Točke in črte nebesne sfere - kako najti almukantarat, kje poteka nebesni ekvator, ki je nebesni poldnevnik.

Kaj je nebesna sfera

Nebesna krogla — abstraktni koncept, namišljena krogla neskončnega polmera, katere središče je opazovalec. V tem primeru je središče nebesne sfere tako rekoč na ravni oči opazovalca (z drugimi besedami, vse, kar vidite nad svojo glavo od obzorja do obzorja, je prav ta sfera). Vendar pa lahko za lažjo predstavo štejemo središče nebesne sfere in središče Zemlje; v tem ni nobene napake. Položaji zvezd, planetov, Sonca in Lune so narisani na kroglo v položaju, v katerem so v določenem trenutku vidni na nebu z dane točke opazovalca.

Z drugimi besedami, čeprav opazujemo položaj zvezd na nebesni sferi, bomo, ko smo na različnih mestih na planetu, vedno videli nekoliko drugačno sliko, saj poznamo principe "delovanja" nebesne sfere, če pogledamo nočnem nebu se zlahka znajdemo s preprosto tehnologijo. Ob poznavanju pogleda nad glavo na točki A ga bomo primerjali s pogledom na nebo na točki B in po odstopanjih znanih orientacijskih točk lahko razumeli, kje točno se sedaj nahajamo.

Ljudje so si že dolgo izmislili številna orodja, ki nam olajšajo nalogo. Če krmarite po »zemeljskem« globusu preprosto z uporabo zemljepisne širine in dolžine, je cela vrsta podobnih elementov – točk in črt – na voljo tudi za »nebesni« globus – nebesno kroglo.

Nebesna krogla in položaj opazovalca. Če se opazovalec premakne, se bo premaknila celotna krogla, ki jo vidi.

Elementi nebesne krogle

Nebesna sfera ima številne značilne točke, črte in kroge; poglejmo glavne elemente nebesne sfere.

Opazovalec navpično

Opazovalec navpično- ravna črta, ki poteka skozi središče nebesne sfere in sovpada s smerjo navpične črte na točki opazovalca. Zenit- točka presečišča navpičnice opazovalca z nebesno sfero, ki se nahaja nad glavo opazovalca. Nadir- točka presečišča navpičnice opazovalca z nebesno sfero, nasproti zenitu.

Resnično obzorje- velik krog na nebesni krogli, katerega ravnina je pravokotna na navpičnico opazovalca. Pravi horizont deli nebesno kroglo na dva dela: nadhorizontska polobla, na katerem se nahaja zenit, in subhorizontalna polobla, v katerem se nahaja nadir.

Axis mundi (Zemljina os)- ravna črta, okoli katere poteka vidna dnevna rotacija nebesne krogle. Os sveta je vzporedna z osjo vrtenja Zemlje, za opazovalca, ki se nahaja na enem od polov Zemlje, pa sovpada z osjo vrtenja Zemlje. Navidezna dnevna rotacija nebesne krogle je odraz dejanskega dnevnega vrtenja Zemlje okoli svoje osi. Nebesni poli so točke presečišča osi sveta z nebesno sfero. Nebesni pol, ki se nahaja v območju ozvezdja Mali medved, poklical Severni pol svet, nasprotni pol pa imenujemo Južni pol.

Velik krog na nebesni krogli, katerega ravnina je pravokotna na os sveta. Ravnina nebesnega ekvatorja deli nebesno kroglo na severna polobla, v katerem se nahaja severni tečaj, in južni polobli, kjer se nahaja Južni pol.

Ali pa je opazovalčev poldnevnik velik krog na nebesni sferi, ki poteka skozi pola sveta, zenit in nadir. Sovpada z ravnino opazovalčevega zemeljskega meridiana in deli nebesno kroglo na vzhodni in zahodna polobla.

Severna in južna točka- točka presečišča nebesnega poldnevnika s pravim obzorjem. Točka, ki je najbližja Severni pol sveta se imenuje severna točka pravega obzorja C, točka, ki je najbližja južnemu tečaju sveta, pa se imenuje južna točka S. Točki vzhoda in zahoda sta točki presečišča nebesnega ekvatorja s pravim obzorjem.

Opoldanska linija- ravna črta v ravnini pravega obzorja, ki povezuje točki severa in juga. Ta črta se imenuje poldnevna, ker opoldne po lokalnem pravem sončnem času senca navpičnega pola sovpada s to črto, to je s pravim poldnevnikom dane točke.

Presečišča nebesnega poldnevnika z nebesnim ekvatorjem. Točka, ki je najbližja južna točka horizont se imenuje južno točko nebesnega ekvatorja, točka, ki je najbližja severni točki obzorja, pa je severno točko nebesnega ekvatorja.

Vertikala svetilke

Vertikala svetilke, oz višinski krog, - velik krog na nebesni sferi, ki poteka skozi zenit, nadir in svetilo. Prva vertikala je vertikala, ki poteka skozi točki vzhoda in zahoda.

Sklanjatveni krog, ali , je velik krog na nebesni sferi, ki poteka skozi pola sveta in svetila.

Majhen krog na nebesni krogli, narisan skozi svetilo vzporedno z ravnino nebesnega ekvatorja. Navidezno dnevno gibanje svetil poteka vzdolž dnevnih vzporednikov.

