Nu este un punct al sferei cerești. Lectură de astronomie - Sfera cerească, punctele sale principale
2.1.1. Planuri de bază, linii și puncte ale sferei cerești
Sfera cerească se numește sferă imaginară cu o rază arbitrară centrată într-un punct de observație selectat, pe suprafața căreia sunt situate corpurile de iluminat, deoarece sunt vizibile pe cer la un moment dat în timp dintr-un punct dat din spațiu. Pentru a imagina corect un fenomen astronomic, este necesar să se considere că raza sferei cerești este mult mai mare decât raza Pământului (R sf >> R al Pământului), adică să presupunem că observatorul se află în centru. al sferei cerești, iar același punct al sferei cerești (una și aceeași stea) este vizibil din diferite locuri de pe suprafața pământului în direcții paralele.
Bolta sau cerul este de obicei înțeles ca suprafața interioară a sferei cerești pe care sunt proiectate corpuri cerești (luminari). Pentru un observator de pe Pământ, Soarele este vizibil pe cer în timpul zilei, uneori Luna și chiar mai rar Venus. Într-o noapte fără nori sunt vizibile stelele, luna, planetele, uneori cometele și alte corpuri. Sunt aproximativ 6000 de stele vizibile cu ochiul liber.Poziția relativă a stelelor rămâne aproape neschimbată din cauza distanțelor mari până la ele. Corpurile cerești legate de sistemul solar își schimbă poziția față de stele și între ele, ceea ce este determinat de deplasarea lor unghiulară și liniară vizibilă zilnică și anuală.
Firmamentul se rotește în ansamblu cu toate luminile de pe el în jurul unei axe imaginare. Această rotație este zilnică. Dacă observăm rotația diurnă a stelelor în emisfera nordică a Pământului și ne confruntăm cu polul nord, atunci rotația cerului va avea loc în sens invers acelor de ceasornic.
Centrul O al sferei cerești - punct de observație. Linia dreaptă ZOZ „coincide cu direcția liniei de plumb la punctul de observație se numește linie de plumb sau verticală. Linia de plumb se intersectează cu suprafața sferei cerești în două puncte: la zenitul Z, deasupra capului observatorului, iar în punctul diametral opus Z" - nadir. Cercul cel mare al sferei cerești (SWNE), al cărui plan este perpendicular pe plumb, se numește orizont matematic sau adevărat. Orizontul matematic este un plan tangent la suprafața Pământului în punctul de observație. Cercul mic al sferei cerești (aMa "), care trece prin luminarul M, și al cărui plan este paralel cu planul orizontului matematic, se numește almucantara luminarului. Semicercul mare al sferei cerești ZMZ" se numește cercul de înălțime, cercul vertical sau pur și simplu verticala luminii.Diametrul PP "în jurul căruia se rotește sfera cerească se numește axa lumii. Axa lumii se intersectează cu suprafața sferei cerești în două puncte: la polul nord al lumii P, de la care se rotește sfera cerească. în sensul acelor de ceasornic, dacă te uiți la sfera din exterior și la polul sudic al lumii P”. Axa lumii este înclinată spre planul orizontului matematic la un unghi egal cu latitudinea punctului de observație φ. Cercul mare al sferei cerești QWQ "E, al cărui plan este perpendicular pe axa lumii, se numește ecuator ceresc. Cercul mic al sferei cerești (bМb"), al cărui plan este paralel cu planul ecuatorului ceresc, se numește paralela cerească sau diurnă a stelei M. Semicercul mare al sferei cerești PMP * se numește cerc orar sau cerc declinativ al stelei.
Ecuatorul ceresc se intersectează cu orizontul matematic în două puncte: în punctul de est E și în punctul de vest V. Cercurile de înălțime care trec prin punctele de est și vest se numesc primele verticale - est și vest.
Cercul cel mare al sferei cerești PZQSP "Z" Q "N, al cărui plan trece prin plumbul și axa lumii, se numește meridianul ceresc. Planul meridianului ceresc și planul orizontului matematic se intersectează în linie dreaptă NOS, care se numește linia amiezului.meridianul ceresc se intersectează cu orizontul matematic.în punctul nord N și în punctul sudic S.meridianul ceresc se intersectează cu ecuatorul ceresc tot în două puncte: la punctul superior al ecuatorului Q, care este mai aproape de zenit, și în punctul inferior al ecuatorului Q ", care este mai aproape de nadir.
2.1.2. Luminari, clasificarea lor, mișcări vizibile.
Stele, Soare și Lună, planete
Pentru a naviga pe cer, stelele strălucitoare sunt combinate în constelații. Există 88 de constelații pe cer, dintre care 56 sunt vizibile pentru un observator la latitudinile mijlocii ale emisferei nordice a Pământului. Toate constelațiile au propriile nume asociate cu numele animalelor (Ursa Major, Leu, Dragon), numele eroilor mitologiei grecești (Cassiopeia, Andromeda, Perseus) sau numele obiectelor ale căror contururi seamănă (Coroana de Nord, Triunghi, Balanta). Stelele individuale din constelații sunt desemnate prin litere ale alfabetului grecesc, iar cele mai strălucitoare dintre ele (aproximativ 200) și-au primit numele „proprii”. De exemplu, α Canis Major - „Sirius”, α Orion - „Betelgeuse”, β Perseus - „Algol”, α Ursa Minor - „Steaua polară”, lângă care se află punctul polului nord al lumii. Căile Soarelui și Lunii pe fundalul stelelor aproape coincid și vin în douăsprezece constelații, care au fost numite zodiacale, deoarece cele mai multe dintre ele sunt numite animale (din grecescul „zoon” - animal). Acestea includ constelațiile Berbec, Taur, Gemeni, Rac, Leu, Fecioară, Balanță, Scorpion, Săgetător, Capricorn, Vărsător și Pești. Traiectoria lui Marte în sfera cerească în 2003 |
Chiar și în antichitate s-au văzut 5 lumini, asemănătoare stelelor, dar „rătăcind” în constelații. Au fost numite planete - „luminari rătăcitori”. Ulterior, au fost descoperite încă 2 planete și un număr mare de corpuri cerești mai mici (planete pitice, asteroizi).
Planetele se deplasează de cele mai multe ori de-a lungul constelațiilor zodiacale de la vest la est (mișcare înainte), dar o parte din timp - de la est la vest (mișcare înapoi).
| Browserul dvs. nu acceptă eticheta video. Mișcarea stelelor în sfera cerească |
Sfera cerească este o sferă imaginară de rază arbitrară folosită în astronomie pentru a descrie pozițiile relative ale stelelor pe cer. Pentru simplitatea calculelor, raza sa este luată egală cu unu; centrul sferei cerești, în funcție de problema care se rezolvă, se combină cu pupila observatorului, cu centrul Pământului, Lunii, Soarelui sau, în general, cu un punct arbitrar din spațiu.
Conceptul de sferă cerească a apărut în antichitate. S-a bazat pe impresia vizuală a existenței unei cupole de cristal a cerului, pe care se presupune că sunt fixate stelele. Sfera cerească din mintea popoarelor antice era cel mai important element al Universului. Odată cu dezvoltarea astronomiei, această vedere asupra sferei cerești a dispărut. Cu toate acestea, geometria sferei cerești, stabilită în antichitate, ca rezultat al dezvoltării și îmbunătățirii, a primit o formă modernă, în care, pentru comoditatea diferitelor calcule, este folosită în astrometrie.
Luați în considerare sfera cerească așa cum apare observatorului la latitudini medii de la suprafața Pământului (Fig. 1).
Două linii drepte, a căror poziţie poate fi stabilită experimental cu ajutorul instrumentelor fizice şi astronomice, joacă un rol important în definirea conceptelor asociate sferei cereşti.
Primul este un fir cu plumb; aceasta este o linie dreaptă care coincide într-un punct dat cu direcția acțiunii gravitației. Această linie, trasată prin centrul sferei cerești, o traversează în două puncte diametral opuse: cel de sus se numește zenit, cel de jos - nadir. Planul care trece prin centrul sferei cerești perpendicular pe plumb se numește planul orizontului matematic (sau adevărat). Linia de intersecție a acestui plan cu sfera cerească se numește orizont.
A doua linie dreaptă este axa lumii - o linie dreaptă care trece prin centrul sferei cerești paralelă cu axa de rotație a Pământului; în jurul axei lumii există o rotație zilnică vizibilă a întregului firmament.
