tengelye; R N – az ekliptika északi pólusa; R S – az ekliptika déli pólusa; e – az ekliptika dőlése az egyenlítőhöz képest.