Svetila Almucantarat

Svetila Almucantarat- majhen krog na nebesni krogli, narisan skozi svetilo vzporedno z ravnino pravega obzorja.

Vsi zgoraj omenjeni elementi nebesne sfere se aktivno uporabljajo za reševanje praktičnih problemov orientacije v prostoru in določanja položaja svetilk. Glede na namen in pogoje merjenja uporabljamo dva različna sistema sferične nebesne koordinate.

V enem sistemu je svetilka usmerjena glede na pravi horizont in se imenuje ta sistem, v drugem pa glede na nebesni ekvator in se imenuje.

V vsakem od teh sistemov je položaj zvezde na nebesni sferi določen z dvema kotnima količinama, tako kot je položaj točk na površju Zemlje določen z zemljepisno širino in dolžino.

2.1.1. Osnovne ravnine, premice in točke nebesne krogle

Nebesna krogla je namišljena krogla poljubnega radija s središčem na izbrani opazovalni točki, na površini katere se nahajajo svetila, ki so v nekem trenutku vidna na nebu iz dane točke v prostoru. Da bi si pravilno predstavljali astronomski pojav, je treba upoštevati, da je polmer nebesne sfere veliko večji od polmera Zemlje (R sf >> R Zemlja), torej domnevati, da je opazovalec v središču nebesne sfere in ista točka nebesne sfere (ista ista zvezda) vidna z različnih krajev zemeljsko površje v vzporednih smereh.

Nebesni svod ali nebo običajno razumemo kot notranjo površino nebesne krogle, na katero so projicirana nebesna telesa (svetila). Za opazovalca na Zemlji je podnevi na nebu vidno Sonce, včasih tudi Luna, še redkeje pa Venera. V noči brez oblačka so vidne zvezde, Luna, planeti, včasih kometi in druga telesa. S prostim očesom je vidnih približno 6000 zvezd, ki se zaradi velike razdalje do njih skoraj ne spreminjajo. Nebesna telesa, ki pripadajo Osončju, spreminjajo svoj položaj glede na zvezde in med seboj, kar določajo njihovi opazni kotni in linearni dnevni in letni premiki.

Nebesni svod se vrti kot ena celota z vsemi svetili, ki se nahajajo na njem, okoli namišljene osi. To kroženje je dnevno. Če opazujete dnevno vrtenje zvezd na severni polobli Zemlje in se obrnete proti severnemu tečaju, potem se bo vrtenje neba zgodilo v nasprotni smeri urinega kazalca.

Središče O nebesne krogle je točka opazovanja. Premica ZOZ", ki sovpada s smerjo navpične črte na mestu opazovanja, se imenuje navpična ali navpična črta. Navpična črta seka površino nebesne sfere v dveh točkah: v zenitu Z, nad glavo opazovalca, in na diametralno nasprotni točki Z" - nadir. Veliki krog nebesne sfere (SWNE), katerega ravnina je pravokotna na navpično črto, imenujemo matematični ali pravi horizont. Matematični horizont je ravnina, ki se na točki opazovanja dotika površine Zemlje. Mali krog nebesne krogle (aMa"), ki poteka skozi svetilo M in katerega ravnina je vzporedna z ravnino matematičnega obzorja, se imenuje almukantarat svetila. Veliki polkrog nebesne krogle ZMZ" se imenuje višinski krog, navpični krog ali preprosto navpičnica svetila.

Premer PP", okoli katerega se vrti nebesna sfera, se imenuje mundi os. Mundi os seka s površino nebesne sfere v dveh točkah: na severnem nebesnem polu P, od koder se nebesna sfera vrti v smeri urinega kazalca, ko gledamo kroglo od zunaj in V južni pol svet P". Os sveta je nagnjena na ravnino matematičnega obzorja pod kotom, ki je enak geografska širina opazovalne točke φ. Veliki krog nebesne sfere QWQ"E, katerega ravnina je pravokotna na os sveta, se imenuje nebesni ekvator. Mali krog nebesne sfere (bМb"), katerega ravnina je vzporedna z ravnino nebesnega ekvatorja, imenujemo nebesni ali dnevni vzporednik svetila M. Veliki polkrog nebesne sfere RMR* imenujemo urni krog ali krog deklinacije svetila.

Nebesni ekvator seka z matematičnim horizontom v dveh točkah: na vzhodni točki E in na zahodni točki W. Višinske kroge, ki potekajo skozi točki vzhoda in zahoda, imenujemo prvi vertikali - vzhod in zahod.

Veliki krog nebesne sfere PZQSP"Z"Q"N, katerega ravnina poteka skozi navpično črto in os sveta, se imenuje nebesni poldnevnik. Ravnina nebesnega poldnevnika in ravnina matematičnega obzorja sekajo vzdolž premice NOS, ki jo imenujemo poldnevna črta. Nebesni poldnevnik seka z matematičnim obzorjem na severni točki N in na južni točki S. Nebesni poldnevnik seka tudi z nebesnim ekvatorjem v dveh točkah: na zgornji. točki ekvatorja Q, ki je bližje zenitu, in na spodnji točki ekvatorja Q", ki je bližje nadirju.