Punctele de intersecție ale axei lumii cu sfera cerească se numesc polii nord și sud ai lumii. Cea mai vizibilă dintre stele din apropierea Polului Nord al lumii este Steaua Polară. Nu există stele strălucitoare în apropierea Polului Sud al lumii.
Planul care trece prin centrul sferei cerești perpendicular pe axa lumii se numește planul ecuatorului ceresc. Linia de intersecție a acestui plan cu sfera cerească se numește ecuator ceresc.
Amintiți-vă că cercul care se obține atunci când sfera cerească se intersectează cu un plan care trece prin centrul său se numește cerc mare în matematică, iar dacă planul nu trece prin centru, atunci se obține un cerc mic. Orizontul și ecuatorul ceresc sunt cercuri mari ale sferei cerești și o împart în două emisfere egale. Orizontul împarte sfera cerească în emisfere vizibile și invizibile. Ecuatorul ceresc îl împarte în emisfera nordică și respectiv sudică.
Odată cu rotația diurnă a firmamentului, luminile se rotesc în jurul axei lumii, descriind cercuri mici pe sfera cerească, numite paralele diurne; luminari, îndepărtați de polii lumii cu 90 °, se deplasează de-a lungul cercului cel mare al sferei cerești - ecuatorul ceresc.
După ce am determinat linia de plumb și axa lumii, nu este dificil să definim toate celelalte planuri și cercuri ale sferei cerești.
Planul care trece prin centrul sferei cerești, în care se află atât plumbul, cât și axa lumii, se numește planul meridianului ceresc. Cercul cel mare de la intersecția acestui plan cu sfera cerească se numește meridianul ceresc. Cel al punctelor de intersecție a meridianului ceresc cu orizontul, care este mai aproape de Polul Nord al lumii, se numește punctul de nord; diametral opus - punctul de sud. Linia dreaptă care trece prin aceste puncte este linia amiezii.
Punctele orizontale care se află la 90 ° față de nord și sud se numesc puncte de est și vest. Aceste patru puncte sunt numite punctele principale ale orizontului.
Avioanele care trec prin plumb traversează sfera cerească în cercuri mari și se numesc verticale. Meridianul ceresc este una dintre verticale. Verticala, perpendiculară pe meridian și care trece prin punctele de est și vest, se numește prima verticală.
Prin definiție, cele trei planuri principale - orizontul matematic, meridianul ceresc și prima verticală - sunt reciproc perpendiculare. Planul ecuatorului ceresc este perpendicular doar pe planul meridianului ceresc, formând un unghi diedru cu planul orizontului. La polii geografici ai Pământului, planul ecuatorului ceresc coincide cu planul orizontului, iar la ecuatorul Pământului devine perpendicular pe acesta. În primul caz, la polii geografici ai Pământului, axa lumii coincide cu plumbul și oricare dintre verticale poate fi luată drept meridian ceresc, în funcție de condițiile sarcinii în cauză. În al doilea caz, la ecuator, axa lumii se află în planul orizontului și coincide cu linia de la amiază; În acest caz, Polul Nord al lumii coincide cu punctul de nord, iar Polul Sud al lumii - cu punctul de sud (vezi Fig.).
Când se folosește sfera cerească, al cărei centru este aliniat cu centrul Pământului sau cu un alt punct din spațiu, apar și o serie de caracteristici, cu toate acestea, principiul introducerii conceptelor de bază - orizont, meridian ceresc, prima verticală, ecuatorul ceresc etc. – rămâne același.
Planurile și cercurile principale ale sferei cerești sunt utilizate la introducerea coordonatelor cerești orizontale, ecuatoriale și ecliptice, precum și la descrierea caracteristicilor rotației diurne aparente a corpurilor de iluminat.
Cercul mare format atunci când sfera cerească se intersectează cu un plan care trece prin centrul său și paralel cu planul orbitei pământului se numește ecliptică. Mișcarea anuală aparentă a Soarelui are loc de-a lungul eclipticii. Punctul de intersecție al eclipticii cu ecuatorul ceresc, la care soarele trece din emisfera sudica a sferei cerești spre nordul, se numește echinocțiul de primăvară. Punctul opus al sferei cerești se numește echinocțiul de toamnă. O linie dreaptă care trece prin centrul sferei cerești perpendiculară pe planul eclipticii intersectează sfera la doi poli ai eclipticii: Polul Nord în emisfera nordică și Polul Sud în emisfera sudică.
Cursul numărul 2. Sfera cerească, punctele sale principale.
1. Sisteme de coordonate cerești orizontale și ecuatoriale.
2. Ascensiunea dreaptă. Declinarea luminii.
3. Efectuarea observaţiilor astronomice de seară ale cerului înstelat.
Sfera celestiala. Principalele puncte, linii și cercuri de pe sfera cerească
Sfera cerească se numește sferă de orice rază centrată într-un punct arbitrar din spațiu. Pentru centrul său, în funcție de formularea problemei, se iau ochiul observatorului, centrul instrumentului, centrul Pământului etc.
Luați în considerare punctele și cercurile principale ale sferei cerești, pentru al căror centru este luat ochiul observatorului (Fig. 72). Desenați o linie de plumb prin centrul sferei cerești. Punctele de intersecție ale plumbului cu sfera se numesc zenit Z și nadir n.
Orez. 72.
Se numește planul care trece prin centrul sferei cerești perpendicular pe plumbplanul orizontului adevărat.
Acest plan, care se intersectează cu sfera cerească, formează un cerc mare, numit orizont adevărat. Acesta din urmă împarte sfera cerească în două părți: supraorizontală și suborizontală.
Linia dreaptă care trece prin centrul sferei cerești paralelă cu axa pământului se numește axa y a lumii. Se numesc punctele de intersecție a axei lumii cu sfera cerească polii lumii. Unul dintre poli, corespunzător polilor Pământului, se numește polul nord al lumii și denotă Pn, celălalt - polul sudic al lumii Ps.
Planul QQ „care trece prin centrul sferei cerești perpendicular pe axa lumii se numește planul ecuatorului ceresc. Acest plan, care se intersectează cu sfera cerească, formează circumferința unui cerc mare -ecuatorul ceresc, care împarte sfera cerească în părţi de nord şi de sud.
Cercul cel mare al sferei cerești care trece prin polii lumii, zenit și nadir, se numește meridianul observator PN nPsZ. Axa lumii împarte meridianul observatorului în PN ZP la amiază și PN nP la miezul nopții.
Meridianul observatorului se intersectează cu orizontul adevărat în două puncte: punctul nord N și punctul sud S. Linia dreaptă care leagă punctele nord și sud se numește linia de amiază.
Dacă priviți din centrul sferei către punctul N, atunci punctul de est O va fi în dreapta Sf , iar în stânga - punctul de vest V. Cercuri mici ale sferei cerești aa ", paralele cu planul orizontului adevărat, se numescalmucantaras; bb mic "paralel cu planul ecuatorului ceresc, -paralele cereşti.
Se numesc cercurile sferei cerești Zon care trec prin punctele zenit și nadir verticale. Verticala care trece prin punctele de est și vest se numește prima verticală.
Se numesc cercurile sferei cerești PNoP care trec prin polii lumii cercuri de declinaţie.
Meridianul observatorului este atât cercul vertical, cât și cercul declinativ. El împarte sfera cerească în două părți - est și vest.
Polul lumii situat deasupra orizontului (sub orizont) se numește polul ridicat (coborât) al lumii. Numele polului înălțat al lumii este întotdeauna același nume cu numele latitudinii unui loc.
Axa lumii cu planul orizontului adevărat face un unghi egal cu latitudinea geografică a locului.
Poziția luminilor pe sfera cerească este determinată cu ajutorul sistemelor de coordonate sferice. În astronomia nautică se folosesc sistemele de coordonate orizontale și ecuatoriale.
Conceptul de sferă cerească își are originea în vremuri străvechi; s-a bazat pe impresia vizuală a existenței unui firmament bombat. Această impresie se datorează faptului că, ca urmare a îndepărtării enorme a corpurilor cerești, ochiul uman nu este capabil să evalueze diferențele dintre distanțe față de acestea și par a fi la fel de îndepărtate. Popoarele antice au asociat acest lucru cu prezența unei adevărate sfere care delimitează întreaga lume și purta numeroase stele pe suprafața ei. Astfel, în viziunea lor, sfera cerească era cel mai important element al universului. Odată cu dezvoltarea cunoștințelor științifice, o astfel de viziune asupra sferei cerești a dispărut. Cu toate acestea, geometria sferei cerești, stabilită în antichitate, ca urmare a dezvoltării și îmbunătățirii, a primit o formă modernă, în care este folosită în astrometrie.