2.1.2. Svetila, njihova razvrstitev, vidna gibanja.
Zvezde, Sonce in Luna, planeti

Da bi krmarili po nebu, svetle zvezde združeni v ozvezdja. Na nebu je 88 ozvezdij, od katerih jih 56 vidi opazovalec, ki se nahaja na srednjih zemljepisnih širinah severne poloble Zemlje. Vsa ozvezdja imajo lastna imena, povezana z imeni živali (Veliki medved, Lev, Zmaj), imeni junakov grške mitologije (Kasiopeja, Andromeda, Perzej) ali imeni predmetov, katerih obrisi spominjajo (Severna krona, Trikotnik, Tehtnica). Posamezne zvezde v ozvezdjih so označene s črkami grška abeceda, najsvetlejši med njimi (okoli 200) pa so prejeli »prava« imena. Na primer, α Veliki pes– “Sirius”, α Orion – “Betelgeuse”, β Perzej – “Algol”, α Mali medved – “Polarna zvezda”, blizu katere se nahaja točka severnega tečaja sveta. Poti Sonca in Lune na ozadju zvezd skoraj sovpadajo in potekajo skozi dvanajst ozvezdij, ki se imenujejo zodiakalna ozvezdja, saj je večina poimenovana po živalih (iz grškega "zoon" - žival). Sem sodijo ozvezdja Ovna, Bika, Dvojčka, Raka, Leva, Device, Tehtnice, Škorpijona, Strelca, Kozoroga, Vodnarja in Ribi.

Pot Marsa čez nebesno sfero leta 2003

Tudi Sonce in Luna čez dan vzhajata in zahajata, vendar za razliko od zvezd, različne točke obzorju skozi vse leto. Iz kratkih opazovanj lahko vidite, da se Luna giblje proti ozadju zvezd, od zahoda proti vzhodu s hitrostjo približno 13° na dan in naredi polni krog po nebu v 27,32 dni. Tudi Sonce potuje po tej poti, vendar skozi vse leto, s hitrostjo 59" na dan.

Že v starih časih so opazili 5 svetil, podobnih zvezdam, ki pa »tavajo« po ozvezdjih. Imenovali so jih planeti - "tavajoče svetilke". Kasneje so odkrili še 2 planeta in veliko število manjša nebesna telesa (pritlikavi planeti, asteroidi).

Planeti se večino časa gibljejo po zodiakalnih konstelacijah od zahoda proti vzhodu (direktno gibanje), del časa pa od vzhoda proti zahodu (retrogradno gibanje).

Vaš brskalnik ne podpira video oznake. Gibanje zvezd v nebesni krogli

Tema 4. NEBEŠKA SFERA. ASTRONOMSKI KOORDINATNI SISTEMI

4.1. NEBEŠKA KROGLA

Nebesna krogla - namišljena krogla poljubnega radija, na katero so projicirana nebesna telesa. Služi za reševanje različnih astrometričnih problemov. Za središče nebesne sfere se običajno šteje oko opazovalca. Za opazovalca na površju Zemlje vrtenje nebesne sfere reproducira dnevno gibanje svetil na nebu.

Zamisel o nebesni sferi je nastala v starih časih; temeljila je na vizualnem vtisu obstoja kupolastega nebesnega oboka. Ta vtis je posledica dejstva, da zaradi ogromne oddaljenosti nebesnih teles človeško oko ne more zaznati razlik v razdaljah do njih in se zdijo enako oddaljena. Pri starodavnih ljudstvih je bilo to povezano s prisotnostjo prave krogle, ki je omejevala ves svet in na svoji površini nosila številne zvezde. Tako je bila po njihovem mnenju nebesna sfera najpomembnejši element vesolja. Z razvojem znanstveno spoznanje takšen pogled na nebesno sfero je izginil. Vendar pa je geometrija nebesne sfere, postavljena v starih časih, kot rezultat razvoja in izboljšav, prejela moderen videz, v katerem se uporablja v astrometriji.

Polmer nebesne sfere lahko vzamemo na kakršen koli način: za poenostavitev geometrijskih odnosov se predpostavlja, da je enak enoti. Glede na problem, ki ga rešujemo, lahko središče nebesne sfere postavimo na mesto:

kje se nahaja opazovalec (topocentrična nebesna krogla),

v središče Zemlje (geocentrična nebesna krogla),

v središče določenega planeta (planetocentrična nebesna sfera),

v središče Sonca (heliocentrična nebesna sfera) ali v katero koli drugo točko vesolja.

Vsako svetilo na nebesni sferi ustreza točki, v kateri ga seka ravna črta, ki povezuje središče nebesne sfere s svetilom (z njegovim središčem). Pri preučevanju relativnih položajev in vidnih gibanj svetilk na nebesni sferi se izbere en ali drug koordinatni sistem, ki ga določajo glavne točke in črte. Slednji so običajno veliki krogi nebesne krogle. Vsak veliki krog krogle ima dva pola, ki ju določata konca premera, pravokotnega na ravnino danega kroga.

Imena najpomembnejših točk in lokov na nebesni krogli

Plumb line (ali navpična črta) - ravna črta, ki poteka skozi središča Zemlje in nebesne sfere. Navpična črta seka površino nebesne krogle v dveh točkah - zenit , nad glavo opazovalca, in najnižja točka – diametralno nasprotna točka.

Matematično obzorje - veliki krog nebesne krogle, katerega ravnina je pravokotna na navpično črto. Ravnina matematičnega obzorja poteka skozi središče nebesne sfere in deli njeno površino na dve polovici: viden za opazovalca, z vrhom v zenitu, in neviden, z vrhom na najnižji ravni. Matematični horizont morda ne sovpada z vidnim horizontom zaradi neravnin zemeljske površine in različnih višin opazovalnih točk ter upogibanja svetlobnih žarkov v ozračju.

riž. 4.1. Nebesna krogla

axis mundi – os navideznega vrtenja nebesne sfere, vzporedna z zemeljsko osjo.

Svetovna os seka površino nebesne sfere v dveh točkah - severni pol sveta in južni pol sveta .

Nebesni pol - točka na nebesni krogli, okoli katere poteka vidno dnevno gibanje zvezd zaradi vrtenja Zemlje okoli svoje osi. V ozvezdju se nahaja severni pol sveta Mali medved, južno v ozvezdju oktant. Kot rezultat precesija Svetovni poli se premaknejo za približno 20" na leto.

Višina nebesnega pola je enaka zemljepisni širini opazovalca. Nebesni pol, ki se nahaja v nadhorizontnem delu krogle, imenujemo dvignjen, drugi nebesni pol, ki se nahaja v podhorizontnem delu krogle, pa nizek.

Nebesni ekvator - veliki krog nebesne krogle, katerega ravnina je pravokotna na os sveta. Nebesni ekvator deli površino nebesne krogle na dve polobli: severni hemisfera , z vrhom na severnem nebesnem polu, in južna polobla , z vrhom na južnem nebesnem polu.

Nebesni ekvator seka matematični horizont v dveh točkah: točka vzhod in točka zahod . Vzhodna točka je tista, v kateri točke vrteče se nebesne krogle sekajo matematični horizont in prehajajo iz nevidne poloble v vidno.

Nebesni poldnevnik - velik krog nebesne krogle, katerega ravnina poteka skozi navpično črto in os sveta. Nebesni poldnevnik deli površino nebesne krogle na dve polobli – vzhodna polobla , z vrhom na vzhodni točki in zahodna polobla , z vrhom na točki zahod.

Opoldanska linija – črta presečišča ravnine nebesnega poldnevnika in ravnine matematičnega obzorja.

Nebesni poldnevnik seka z matematičnim horizontom v dveh točkah: severna točka in točka jug . Severna točka je tista, ki je bližje severnemu tečaju sveta.

Ekliptika – tir navideznega letnega gibanja Sonca po nebesni krogli. Ravnina ekliptike seka ravnino nebesnega ekvatorja pod kotom ε = 23°26".

Ekliptika seka nebesni ekvator v dveh točkah - pomlad in jesen enakonočje . V točki pomladnega enakonočja Sonce preide iz južni polobli nebesne sfere proti severu, v točki jesenskega enakonočja - od severne poloble nebesne sfere proti južni.

Imenujemo točke ekliptike, ki so od enakonočja oddaljene 90° pika poletje solsticij (na severni polobli) in pika pozimi solsticij (na južni polobli).

os ekliptika – premer nebesne krogle pravokoten na ravnino ekliptike.

4.2. Glavne črte in ravnine nebesne krogle

Os ekliptike seka površino nebesne sfere v dveh točkah - severni pol ekliptike , ki leži severni polobli, in južni pol ekliptike, ki leži na južni polobli.

Almucantarat (arabski krog enakih višin) svetilo - majhen krog nebesne sfere, ki poteka skozi svetilo, katerega ravnina je vzporedna z ravnino matematičnega obzorja.

Višinski krog oz navpično krog oz navpično svetila - velik polkrog nebesne krogle, ki poteka skozi zenit, svetilo in najnižjo točko.

Dnevna vzporednica svetilo - majhen krog nebesne krogle, ki poteka skozi svetilo, katerega ravnina je vzporedna z ravnino nebesnega ekvatorja. Vidna dnevna gibanja svetil se dogajajo vzdolž dnevnih vzporednikov.

krog sklanjatev svetila - velik polkrog nebesne sfere, ki poteka skozi pole sveta in svetilo.

krog ekliptika zemljepisna širina , ali preprosto krog zemljepisne širine svetila - velik polkrog nebesne sfere, ki poteka skozi poli ekliptike in svetila.

krog galaktični zemljepisna širina svetila - velik polkrog nebesne krogle, ki poteka skozi galaktične pole in svetila.

2. ASTRONOMSKI KOORDINATNI SISTEMI

Nebesni koordinatni sistem se v astronomiji uporablja za opis položaja svetil na nebu ali točk na namišljeni nebesni krogli. Koordinate svetilk ali točk so določene z dvema kotnima vrednostma (ali lokoma), ki enolično določata položaj predmetov na nebesni sferi. Tako je nebesni koordinatni sistem sferični koordinatni sistem, v katerem tretja koordinata - razdalja - pogosto ni znana in ne igra nobene vloge.

Nebesni koordinatni sistemi se med seboj razlikujejo po izbiri glavne ravnine. Odvisno od naloge, ki jo opravljamo, je morda bolj priročno uporabiti enega ali drugega sistema. Najpogosteje uporabljana sta horizontalni in ekvatorialni koordinatni sistem. Manj pogosto - ekliptika, galaktika in drugi.