Elemente ale sferei cerești
Plumb Line și concepte aferente
Grafic care arată raportul , și (în diverse definiții). Rețineți că zenitul este opusul nadirului.
Linie de plumb - o linie dreaptă care trece prin centrul sferei cerești și punctul de observație de pe suprafața Pământului. Linia plumbă se intersectează cu suprafața sferei cerești în două puncte - peste capul observatorului și sub picioarele observatorului.
Orizont adevărat (matematic). - un cerc mare al sferei cerești, al cărui plan este perpendicular pe plumbul. Orizontul adevărat împarte suprafața sferei cerești în două emisfere:emisfera vizibilă cu vârful la zenit șiemisferă invizibilă cu vârful în nadir. Orizontul adevărat nu coincide cu orizontul vizibil datorită cotei punctului de observare deasupra suprafeței pământului, precum și datorită curbării razelor de lumină în atmosferă.
Înălțimea cercului sau vertical luminarii - un semicerc mare al sferei cerești care trece prin luminare, zenit și nadir.Almucantarat (arabă." ») - un mic cerc al sferei cerești, al cărui plan este paralel cu planul orizontului matematic. Cercurile de înălțime și almucantarate formează o grilă de coordonate care stabilește coordonatele orizontale ale stelei.
Rotația zilnică a sferei cerești și concepte aferente
O linie imaginară care trece prin centrul lumii în jurul căreia se rotește sfera cerească. Axa lumii se intersectează cu suprafața sferei cerești în două puncte -polul nord al lumii și polul sudic al lumii ... Rotirea sferei cerești are loc în sens invers acelor de ceasornic în jurul polului nord, dacă priviți sfera cerească din interior.
Un cerc mare al sferei cerești, al cărui plan este perpendicular pe axa lumii și trece prin centrul sferei cerești. Ecuatorul ceresc împarte sfera cerească în două emisfere:de Nordși sudic .
Cercul de declinație luminos - un cerc mare al sferei cerești care trece prin polii lumii și acest luminar.
Paralela diurnă - un mic cerc al sferei cerești, al cărui plan este paralel cu planul ecuatorului ceresc. Mișcările diurne vizibile ale luminilor urmează paralele diurne. Cercurile de declinație și paralelele diurne formează o grilă de coordonate pe sfera cerească, care stabilește coordonatele ecuatoriale ale stelei.
Termeni generați la intersecția conceptelor „Plumb line” și „Rotația sferei cerești”
Ecuatorul ceresc intersectează orizontul matematic lapunct spre est și punct spre vest ... Punctul spre est este cel în care punctele sferei cerești care se rotesc se ridică de la orizont. Se numește semicercul de înălțime care trece prin punctul de estprima verticală .
Meridianul ceresc - un cerc mare al sferei cerești, al cărui plan trece prin plumbul și axa lumii. Meridianul ceresc împarte suprafața sferei cerești în două emisfere:emisfera estica și emisfera vestica .
Linia de la amiază - linia de intersecție a planului meridianului ceresc și a planului orizontului matematic. Linia de amiază și meridianul ceresc traversează orizontul matematic în două puncte:punct spre nord și punct spre sud ... Punctul nordic este cel mai aproape de polul nord al lumii.
Mișcarea anuală a Soarelui în sfera cerească și concepte aferente
P, P "- polii lumii, T, T" - punctele echinocțiului, E, C - punctele solstițiului, P, P "- polii eclipticii, PP" - axa lumii, PP "- axa ecliptică, ATQT" - ecuator ceresc, ETCT "- ecliptică
Cercul mare al sferei cerești de-a lungul căruia are loc mișcarea anuală aparentă ... Planul eclipticii se intersectează cu planul ecuatorului ceresc la un unghi ε = 23 ° 26".
Cele două puncte în care ecliptica intersectează ecuatorul ceresc se numesc puncte... V echinocțiul de primăvară Soarele în mișcarea sa anuală trece din emisfera sudică a sferei cerești în nordul; vpunctul echinocțiului de toamnă - din emisfera nordică spre sud. Două puncte ale eclipticii care se află la 90 ° de echinocțiu și, prin urmare, cele mai îndepărtate de ecuatorul ceresc se numesc puncte. . Punctul solstițiului de vară situat în emisfera nordică,punctul solstițiului de iarnă - în emisfera sudică. Aceste patru puncte sunt indicate prin simboluri♈ ), echinocțiul de toamnă - semnul Balanței (♎ ), solstițiul de iarnă - semnul Capricornului (♑ ), solstițiul de vară - semnul Racului (♋ )
Diametrul sferei cerești perpendicular pe planul eclipticii. Axa ecliptică se intersectează cu suprafața sferei cerești în două puncte -ecliptica de la polul nord situată în emisfera nordică șiecliptica de la polul sud situată în emisfera sudică. Polul nord al eclipticii are coordonatele ecuatoriale R.A. = 18h00m, Dec = + 66 ° 33 ", și este în constelație iar polul sudic este R.A. = 6h00m, DECL = −66 ° 33 "în constelație .
Cercul de latitudine ecliptică , sau pur și simplu cerc de latitudine - un semicerc mare al sferei cerești care trece prin polii eclipticii.
Oamenii din antichitate credeau că toate stelele sunt situate pe sfera cerească, care, în ansamblu, se învârte în jurul Pământului. Deja cu peste 2.000 de ani în urmă, astronomii au început să folosească metode care făceau posibilă indicarea locației oricărei stele în sfera cerească în raport cu alte obiecte sau repere spațiale. Este convenabil să folosim conceptul de sferă cerească și acum, deși știm că această sferă nu există cu adevărat.
sfera cereasca -o suprafață sferică imaginară de rază arbitrară, în centrul căreia se află ochiul observatorului și pe care proiectăm poziția corpurilor cerești.Conceptul de sferă cerească este utilizat pentru măsurători unghiulare pe cer, pentru comoditatea raționamentului despre cele mai simple fenomene cerești vizibile, pentru diferite calcule, de exemplu, calcularea orelor de răsărit și apus.
Să construim o sferă cerească și să desenăm o rază din centrul ei spre stea A.
Acolo unde această rază traversează suprafața sferei, plasează un punct A 1înfățișând această stea. Stea V va fi reprezentat printr-un punct ÎN 1 . Repetând o operație similară pentru toate stelele observate, obținem pe suprafața sferei o imagine a cerului înstelat - un glob stelar. Este clar că dacă observatorul se află în centrul acestei sfere imaginare, atunci pentru el direcția către stelele înseși și către imaginile lor pe sferă va coincide.
- Care este centrul sferei cerești? (Ochiul observatorului)
- Care este raza sferei cerești? (Arbitrar)
- Care este diferența dintre sferele cerești a doi vecini de pe birou? (Poziția centrală).
Pentru rezolvarea multor probleme practice, distanțele până la corpurile cerești nu joacă un rol, importantă doar locația lor aparentă pe cer. Măsurătorile unghiulare sunt independente de raza sferei. Prin urmare, deși sfera cerească nu există în natură, astronomii folosesc conceptul de sferă cerească pentru a studia aranjarea aparentă a luminilor și a fenomenelor care pot fi observate pe cer în timpul zilei sau mai multor luni. Stelele, soarele, luna, planetele etc., sunt proiectate pe o astfel de sferă, făcând abstracție de la distanțele reale până la stele și luând în considerare doar distanța unghiulară dintre ele. Distanțele dintre stele de pe sfera cerească pot fi exprimate doar în măsură unghiulară. Aceste distanțe unghiulare sunt măsurate prin valoarea unghiului central dintre razele îndreptate către una și cealaltă stea, sau arcurile corespunzătoare de pe suprafața sferei.
Pentru o estimare aproximativă a distanțelor unghiulare de pe cer, este util să ne amintim următoarele date: distanța unghiulară dintre cele două stele extreme ale găleții Ursei Major (α și β) este de aproximativ 5 °, iar de la α Ursa Major la α Ursa Minor (Steaua Polară) - de 5 ori mai mult - aproximativ 25 °.
Cele mai simple estimări ale distanțelor unghiulare ale ochilor pot fi, de asemenea, efectuate folosind degetele unei mâini întinse.