Horizontalni koordinatni sistem

Horizontalni koordinatni sistem (vodoravni) je sistem nebesnih koordinat, v katerem je glavna ravnina ravnina matematičnega obzorja, poli pa sta zenit in nadir. Uporablja se pri opazovanju zvezd in gibanja nebesnih teles Osončja na tleh s prostim očesom, skozi daljnogled ali teleskop. Horizontalne koordinate planetov, Sonca in zvezd se tekom dneva nenehno spreminjajo zaradi dnevne rotacije nebesne krogle.

Črte in ravnine

Vodoravni koordinatni sistem je vedno topocentričen. Opazovalec se vedno nahaja na fiksni točki na zemeljski površini (na sliki označeno s črko O). Predpostavili bomo, da se opazovalec nahaja na severni polobli Zemlje na zemljepisni širini φ. S pomočjo navpične črte določimo smer zenita (Z) kot zgornjo točko, na katero je usmerjena navpična črta, nadir (Z") pa določimo spodnjo točko (pod Zemljo). Zato črta (ZZ"), ki povezuje zenit in nadir, se imenuje navpična črta.

4.3. Horizontalni koordinatni sistem

Ravnina, ki je pravokotna na navpično črto v točki O, se imenuje ravnina matematičnega horizonta. Na tej ravnini se določi smer proti jugu (geografski) in sever, na primer v smeri najkrajše sence gnomona podnevi. Najkrajša bo točno opoldne, črta (NS), ki povezuje jug s severom, pa se imenuje opoldanska črta. Točki vzhoda (E) in zahoda (W) se štejeta za 90 stopinj od točke juga, v nasprotni oziroma v smeri urinega kazalca, gledano iz zenita. Tako je NESW ravnina matematičnega obzorja

Ravnina, ki poteka skozi poldne in navpične črte (ZNZ"S), se imenuje ravnino nebesnega poldnevnika , ravnina, ki gre skozi nebesno telo, pa je navpična ravnina določenega nebesnega telesa . Veliki krog, v katerem prečka nebesno sfero, imenovana vertikala nebesnega telesa .

V horizontalnem koordinatnem sistemu je ena koordinata bodisi višina svetila h, ali njegov zenitna razdalja z. Druga koordinata je azimut A.

Višina h svetila se imenuje lok navpičnice svetila od ravnine matematičnega obzorja do smeri proti svetilu. Višine se merijo od 0° do +90° do zenita in od 0° do −90° do nadirja.

Zenitna razdalja z svetila imenovan lok navpičnice svetila od zenita do svetila. Zenitne razdalje se merijo od 0° do 180° od zenita do nadirja.

Azimut A svetila se imenuje lok matematičnega obzorja od točke proti jugu do navpičnice svetila. Azimute merimo v smeri dnevne rotacije nebesne sfere, to je zahodno od južne točke, v razponu od 0° do 360°. Včasih se azimuti merijo od 0° do +180° zahodno in od 0° do −180° vzhodno (v geodeziji se azimuti merijo od severne točke).

Značilnosti sprememb koordinat nebesnih teles

Čez dan zvezda opisuje krog, pravokoten na os sveta (PP"), ki je na zemljepisni širini φ nagnjen proti matematičnemu obzorju pod kotom φ. Zato se bo gibala vzporedno z matematičnim obzorjem le pri φ, ki je enak do 90 stopinj, torej na severnem tečaju, bodo torej vse zvezde, ki bodo tam vidne, nezahajajoče (vključno s Soncem pol leta, glej dolžino dneva), na drugem pa bo njihova višina h zemljepisne širine, na voljo za opazovanje na. danem času leta se zvezde delijo na:

padajoče in naraščajoče (h čez dan prehaja skozi 0)

neprihajajoči (h je vedno večji od 0)

nenaraščajoče (h je vedno manjši od 0)

Največjo višino h zvezde bomo opazili enkrat na dan med enim od njenih dveh prehodov skozi nebesni poldnevnik - zgornjo kulminacijo, najmanjšo pa med drugim od njih - spodnjo kulminacijo. Od spodnje proti zgornji kulminaciji se višina h zvezde povečuje, od zgornje proti spodnji pa pada.

Prvi ekvatorialni koordinatni sistem

V tem sistemu je glavna ravnina ravnina nebesnega ekvatorja. Ena koordinata je v tem primeru deklinacija δ (redkeje polarna razdalja p). Druga koordinata je urni kot t.

Deklinacija δ svetila je lok deklinacijskega kroga od nebesnega ekvatorja do svetila ali kot med ravnino nebesnega ekvatorja in smerjo na svetilo. Deklinacije se merijo od 0° do +90° proti severnemu nebesnemu polu in od 0° do −90° proti južnemu nebesnemu polu.

4.4. Ekvatorialni koordinatni sistem

Polarna razdalja p svetila je lok deklinacijskega kroga od severnega nebesnega pola do svetila ali kot med osjo sveta in smerjo na svetilo. Polarne razdalje se merijo od 0° do 180° od severnega nebesnega pola do južnega pola.

Urni kot t svetila je lok nebesnega ekvatorja od najvišje točke nebesnega ekvatorja (to je presečišča nebesnega ekvatorja z nebesnim poldnevnikom) do kroga deklinacije svetila oz. diedrski kot med ravninama nebesnega poldnevnika in krogom deklinacije svetila. Urni koti se štejejo v smeri dnevne rotacije nebesne sfere, to je zahodno od najvišje točke nebesnega ekvatorja, v razponu od 0° do 360° (v stopinjski meri) oziroma od 0h do 24h (v urna mera). Včasih so urni koti izmerjeni od 0° do +180° (0h do +12h) proti zahodu in od 0° do −180° (0h do −12h) proti vzhodu.

Drugi ekvatorialni koordinatni sistem

V tem sistemu, tako kot v prvem ekvatorialnem sistemu, je glavna ravnina ravnina nebesnega ekvatorja, ena koordinata pa je deklinacija δ (redkeje polarna razdalja p). Druga koordinata je rektascenzija α. Rektascenzija (RA, α) svetila je lok nebesnega ekvatorja od točke pomladnega enakonočja do kroga deklinacije svetila ali kot med smerjo na točko pomladnega enakonočja in ravnino kroga deklinacije svetila. Rektascenzije se štejejo v smeri, ki je nasprotna dnevni rotaciji nebesne sfere, v razponu od 0° do 360° (v stopinjski meri) ali od 0h do 24h (v urni meri).

RA je astronomski ekvivalent zemljepisne dolžine. Tako RA kot zemljepisna dolžina merita kot vzhod-zahod vzdolž ekvatorja; obe meritvi temeljita na ničelni točki na ekvatorju. Za zemljepisno dolžino je ničelna točka glavni poldnevnik; za RA je ničelna oznaka mesto na nebu, kjer Sonce prečka nebesni ekvator ob spomladanskem enakonočju.

Deklinacija (δ) je v astronomiji ena od dveh koordinat ekvatorialnega koordinatnega sistema. Je enaka kotni razdalji na nebesni sferi od ravnine nebesnega ekvatorja do svetila in je običajno izražena v stopinjah, minutah in ločnih sekundah. Deklinacija je pozitivna severno od nebesnega ekvatorja in negativna južno. Sklon ima vedno predznak, tudi če je sklon pozitiven.

Deklinacija nebesnega telesa, ki gre skozi zenit, je enaka zemljepisni širini opazovalca (če upoštevamo severno zemljepisno širino z znakom + in južno zemljepisno širino kot negativno). Na severni polobli Zemlje za dano zemljepisno širino φ nebesni objekti s sklanjatvijo

δ > +90° − φ ne segajo čez obzorje, zato jih imenujemo nezahajajoče. Če je deklinacija predmeta δ

Ekliptični koordinatni sistem

V tem sistemu je glavna ravnina ravnina ekliptike. Ena koordinata je v tem primeru ekliptična širina β, druga pa ekliptična dolžina λ.

4.5. Razmerje med ekliptiko in drugim ekvatorialnim koordinatnim sistemom

Ekliptična širina svetila β je lok širinskega kroga od ekliptike do svetila ali kot med ravnino ekliptike in smerjo proti svetilu. Zemljepisne širine ekliptike se merijo od 0° do +90° do severnega pola ekliptike in od 0° do −90° do južnega pola ekliptike.

Ekliptična dolžina λ svetila je lok ekliptike od točke pomladnega enakonočja do kroga zemljepisne širine svetila ali kot med smerjo na točko pomladnega enakonočja in ravnino kroga zemljepisne širine svetilke. Ekliptične dolžine merimo v smeri navideznega letnega gibanja Sonca vzdolž ekliptike, to je vzhodno od pomladanskega enakonočja v območju od 0° do 360°.

Galaktični koordinatni sistem

V tem sistemu je glavna ravnina ravnina naše Galaksije. Ena koordinata je v tem primeru galaktična širina b, druga pa galaktična dolžina l.

4.6. Galaktični in drugi ekvatorialni koordinatni sistem.

Galaktična širina b svetila je lok kroga galaktične širine od ekliptike do svetila ali kot med ravnino galaktičnega ekvatorja in smerjo proti svetilu.

Galaktične širine segajo od 0° do +90° do severnega galaktičnega pola in od 0° do −90° do južnega galaktičnega pola.

Galaktična dolžina l svetila je lok galaktičnega ekvatorja od referenčne točke C do kroga galaktične širine svetila ali kot med smerjo na referenčno točko C in ravnino galaktičnega kroga zemljepisna širina svetila. Galaktične zemljepisne dolžine se merijo v nasprotni smeri urinega kazalca, gledano s severnega galaktičnega pola, to je vzhodno od točke C, in segajo od 0° do 360°.

Referenčna točka C se nahaja blizu smeri galaktičnega središča, vendar ne sovpada z njim, saj le-to zaradi rahle dvignjenosti Osončja nad ravnino galaktičnega diska leži približno 1° južno od galaktični ekvator. Začetna točka C je izbrana tako, da ima presečišče galaktičnega in nebesnega ekvatorja z rektascenzijo 280° galaktično dolžino 32,93192° (za epoho 2000).

Sistemi koordinate. ... glede na temo " Nebeško krogla. Astronomski koordinate" Skeniranje slik iz astronomski vsebino. Zemljevid ...

"Razvoj pilotnega projekta za posodobljen sistem lokalnih koordinatnih sistemov subjektov federacije"

Dokument

Ustreza mednarodnim priporočilom astronomski in geodetske organizacije... zemeljske in nebeški sistemi koordinate), z občasnimi spremembami... krogle dejavnosti z uporabo geodezije in kartografije. "Lokalno sistemi koordinate Predmeti...