Doar două corpuri de iluminat - Soarele și Luna - le vedem ca niște discuri. Diametrele unghiulare ale acestor discuri sunt aproape aceleași - aproximativ 30 "sau 0,5 °. Dimensiunile unghiulare ale planetelor și stelelor sunt mult mai mici, așa că le vedem pur și simplu ca puncte luminoase. Pentru ochiul liber, un obiect nu arată ca un punct dacă dimensiunile sale unghiulare depășesc 2 – 3". Aceasta înseamnă, în special, că ochiul nostru distinge fiecare punct luminos (stea) separat dacă distanța unghiulară dintre ele este mai mare decât această valoare. Cu alte cuvinte, vedem un obiect ca non-punctual numai dacă distanța până la el depășește dimensiunile sale de cel mult 1700 de ori.
Linie de plumb Z, Z ' trecând prin ochiul observatorului (punctul C), situat în centrul sferei cerești, traversează sfera cerească în puncte Z - zenit,Z '- nadir.
Zenit- acest punct cel mai înalt deasupra capului observatorului.
Nadir -opus punctului zenit al sferei cereşti.
Se numește planul perpendicular pe plumbplan orizontal (sau plan orizontal).
Orizontul matematiclinia de intersecție a sferei cerești cu un plan orizontal care trece prin centrul sferei cerești se numește.
Cu ochiul liber, pe tot cerul pot fi văzute aproximativ 6.000 de stele, dar vedem doar jumătate dintre ele, pentru că cealaltă jumătate a cerului înstelat ne este ascunsă de Pământ. Se mișcă stelele pe cer? Se dovedește că toată lumea se mișcă și, mai mult, în același timp. Acest lucru este ușor de verificat prin observarea cerului înstelat (focalizarea pe anumite obiecte).
Datorită rotației sale, aspectul cerului înstelat se schimbă. Unele stele tocmai ies din spatele orizontului (în ridicare) în partea sa de est, altele în acest moment sunt înalte deasupra capului, iar altele se ascund deja în spatele orizontului în partea de vest (decor). În același timp, ni se pare că cerul înstelat se rotește în întregime. Acum toată lumea știe bine asta rotația firmamentului este un fenomen aparent cauzat de rotația Pământului.
O imagine a ceea ce se întâmplă cu cerul înstelat ca urmare a rotației zilnice a Pământului poate fi surprinsă de o cameră.
În imaginea rezultată, fiecare stea și-a lăsat urmele sub forma unui arc circular. Dar există și o astfel de stea, a cărei mișcare este aproape imperceptibilă pe tot parcursul nopții. Această stea a fost numită Polar. În timpul zilei, descrie un cerc de rază mică și este întotdeauna vizibil la aproape aceeași înălțime deasupra orizontului în partea de nord a cerului. Centrul comun al tuturor traseelor concentrice de stele se află pe cer, lângă Steaua Polară. Acest punct, spre care este îndreptată axa de rotație a Pământului, se numește polul nord al lumii. Arcul descris de Polaris are cea mai mică rază. Dar acest arc și toate celelalte - indiferent de raza și curbura lor - formează aceeași parte a cercului. Dacă ar fi posibil să fotografiați căile stelelor pe cer pentru o zi întreagă, atunci fotografia s-ar dovedi a fi cercuri pline - 360 °. La urma urmei, o zi este o perioadă a unei revoluții complete a Pământului în jurul axei sale. Într-o oră, Pământul se va roti cu 1/24 de cerc, adică cu 15 °. În consecință, lungimea arcului pe care steaua îl va descrie în acest timp va fi de 15 °, iar într-o jumătate de oră - 7,5 °.
În timpul zilei, stelele descriu cercurile mai mari, cu atât sunt mai departe de Steaua Polară.
Axa de rotație diurnă a sferei cerești se numeșteaxa lumii (PP").
Se numesc punctele de intersecție ale sferei cerești cu axa lumiipolii lumii(punct R - polul nord al lumii, punct R" - polul sud al lumii).
Steaua Nordului este situată în apropierea Polului Nord al lumii. Când privim Steaua Polară, mai exact, într-un punct fix de lângă ea - polul nord al lumii, direcția privirii noastre coincide cu axa lumii. Polul Sud al lumii este situat în emisfera sudică a sferei cerești.
Avionul EAWQ, perpendicular pe axa lumii PP „și trecând prin centrul sferei cerești, se numeșteplanul ecuatorului ceresc, și linia de intersecție cu sfera cerească -ecuatorul ceresc.
Ecuatorul ceresc - o linie circulară obținută din intersecția sferei cerești cu un plan care trece prin centrul sferei cerești perpendicular pe axa lumii.
Ecuatorul ceresc împarte sfera cerească în două emisfere: nordică și sudică.
Axa lumii, polii lumii și ecuatorul ceresc sunt similare cu axa, polii și ecuatorul Pământului, deoarece numele enumerate sunt asociate cu rotația aparentă a sferei cerești și este o consecință a rotația reală a globului.
Avionul care trece prin punctul zenitZ , Centru CU sferă și pol ceresc R lumea este numităplanul meridianului ceresc, iar linia de intersecție a acesteia cu sfera cerească se formeazălinia meridianului ceresc.
Meridianul ceresc - un cerc mare al sferei cerești care trece prin zenitul Z, polul lumii P, polul sud al lumii P ", nadir Z"
În orice loc de pe Pământ, planul meridianului ceresc coincide cu planul meridianului geografic al acestui loc.
Linia de la amiază NS - aceasta este linia de intersecție a planurilor meridianului și orizontului. N - punctul de nord, S - punctul de sud
Este numit astfel pentru că la amiază umbrele obiectelor verticale cad în această direcție.
- Care este perioada de rotație a sferei cerești? (Egal cu perioada de rotație a Pământului - 1 zi).
- În ce direcție are loc rotația aparentă (aparentă) a sferei cerești? (Opus sensului de rotație al Pământului).
- Ce se poate spune despre poziția relativă a axei de rotație a sferei cerești și a axei pământului? (Axa sferei cerești și axa pământului vor coincide).
- Toate punctele sferei cerești participă la rotația aparentă a sferei cerești? (Punctele situate pe axă sunt în repaus).
Pământul se mișcă pe o orbită în jurul Soarelui. Axa de rotație a Pământului este înclinată față de planul orbital la un unghi de 66,5 °. Datorită acțiunii forțelor gravitaționale de la Lună și Soare, axa de rotație a Pământului este deplasată, în timp ce înclinarea axei față de planul orbitei Pământului rămâne constantă. Axa Pământului pare să alunece de-a lungul suprafeței conului. (același lucru se întâmplă cu axa unui vârf obișnuit la sfârșitul rotației).
Acest fenomen a fost descoperit încă din anul 125 î.Hr. NS. astronomul grec Hipparchus și numit precesiune.
Axa Pământului completează o revoluție în 25.776 de ani - această perioadă se numește anul platonic. Acum, lângă P - polul nord al lumii, există Steaua Polară - α Ursa Mică. Polar este numele stelei care astăzi se află lângă Polul Nord al lumii. În vremea noastră, din aproximativ 1100, o astfel de stea este alfa Ursei Mici - Kinosura. Anterior, titlul de Polar a fost atribuit alternativ π, η și τ lui Hercule, stelelor Tuban și Kohab. Romanii nu aveau deloc Steaua Polară, iar Kohab și Kinosura (α Ursa Minor) erau numiți Gardieni.
La începutul cronologiei noastre - polul lumii era lângă Dragonul α - acum 2000 de ani. În 2100, polul lumii va fi la doar 28 „de la Steaua Nordului – acum 44”. În 3200, constelația Cepheus va deveni polară. În 14000, Vega (α Lyrae) va fi polară.
Cum să găsești Steaua Polară pe cer?
Pentru a găsi Steaua Polară, trebuie să desenați mental o linie dreaptă prin stelele Carului Mare (primele 2 stele ale „găleții”) și să numărați 5 distanțe între aceste stele de-a lungul acesteia. În acest loc, lângă linia dreaptă, vom vedea o stea, aproape aceeași strălucire cu stelele „găleții” – aceasta este Steaua Polară.
În constelația, care este adesea numită găleată mică, Steaua Polară este cea mai strălucitoare. Dar la fel ca majoritatea stelelor Carului Mare, Polaris este o stea de a doua magnitudine.
Triunghi de vară (vară-toamnă) = steaua Vega (α Lyrae, 25,3 ani lumină), steaua Deneb (α Cygnus, 3230 ani lumină), steaua Altair (α Vultur, 16,8 ani lumină)
Coordonatele cerești
Pentru a găsi o lumină pe cer, trebuie să indicați în ce parte a orizontului și cât de sus se află deasupra acestuia. În acest scop, sistem de coordonate orizontal – azimutși înălţime. Pentru un observator situat în orice punct de pe Pământ, nu este dificil să determine direcțiile verticale și orizontale.