Mlečni med – Filozofija sephire Suncealizem Svarge 21. stoletja

Dokument

Časovno Koordinate, ki ga dopolnjuje Traditional Koordinate Ognjeni..., naprej nebeški krogla- 88 ozvezdij... v valovih ali ciklih, - astronomski, astrološke, zgodovinske, duhovne ... sposobnosti sistemi. IN sistem znanje se razkrije...

Prireditveni prostor

Dokument

Enakonočja na nebeški krogla spomladi 1894 Po astronomski referenčne knjige, pika... rotacijski koordinate. Translacijsko in rotacijsko gibanje. Sistemištetje tako translacijsko kot rotacijsko sistemi koordinate. ...

Zdi se nam, da se vse zvezde nahajajo na določeni sferični površini neba in so enako oddaljene od opazovalca. Pravzaprav se nahajajo na različnih razdaljah od nas, ki so tako velike, da oko teh razlik ne opazi. Zato so namišljeno sferično površino začeli imenovati nebesna krogla.

Nebesna krogla- to je namišljena krogla poljubnega polmera, katere središče je odvisno od problema, ki ga rešujemo, kombinirano z eno ali drugo točko v prostoru. Središče nebesne sfere je mogoče izbrati na točki opazovanja (oko opazovalca), v središču Zemlje ali Sonca itd. Koncept nebesne sfere se uporablja za kotne meritve, za preučevanje relativne položaj in gibanje vesoljskih teles na nebu.

Vidni položaji vseh svetilk so projicirani na površino nebesne sfere, za udobje meritev pa so na njej zgrajene številne točke in črte. Na primer, nekatere zvezde v "vedru" Velikega medveda se nahajajo daleč druga od druge, vendar so za zemeljskega opazovalca projicirane na isti del nebesne sfere.

Ravna črta, ki poteka skozi središče nebesne sfere in sovpada s smerjo navpične črte na točki opazovanja, se imenuje čisto oz navpična črta. Točkovno seka nebesno kroglo zenit(zgornja točka presečišča navpične črte z nebesno kroglo) in najnižja točka(točka nebesne sfere nasproti zenitu). Imenuje se ravnina, ki poteka skozi središče nebesne krogle in je pravokotna na navpično črto ravnina resnice oz matematično obzorje.

Navpični krog, oz navpična svetilka, je velik krog nebesne krogle, ki poteka skozi zenit, svetilo in najnižjo točko.

axis mundi- ravna črta, ki poteka skozi središče nebesne sfere vzporedno z osjo vrtenja Zemlje in seka nebesno sfero v dveh diametralno nasprotnih točkah.

Točka presečišča osi sveta z nebesno sfero, blizu katere se nahaja Severnica, se imenuje Severni pol sveta, nasprotna točka - Južni pol sveta. Severnica se nahaja na kotni razdalji približno 1° (natančneje 44′) od severnega pola.

Velik krog, ki poteka skozi središče nebesne sfere in je pravokoten na os sveta, se imenuje nebesni ekvator. Nebesno sfero deli na dva dela: Severna polobla z vrhom na severnem polu in jug- z vrhom na južnem polu.

Sklanjatveni krog svetila - velik krog nebesne sfere, ki poteka skozi pole sveta in svetilo.

Dnevna vzporednica- majhen krog nebesne krogle, katerega ravnina je pravokotna na os sveta.

Veliki krog nebesne sfere, ki poteka skozi zenit, nadir in pole sveta, se imenuje nebesni poldnevnik. Nebesni poldnevnik seka s pravim obzorjem v dveh diametralno nasprotnih točkah. Točka presečišča pravega obzorja in nebesnega poldnevnika, ki je najbližja severnemu tečaju sveta, se imenuje severna točka. Točka presečišča pravega obzorja in nebesnega poldnevnika, ki je najbližje južnemu polu, se imenuje točka jug. Črta, ki povezuje točki sever in jug, se imenuje opoldanska linija. Leži na ravnini pravega obzorja. Sence predmetov opoldne padajo v smeri opoldanske črte.

Pravo obzorje seka tudi z nebesnim ekvatorjem na dveh diametralno nasprotnih točkah - točka vzhoda in točka zahod. Za opazovalca, ki stoji v središču nebesne sfere in je obrnjen proti severni točki, bo vzhodna točka na desni, zahodna pa na levi. Ob upoštevanju tega pravila je enostavno krmariti po terenu.

Eden najpomembnejših astronomskih problemov, brez katerega ni mogoče rešiti vseh drugih problemov astronomije, je določitev lege nebesnega telesa na nebesni krogli.

Nebesna sfera je namišljena sfera poljubnega radija, opisana iz očesa opazovalca kot iz središča. Na to kroglo projiciramo položaj vseh nebesnih teles. Razdalje na nebesni krogli lahko merimo samo v kotnih enotah, v stopinjah, minutah, sekundah ali radianih. na primer kotni premeri Luna in Sonce sta približno 30 minut narazen.

Ena glavnih smeri, glede na katero se določi položaj opazovanega nebesnega telesa, je navpična črta. Vodnik kjer koli globus usmerjena proti težišču Zemlje. Kot med navpično črto in ravnino zemeljskega ekvatorja imenujemo astronomska širina.

riž. 1. Položaj nebesne sfere v prostoru za opazovalca na zemljepisni širini glede na Zemljo

Ravnina, ki je pravokotna na navpično črto, se imenuje vodoravna ravnina.