Primul dintre ele este determinat folosind un fir de plumb și este reprezentat în desen printr-un fir de plumb Z Z ", trecând prin centrul sferei (punctul O).
Se numește punctul Z situat direct deasupra capului observatorului zenit.
Un plan care trece prin centrul sferei perpendicular pe plumb formează un cerc atunci când intersectează sfera - Adevărat, sau matematic, orizont.
Înălţime luminarul se numără de-a lungul unui cerc care trece prin zenit și luminare , și se exprimă prin lungimea arcului acestui cerc de la orizont până la luminare. Acest arc și unghiul corespunzător sunt de obicei notate cu literă h.
Înălțimea stelei, care se află la zenit, este de 90 °, la orizont - 0 °.
Poziția stelei față de laturile orizontului este indicată de a doua sa coordonată - azimut, notat printr-o literă A. Azimutul este măsurat din punctul sudic în sensul acelor de ceasornic, deci azimutul punctului sudic este de 0 °, punctul de vest este de 90 ° și așa mai departe.
Coordonatele orizontale ale luminilor se modifică continuu în timp și depind de poziția observatorului pe Pământ, deoarece în raport cu spațiul mondial, planul orizontului dintr-un punct dat de pe Pământ se rotește odată cu acesta.
Coordonatele orizontale ale luminilor sunt măsurate pentru a determina ora sau coordonatele geografice ale diferitelor puncte de pe Pământ. În practică, de exemplu în geodezie, înălțimea și azimutul sunt măsurate cu instrumente optice goniometrice speciale - teodolite.
Pentru a crea o hartă a stelelor care înfățișează constelații într-un avion, trebuie să cunoașteți coordonatele stelelor. Pentru a face acest lucru, trebuie să alegeți un sistem de coordonate care să se rotească cu cerul înstelat. Pentru a indica poziția luminilor pe cer, utilizați un sistem de coordonate similar cu cel folosit în geografie, - sistemul de coordonate ecuatorial.
Sistemul de coordonate ecuatorial este similar cu sistemul de coordonate geografice de pe glob. După cum știți, poziția oricărui punct de pe glob poate fi specificată cu folosind coordonatele geografice - latitudine și longitudine.
Latitudine geografică - este distanța unghiulară a unui punct față de ecuatorul Pământului. Latitudinea geografică (φ) este măsurată de-a lungul meridianelor de la ecuator până la polii Pământului.
Longitudine- unghiul dintre planul meridianului punctului dat și planul meridianului prim. Longitudine geografică (λ) măsurată de-a lungul ecuatorului de la meridianul inițial (Greenwich).
Deci, de exemplu, Moscova are următoarele coordonate: 37 ° 30 "longitudine estică și 55 ° 45" latitudine nordică.
Introduce sistemul de coordonate ecuatorial care indică poziția luminilor pe sfera cerească unul față de celălalt.
Să tragem o linie prin centrul sferei cerești, paralelă cu axa de rotație a Pământului, - axa lumii. Va traversa sfera cerească în două puncte diametral opuse, care se numesc polii lumii - Rși R. Polul Nord al lumii este numit cel lângă care se află Steaua Polară. Planul care trece prin centrul sferei paralel cu planul ecuatorului Pământului, în secțiune cu sfera formează un cerc, numit ecuatorul ceresc. Ecuatorul ceresc (ca și cel pământesc) împarte sfera cerească în două emisfere: nordul și sudul. Se numește distanța unghiulară a stelei față de ecuatorul ceresc declinaţie. Declinația se măsoară într-un cerc trasat prin stea și polii lumii, este similară cu latitudinea geografică.
Declinaţie- distanta unghiulara a stelelor fata de ecuatorul ceresc... Declinația este desemnată prin litera δ. În emisfera nordică, declinația este considerată pozitivă, în emisfera sudică - negativă.
A doua coordonată, care indică poziția stelei pe cer, este similară cu longitudinea geografică. Această coordonată se numește ascensiunea dreaptă ... Ascensiunea dreaptă este măsurată de-a lungul ecuatorului ceresc de la echinocțiul de primăvară γ, la care Soarele are loc anual pe 21 martie (la echinocțiul de primăvară). Se numără din punctul echinocțiului de primăvară γ în sens invers acelor de ceasornic, adică spre rotația diurnă a cerului. Prin urmare, luminarii se ridică (și se pun) în ordinea ascendentă a ascensiunii lor drepte.
Ascensiunea dreaptă - unghiul dintre planul unui semicerc trasat de la polul lumii prin stea(cerc de declinație), și planul unui semicerc tras de la polul lumii prin punctul echinocțiului de primăvară situat pe ecuator(cercul inițial al declinațiilor). Ascensiunea dreaptă este desemnată prin litera α
Declinația și ascensiunea dreaptă(δ, α) numite coordonate ecuatoriale.
Este convenabil să exprimați declinația și ascensiunea dreaptă nu în grade, ci în unități de timp. Având în vedere că Pământul face o revoluție în 24 de ore, obținem:
360 ° - 24 h, 1 ° - 4 min;
15 ° - 1 h, 15 "-1 min, 15" - 1 s.
Prin urmare, ascensiunea dreaptă, de exemplu 12 ore, este de 180 °, iar 7 ore și 40 de minute corespunde la 115 °.
Dacă nu aveți nevoie de o precizie specială, atunci coordonatele cerești pentru stele pot fi considerate neschimbate. Odată cu rotația diurnă a cerului înstelat, se rotește și echinocțiul de primăvară. Prin urmare, pozițiile stelelor față de ecuator și echinocțiul de primăvară nu depind de ora din zi sau de poziția observatorului pe Pământ.
Sistemul de coordonate ecuatorial este reprezentat pe o hartă în mișcare a cerului înstelat.
Sfera cerească este o sferă imaginară de rază arbitrară, al cărei centru se află în punctul de observație (Fig. 1). Un plan trasat prin centrul sferei cerești perpendicular pe linia verticală pe suprafața pământului formează un cerc mare la intersecția cu sfera cerească, numit orizont matematic sau adevărat.
Linia plumbă se intersectează cu sfera cerească în două puncte diametral opuse - zenitul Z și nadirul Z'. Zenitul este situat exact deasupra capului observatorului, nadirul este ascuns de suprafața pământului.
Rotația zilnică a sferei cerești este o reflectare a rotației Pământului și are loc și în jurul axei pământului, dar în sens opus, adică de la est la vest. Axa de rotație a sferei cerești, care coincide cu axa de rotație a Pământului, se numește axa lumii.
Polul Nord al lumii P este îndreptat către Steaua Polară (0 ° 51 de la Steaua Polară). Polul Sud al lumii P ' este situat deasupra orizontului emisferei sudice terestre și nu este vizibil din emisfera nordică.
Fig. 1. Intersecția ecuatorului ceresc și meridianul ceresc cu orizontul adevărat
Cercul cel mare al sferei cerești, al cărui plan este perpendicular pe axa lumii, se numește ecuator ceresc, care coincide cu planul ecuatorului pământului. Ecuatorul ceresc împarte sfera cerească în două emisfere - nord și sud. Ecuatorul ceresc se intersectează cu orizontul adevărat în două puncte, care se numesc punctele de est E și vest V. În punctul de est, ecuatorul ceresc se ridică deasupra orizontului adevărat, iar în punctul de vest cade dincolo de acesta.
Cercul cel mare al sferei cerești care trece prin polul lumii (PP '), zenit și nadir (ZZ') se numește meridianul ceresc, care se reflectă pe suprafața pământului sub forma meridianului (geografic) al pământului. Meridianul ceresc împarte sfera cerească în est și vest și se intersectează cu orizontul adevărat în două puncte diametral opuse - punctul de sud (S) și punctul de nord (N).
O linie dreaptă care trece prin punctele de la sud și nord și care este linia de intersecție a planului orizontului adevărat cu planul meridianului ceresc se numește linie de mijloc.
Un semicerc mare care trece prin polii Pământului și orice punct de pe suprafața lui se numește meridianul acestui punct. Meridianul care trece prin Observatorul Greenwich, principalul observator din Marea Britanie, este numit meridianul prim sau prim. Primul meridian și meridianul, la 180 ° față de zero, împart suprafața Pământului în două emisfere - estică și vestică.
Cercul cel mare al sferei cerești, al cărui plan coincide cu planul orbitei pământului în jurul Soarelui, se numește planul eclipticii. Linia de intersecție a sferei cerești cu planul eclipticii se numește linia eclipticii sau pur și simplu ecliptică (Fig. 3.2). Ecliptică este un cuvânt grecesc și în traducere înseamnă o eclipsă. Acest cerc a fost numit astfel deoarece eclipsele de Soare și Lună au loc atunci când ambele stele sunt aproape de planul eclipticii. Pentru un observator terestru, mișcarea anuală aparentă a Soarelui are loc de-a lungul eclipticii. O linie perpendiculară pe planul eclipticii și care trece prin centrul sferei cerești formează în punctele de intersecție cu aceasta polii nord (P) și sud (P ') ai eclipticii.
Linia de intersecție a planului eclipticii cu planul ecuatorului ceresc intersectează suprafața sferei pământului în două puncte diametral opuse, numite puncte de echilibru de primăvară și toamnă. Echinocțiul de primăvară este de obicei notat (Berbec), echinocțiul de toamnă este (Balanta). Soarele în aceste puncte apare pe 21 martie, respectiv 23 septembrie. În aceste zile pe Pământ, ziua este egală cu noaptea. Punctele ecliptice care se află la 90 ° față de echinocțiu se numesc puncte de solstițiu (22 iulie – vară, 23 decembrie – iarnă).
Planul ecuatorului ceresc este înclinat față de planul eclipticii la un unghi de - 23 ° 27′. Înclinarea eclipticii față de ecuator nu rămâne constantă. În 1896, la aprobarea constantelor astronomice, s-a decis să se considere înclinarea eclipticii egală cu 23 ° 27 ′ 8,26".
Datorită influenței asupra Pământului a forțelor de atracție ale Soarelui și Lunii, se modifică treptat în intervalul de la 22 ° 59 ′ la 24 ° 36 ′.
Orez. 2. Planul eclipticii și intersecția acestuia cu planul ecuatorului ceresc
Sisteme de coordonate cerești
Pentru a determina locația unui corp ceresc, se folosește unul sau altul sistem de coordonate cerești. În funcție de care dintre cercurile sferei cerești este selectată pentru a construi grila de coordonate, aceste sisteme sunt numite sistem de coordonate ecliptice sau ecuatoriale. Pentru a determina coordonatele de pe suprafața pământului, se folosește un sistem de coordonate geografice. Luați în considerare toate aceste sisteme.
Sistemul de coordonate ecliptic.
Sistemul de coordonate ecliptic este cel mai frecvent folosit de astrologi. Acest sistem este stabilit în toate vechile atlase ale cerului înstelat. Sistemul ecliptic este construit pe planul ecliptic. Poziția unui corp ceresc în acest sistem este determinată de două coordonate sferice - longitudine ecliptică (sau pur și simplu longitudine) și latitudine ecliptică.
Longitudinea ecliptică L se măsoară de la planul care trece prin polii eclipticii și ai echinocțiului de primăvară în direcția mișcării anuale a Soarelui, adică. de-a lungul semnelor zodiacului (fig. 3.3). Longitudinea este măsurată de la 0 ° la 360 °.
Latitudinea ecliptică B este distanța unghiulară de la ecliptică spre poli. Valoarea B este pozitivă spre polul nord al eclipticii, negativă - spre sud. Măsurat de la + 90 ° la –90 °.
Fig. 3. Sistemul de coordonate ceresc ecliptic.
Sistemul de coordonate ecuatorial.
Sistemul de coordonate ecuatorial este, de asemenea, folosit uneori de astrologi. Acest sistem este construit pe ecuatorul ceresc, care coincide cu ecuatorul pământului (Fig. 4). Poziția unui corp ceresc în acest sistem este determinată de două coordonate - ascensiunea dreaptă și declinația.
Ascensiunea dreaptă se numără de la echinocțiul de primăvară 0 ° în direcția opusă rotației zilnice a sferei cerești. Se măsoară fie în intervalul de la 0 ° la 360 °, fie în unități de timp - de la 0 oră. până la 24 de ore. Declinaţie? Este unghiul dintre ecuatorul ceresc și pol (similar cu latitudinea în sistemul ecliptic) și se măsoară de la –90 ° la + 90 °.
Fig. 4. Sistemul de coordonate ceresc ecuatorial
Sistemul de coordonate geografice.
Determinată de longitudinea geografică și latitudinea geografică. În astrologie, este folosit pentru coordonatele locului nașterii.
Longitudine geografică? măsurată de la meridianul Greenwich cu semnul + la est și - la vest de la - 180 ° la + 180 ° (Fig. 3.5). Uneori, longitudinea geografică este măsurată în unități de timp de la 0 la 24 de ore, numărându-se la est de Greenwich.
Latitudine geografică? se măsoară de-a lungul meridianelor în direcția polilor geografici cu semnul + spre nord, cu semnul - la sud de ecuator. Latitudinea geografică variază de la - 90 ° la + 90 °.
Fig. 5. Coordonatele geografice
Precesiune
Astronomii antici credeau că axa de rotație a Pământului este nemișcată în raport cu sfera stelară, dar Giparchus (160 î.Hr.) a descoperit că echinocțiul de primăvară se îndrepta încet spre mișcarea anuală a Soarelui, adică. împotriva cursului constelaţiilor zodiacale. Acest fenomen se numește precesiune.
Compensarea este de 50'3,1 "pe an. Echinocțiul de primăvară face un cerc complet în 25.729 de ani, adică. 1 ° durează aproximativ 72 de ani. Polul nord al lumii servește ca punct de referință pe sfera cerească. Datorită precesiei, se mișcă încet printre stele în jurul polului eclipticii de-a lungul unui cerc cu o rază sferică de 23 ° 27′. În vremea noastră, el se apropie din ce în ce mai mult de Steaua Polară.
Acum, distanța unghiulară dintre Polul Nord al lumii și Steaua Polară este de 57′. Se va apropia de cea mai apropiată distanță (28′) în 2000, iar în 12.000 de ani se va afla în apropierea celei mai strălucitoare stea din emisfera nordică, Vega.
Măsurarea timpului
Problema măsurării timpului a fost rezolvată de-a lungul istoriei dezvoltării umane. Este greu de imaginat un concept mai complex decât timpul. Cel mai mare filozof al lumii antice, Aristotel, cu patru secole î.Hr. a scris că dintre necunoscutele din natura din jurul nostru, timpul este cel mai necunoscut, căci nimeni nu știe ce este timpul și cum să-l controleze.
Măsurarea timpului se bazează pe rotația Pământului în jurul axei sale și pe revoluția sa în jurul Soarelui. Aceste procese sunt continue și au perioade destul de constante, ceea ce le permite să fie folosite ca unități naturale de măsură a timpului.
Datorită faptului că orbita Pământului este o elipsă, mișcarea Pământului de-a lungul ei are loc cu o viteză neuniformă și, prin urmare, viteza mișcării aparente a Soarelui de-a lungul eclipticii este, de asemenea, neuniformă. Toate luminarii traversează meridianul ceresc de două ori pe zi în mișcarea lor vizibilă. Intersecția meridianului ceresc cu centrul luminii se numește punctul culminant al luminii (apogeul este un cuvânt latin și în traducere înseamnă „vârful”). Distingeți între culmea superioară și cea inferioară a luminii. Intervalul de timp dintre puncte culminante se numește o jumătate de zi. Momentul culmii superioare a centrului Soarelui se numește amiază adevărată, iar momentul celui de jos se numește miezul nopții adevărat. Atât culmile superioare, cât și cele inferioare pot servi drept început sau sfârșit al intervalului de timp (ziua), pe care l-am ales ca unitate.
Dacă alegem centrul Soarelui adevărat ca punct principal pentru determinarea lungimii zilei, i.e. centrul discului solar pe care îl vedem pe sfera cerească, obținem o unitate de timp numită zile solare adevărate.
Atunci când alegeți așa-numitul soare ecuatorial mediu ca punct principal, i.e. un punct fictiv care se deplasează de-a lungul ecuatorului cu o viteză constantă a Soarelui de-a lungul eclipticii, obținem o unitate de timp numită zile solare medii.