Na vsaki točki na Zemlji opazovalec vidi polovico krogle, ki se gladko vrti od vzhoda proti zahodu, skupaj z zvezdami, ki so navidezno pritrjene nanjo. To navidezno vrtenje nebesne krogle je razloženo z enakomernim vrtenjem Zemlje okoli svoje osi od zahoda proti vzhodu.

Viseča črta seka nebesno sfero v točki zenita, Z, in v točki nadirja, Z".

riž. 2. Nebesna krogla

Veliki krog nebesne sfere, po katerem se vodoravna ravnina, ki poteka skozi opazovalčevo oko (točka C na sliki 2), seka z nebesno sfero, se imenuje pravi horizont. Spomnimo se, da je veliki krog nebesne sfere krog, ki poteka skozi središče nebesne sfere. Krogi, ki nastanejo s presečiščem nebesne krogle z ravninami, ki ne potekajo skozi njeno središče, se imenujejo mali krogi.

Premica, ki je vzporedna z zemeljsko osjo in poteka skozi središče nebesne sfere, se imenuje axis mundi. Prečka nebesno sfero na severnem nebesnem polu, P, in na južnem nebesnem polu, P."

Iz sl. 1 kaže, da je os sveta nagnjena na ravnino pravega obzorja pod kotom. Navidezno vrtenje nebesne sfere se dogaja okoli osi sveta od vzhoda proti zahodu, v nasprotni smeri od resničnega vrtenja Zemlje, ki se vrti od zahoda proti vzhodu.

Veliki krog nebesne sfere, katerega ravnina je pravokotna na os sveta, se imenuje nebesni ekvator. Nebesni ekvator deli nebesno kroglo na dva dela: severni in južni. Nebesni ekvator je vzporeden z zemeljskim ekvatorjem.

Ravnina, ki poteka skozi navpično črto in os sveta, seka nebesno sfero po črti nebesnega poldnevnika. Nebesni poldnevnik seka s pravim obzorjem v točkah sever, N in jug, S. In ravnine teh krogov se sekajo vzdolž poldnevne črte. Nebesni meridian je projekcija na nebesno sfero zemeljskega poldnevnika, na katerem se nahaja opazovalec. Na nebesni sferi je torej le en poldnevnik, saj opazovalec ne more biti hkrati na dveh meridianih!

Nebesni ekvator seka pravo obzorje v točkah vzhod, V, in zahod, Z. Črta VZ je pravokotna na črto opoldneva. Točka Q je najvišja točka ekvatorja, Q" pa najnižja točka ekvatorja.

Velike kroge, katerih ravnine potekajo skozi navpično črto, imenujemo navpičnice. Navpičnico, ki poteka skozi točki W in E, imenujemo prva navpičnica.

Veliki krogi, katerih ravnine potekajo skozi os sveta, se imenujejo deklinacijski krogi ali urni krogi.

Majhne kroge nebesne krogle, katerih ravnine so vzporedne z nebesnim ekvatorjem, imenujemo nebesne ali dnevne vzporednice. Imenujejo se dnevne, ker se vzdolž njih odvija dnevno gibanje nebesnih teles. Ekvator je tudi dnevni vzporednik.

Majhen krog nebesne krogle, katerega ravnina je vzporedna z ravnino obzorja, se imenuje almucantarat

Naloge

Ime	Formula	Pojasnila	Opombe
Višina svetila na zgornji kulminaciji (med ekvatorjem in zenitom)	h = 90° – φ + δ z = 90° - h	d- deklinacija zvezde, j- zemljepisna širina mesta opazovanja, h-višina zvezde nad obzorjem z– zenitna razdalja svetila
Višina je svetila navzgor. vrhunec (med zenitom in nebesnim polom)	h= 90° + φ – δ
Višina svetilke v spodnjem. vrhunec (nezahajajoča zvezda)	h = φ + δ – 90°
Zemljepisna širina glede na nezahajajočo zvezdo, katere obe kulminaciji sta opazovani severno od zenita	φ = (h v + h n)/2	h noter- višina svetila nad obzorjem pri zgornji kulminaciji h n- višina svetila nad obzorjem pri spodnji kulminaciji	Če ne severno od zenita, potem δ =(h v + h n)/2
Orbitalna ekscentričnost (stopnja raztezka elipse)	e = 1 – r p /a oz e = r a /a - 1 ali e = (1 – in 2 /A 2 ) ½	e – ekscentričnost elipse (eliptična orbita) - razmerje med razdaljo od središča do žarišča in razdaljo od središča do roba elipse (polovica velike osi); r p – perigejska orbitalna razdalja r a – orbitalna razdalja apogeja A - velika pol os elipse; b – mala pol os elipse;	Elipsa je krivulja, v kateri je vsota razdalj od katere koli točke do njenih žarišč konstantna vrednost, enaka veliki osi elipse
Orbitalna pol os	r p + r a = 2a
Najnižja vrednost radius vektor na periapsis	r p = a∙(1-e)
Najvišja vrednost radij vektor v apocentru (afel)	r a = a∙(1+e)
Sploščenost elipse	e = (a – b)/a = 1 – b/a = 1 – (1 – e 2 ) 1/2	e- stiskanje elipse
Mala pol os elipse	b = a∙ (1 – e 2 ) ½
Konstanta površine

	|	naslednje predavanje ==>