Dacă alegem punctul echinocțiului de primăvară ca punct principal în determinarea lungimii zilei, atunci obținem o unitate de timp numită zile siderale. Zilele siderale sunt mai scurte decât zilele solare cu 3 minute. 56,555 sec. Ziua siderală locală este intervalul de timp de la momentul culminării superioare a punctului Berbec pe meridianul local până la un moment dat în timp. Într-o anumită zonă, fiecare stea culminează întotdeauna la aceeași înălțime deasupra orizontului, deoarece distanța sa unghiulară față de polul lumii și față de ecuatorul ceresc nu se modifică. Soarele și luna, pe de altă parte, schimbă altitudinea la care ajung la punctul culminant. Intervalele dintre culmile stelelor sunt cu patru minute mai scurte decât intervalele dintre culmile Soarelui. Soarele pe zi (timpul unei revoluții a sferei cerești), reușește să se deplaseze în raport cu stelele spre est - în direcția opusă rotației diurne a cerului, la o distanță de aproximativ 1 °, deoarece sfera face o revoluție completă (360 °) în 24 de ore (15 ° - în 1 oră, 1 ° - în 4 minute).
Punctul culminant al Lunii este cu 50 de minute întârziere în fiecare zi, deoarece Luna face aproximativ o revoluție către rotația cerului într-o lună.
Pe cerul înstelat, planetele nu ocupă un loc constant, la fel ca Luna și Soarele, prin urmare, pe harta cerului înstelat, precum și pe hărțile cosmogramelor și horoscopului, poziția Soarelui, a Lunii și a planetelor poate fi indicat doar pentru un anumit moment în timp.
Ora zonei. Ora standard (Tn) a unui punct este ora solară medie locală a meridianului geografic principal al fusului orar în care este situat acest punct. Pentru comoditatea determinării timpului, suprafața Pământului este împărțită la 24 de meridiane - fiecare dintre ele este situat la exact 15 ° în longitudine față de cel învecinat. Aceste meridiane definesc 24 de fusuri orare. Limitele fusului orar sunt la 7,5 ° est și vest de fiecare dintre meridianele corespunzătoare. Timpul uneia și aceleiași centuri în fiecare moment este considerat același pentru toate punctele sale. Meridianul Greenwich este considerat zero. A fost stabilită și o linie de dată, adică o linie condiționată la vest de care data calendaristică pentru toate fusurile orare de longitudine estică va fi cu o zi mai lungă decât țările situate pe fusurile orare de longitudine vestică.
În Rusia, ora standard a fost introdusă în 1919. Luând ca bază sistemul internațional de fusuri orare și limitele administrative existente atunci, pe harta RSFSR au fost trasate fusurile orare de la II la XII inclusiv (vezi Anexa 2, Tabelul 12).
Ora locala. Timpul în orice dimensiune, fie că este sideral, adevărat solar sau mediu solar al unui meridian, este numit local sideral, local adevărat solar și local mediu solar. Toate punctele situate pe același meridian în același moment vor avea aceeași oră, care se numește ora locală LT (Ora locală). La diferite meridiane, ora locală este diferită, pentru că Pământul, rotindu-se în jurul axei sale, se întoarce secvenţial către Soare în diferite părţi ale suprafeţei. Soarele răsare și ziua nu are loc în toate locurile globului în același timp. La est de meridianul Greenwich, ora locală crește, iar la vest, aceasta scade. Ora locală este folosită de astrologi pentru a găsi așa-numitele câmpuri (case) ale horoscopului.
Ora mondială. Ora medie solară locală a meridianului Greenwich se numește ora universală sau universală (UT, GMT). Ora solară medie locală a oricărui punct de pe suprafața pământului este determinată de longitudinea geografică a acestui punct, exprimată în unități orare și măsurată de la meridianul Greenwich. La est de Greenwich, timpul este considerat pozitiv, adică. este mai mare decât în Greenwich, iar la vest de Greenwich este negativ, adică. timpul în zonele de la vest de Greenwich este mai mic decât Greenwich.
Ora de vară (td) este ora introdusă în întreaga Uniune Sovietică la 21 iunie 1930. Anulată la 31 martie 1991. Reintrodusă pe teritoriul CSI și Rusia din 19 martie 1992.
Ora de vară (T) este ora introdusă în fosta Uniune Sovietică de la 1 aprilie 1991.
Timpul efemeridelor. Neuniformitatea scării temporale universale a condus la necesitatea introducerii unei noi scale determinate de mișcările orbitale ale corpurilor sistemului solar și reprezentând scara schimbării variabilei independente a ecuațiilor diferențiale ale mecanicii newtoniene, care formează baza teoriei mișcării corpurilor cerești. Secunda efemeridei este egală cu 1 / 31556925,9747 din anul tropical (vezi) începutul secolului nostru (1900). Numitorul acestei fracții corespunde numărului de secunde din anul tropical 1900. Epoca 1900 este aleasă ca punct zero al scării de timp efemeride. Începutul acestui an corespunde momentului în care Soarele avea o longitudine de 279°42′.
Sideral, sau an sideral. Aceasta este perioada de timp în care Soarele, cu mișcarea sa anuală aparentă în jurul Pământului de-a lungul eclipticii, descrie o revoluție completă (360 °) și revine la poziția sa anterioară față de stele.
An tropical. Acesta este intervalul de timp dintre două treceri succesive ale Soarelui prin echinocțiul de primăvară. Datorită mișcării precesionale a echinocțiului de primăvară către mișcarea Soarelui, anul tropical este oarecum mai scurt decât cel sideral.
Un an anormal. Acesta este intervalul de timp dintre două treceri succesive ale Pământului prin periheliu.
An calendaristic. Anul calendaristic este folosit pentru a număra timpul. Conține un număr întreg de zile. Lungimea anului calendaristic a fost aleasă cu o orientare către anul tropical, întrucât revenirea periodică corectă a anotimpurilor este asociată tocmai cu lungimea anului tropical. Și întrucât anul tropical nu conține un număr întreg de zile, a trebuit să recurgem la sistemul de inserare a zilelor suplimentare la construirea calendarului, care să compenseze zilele acumulate din cauza părții fracționale a anului tropical. În calendarul iulian, introdus de Iulius Cezar în anul 46 î.Hr. cu ajutorul astronomului alexandrin Sozigen, anii simpli au cuprins 365 de zile, anii bisecți - 366. Astfel, durata medie a unui an în calendarul iulian a fost cu 0,0078 de zile mai mare decât durata unui an tropical. Din această cauză, dacă, de exemplu, Soarele în 325 a trecut prin echinocțiul de primăvară pe 21 martie, atunci în 1582, când reforma calendaristică a fost adoptată de Papa Grigore al XIII-lea, echinocțiul a căzut pe 11 martie. Reforma calendarului, făcută la sugestia medicului și astronomului italian Luigi Lilio, prevede omiterea unor ani bisecți. Anii de la începutul fiecărui secol au fost luați ca atare ani, pentru care numărul sutelor nu este divizibil cu 4 și anume: 1700, 1800 și 1900. Astfel, durata medie a anului gregorian a fost egală cu 365,2425 zile solare medii. Într-un număr de țări europene, trecerea la noul stil a fost efectuată la 4 octombrie 1582, când 15 octombrie a fost considerată a doua zi. În Rusia, noul stil (gregorian) a fost introdus în 1918, când, prin ordin al Consiliului Comisarilor Poporului din 1 februarie 1918, s-a dispus să se numere 14 februarie.
Pe lângă sistemul calendaristic de numărare a zilelor, în astronomie s-a răspândit un sistem de numărare continuă a zilelor de la o anumită dată de începere. Un astfel de sistem a fost propus în secolul al XVI-lea de profesorul din Leiden Scaliger. A fost numită în onoarea tatălui lui Scaliger, Iulius, de aceea se numește perioada iuliană (a nu se confunda cu calendarul iulian!). Greenwich amiaza din 1 ianuarie 4713 î.Hr. a fost luată ca punct de plecare. conform calendarului iulian, deci ziua iuliană începe la amiaza Greenwich. Fiecare zi în funcție de acest număr de timp are propriul număr de serie. În efemeride - tabele astronomice - zilele iuliene sunt numărate de la 01.01.1900, 1.01.1996 - 2450 084-a zi iuliană.
Planetele sistemului solar
Există nouă planete majore în sistemul solar. În ordinea distanței de la Soare, acestea sunt Mercur, Venus, Pământ (cu Luna), Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun și Pluto (Fig. 6).
Fig. 6. Orbitele planetelor sistemului solar
Planetele se rotesc în jurul Soarelui în elipse aproape în același plan. Între Marte și Jupiter circulă planete mici, așa-numiții asteroizi, al căror număr se apropie de 2000. Spațiul dintre planete este umplut cu gaz rarefiat și praf cosmic. Este pătruns de radiațiile electromagnetice, care sunt purtătoare de câmpuri de forță magnetice, gravitaționale și de altă natură.
Soarele are aproximativ 109 de ori diametrul Pământului și de 330 de mii de ori mai masiv decât Pământul, iar masa tuturor planetelor combinate este doar aproximativ 0,1% din masa Soarelui. Soarele prin forța gravitației controlează mișcarea planetelor sistemului solar. Cu cât o planetă este mai aproape de Soare, cu atât viteza sa liniară și unghiulară de revoluție în jurul Soarelui este mai mare. Perioada de revoluție a planetei în jurul Soarelui în raport cu stelele se numește perioadă stelară sau siderală (vezi Anexa 2, Tabelul 1,2). Perioada de revoluție a Pământului în raport cu stele se numește an sideral.
Până în secolul al XVI-lea a existat așa-numitul sistem geocentric al lumii lui Claudius Ptolemeu. În secolul al XVI-lea, acest sistem a fost revizuit de astronomul polonez Nicolaus Copernic, care a pus soarele în centru. Galileo, care a construit primul telescop, prototipul telescopului, pe baza observațiilor sale, a confirmat teoria lui Copernic.
La începutul secolului al XVII-lea, Johannes Kepler, un matematician și astrolog al curții regale austriece, a stabilit trei legi ale mișcării corpurilor în sistemul solar.
Prima lege a lui Kepler. Planetele se mișcă în elipse, într-unul dintre focarele cărora se află Soarele.
A doua lege a lui Kepler. Vectorul rază al planetei pentru aceleași intervale de timp descrie zone egale, prin urmare, cu cât planeta este mai aproape de Soare, cu atât se mișcă mai repede și, dimpotrivă, cu cât este mai departe de Soare, cu atât mișcarea sa este mai lentă.
a treia lege a lui Kepler. Pătratele timpilor orbitali ai planetelor sunt legate între ele ca cuburi ale distanțelor lor medii față de Soare (semi-axele majore ale orbitelor lor). Astfel, a doua lege a lui Kepler cuantifică schimbarea vitezei unei planete de-a lungul unei elipse, iar cea de-a treia lege a lui Kepler conectează distanțele medii ale planetelor de la Soare cu perioadele revoluțiilor lor stelare și permite semi-axelor majore ale tuturor orbitelor planetare să se exprimă în unități ale semiaxei majore a orbitei pământului.
Pe baza observațiilor asupra mișcării Lunii și a legilor lui Kepler, Newton a descoperit legea gravitației universale. El a descoperit că tipul de orbită pe care o descrie corpul depinde de viteza corpului ceresc. Astfel, legile lui Kepler, care fac posibilă determinarea orbitei planetei, sunt o consecință a unei legi mai generale a naturii - legea gravitației universale, care formează baza mecanicii cerești. Legile lui Kepler sunt respectate atunci când mișcarea a două corpuri izolate este considerată ținând cont de atracția lor reciprocă, dar nu numai atracția Soarelui, ci și atracția reciprocă a tuturor celor nouă planete, operează în sistemul solar. În acest sens, există, deși destul de mică, o abatere de la mișcare, care s-ar produce dacă legile lui Kepler ar fi respectate cu strictețe. Astfel de abateri se numesc perturbări. Ele trebuie luate în considerare atunci când se calculează poziția aparentă a planetelor. Mai mult, datorită perturbațiilor a fost descoperită planeta Neptun; a fost calculată, după cum se spune, la vârful unui stilou.
În anii 40 ai secolului al XIX-lea, s-a descoperit că Uranus, descoperit de W. Herschel la sfârșitul secolului al XVIII-lea, abia se abate semnificativ de la calea pe care ar trebui să o urmeze, ținând cont de perturbațiile de pe toate planetele deja cunoscute. Astronomii Le Verrier (în Franța) și Adam (în Anglia) au sugerat că Uranus este tras de un corp necunoscut. Au calculat orbita planetei necunoscute, masa acesteia și chiar au indicat locul de pe cer unde ar trebui să fie planeta necunoscută în acest moment. În 1846, această planetă a fost găsită cu un telescop în locația indicată de astronomul german Halle. Așa a fost descoperit Neptun.
Mișcarea aparentă a planetelor. Din punctul de vedere al unui observator terestru, la anumite intervale planetele își schimbă direcția de mișcare, spre deosebire de Soare și Luna, care se deplasează pe cer în aceeași direcție. În acest sens, se face o distincție între mișcarea directă a planetei (de la vest la est, precum Soarele și Luna) și mișcarea înapoi, sau retrogradă (de la est la vest). În momentul trecerii de la un tip de mișcare la altul, are loc o oprire aparentă a planetei. Pe baza celor de mai sus, calea aparentă a fiecărei planete pe fundalul stelelor este o linie complexă cu zig-zaguri și bucle. Formele și dimensiunile buclelor descrise sunt diferite pentru diferite planete.
Există, de asemenea, o diferență între mișcările planetelor interioare și exterioare. Planetele interioare includ Mercur și Venus, ale căror orbite se află pe orbita Pământului. Planetele interioare în mișcarea lor sunt strâns legate de Soare, Mercur se îndepărtează de Soare nu mai mult de 28 °, Venus - 48 °. Configurația în care Mercur sau Venus trece între Soare și Pământ se numește conjuncția inferioară cu Soarele, în timpul conjuncției superioare planeta se află în spatele Soarelui, adică. Soarele se află între planetă și Pământ. Planetele exterioare includ planete ale căror orbite se află în afara orbitei Pământului. Planetele exterioare se mișcă pe fundalul stelelor, așa cum ar fi, independent de Soare. Ei descriu bucle atunci când se află în regiunea opusă a cerului față de Soare. Planetele exterioare au doar conjuncția superioară. În acele cazuri când Pământul se află între Soare și planeta exterioară, apare așa-numita opoziție.
Opoziția lui Marte într-un moment în care Pământul și Marte sunt cât mai aproape unul de celălalt se numește marea opoziție. Marile confruntări se repetă 15-17 ani mai târziu.
Caracteristicile planetelor sistemului solar
Planete terestre. Mercur, Venus, Pământul și Marte sunt numite planete de tip Pământ. Ele diferă în multe privințe de planetele gigantice: dimensiune și masă mai mici, densitate mai mare etc.
Mercur este planeta cea mai apropiată de Soare. Este de 2,5 ori mai aproape de Soare decât de Pământ. Pentru un observator terestru, Mercur se îndepărtează de Soare cu cel mult 28 °. Doar în apropierea pozițiilor extreme planeta poate fi văzută în razele zorilor de seară sau de dimineață. Pentru ochiul liber, Mercur este un punct luminos, iar într-un telescop puternic arată ca o semilună sau un cerc incomplet. Mercur este înconjurat de o atmosferă. Presiunea atmosferică la suprafața planetei este de aproximativ 1.000 de ori mai mică decât la suprafața Pământului. Suprafața lui Mercur este maro închis și asemănătoare cu luna, presărată cu munți și cratere. Zi siderale, adică perioada de rotație în jurul axei față de stele, egală cu 58,6 din zilele noastre. O zi solară pe Mercur durează doi ani Mercur, adică aproximativ 176 de zile pământești. Durata zilei și a nopții pe Mercur are ca rezultat o diferență dramatică de temperatură între amiază și miezul nopții. Emisfera zilei a lui Mercur se încălzește până la 380 ° C și mai mult.
Venus este cea mai apropiată planetă din sistemul solar de Pământ. Venus are aproape aceeași dimensiune cu pământul. Suprafața planetei este întotdeauna ascunsă de nori. Învelișul de gaz al lui Venus a fost descoperit de M.V. Lomonosov în 1761. Atmosfera lui Venus diferă puternic ca compoziție chimică de cea a pământului și este complet improprie pentru respirație. Este format din aproximativ 97% dioxid de carbon, azot - 2%, oxigen - nu mai mult de 0,1%. Zilele solare sunt 117 zile pământești. Nu există nicio schimbare de anotimp pe el. La suprafața sa, temperatura este aproape de + 450 ° C, iar presiunea este de aproximativ 100 de atmosfere. Axa de rotație a lui Venus este aproape exact îndreptată către polul orbitei. Rotația zilnică a lui Venus nu are loc în direcția înainte, ci în direcția opusă, adică. în direcția opusă mișcării planetei pe orbita sa în jurul Soarelui.
Marte este a patra planetă din sistemul solar, ultima dintre planetele terestre. Marte are aproape jumătate din dimensiunea Pământului. Masa este de aproximativ 10 ori mai mică decât masa Pământului. Accelerația căderii libere pe suprafața sa este de 2,6 ori mai mică decât pe Pământ. O zi solară pe Marte este de 24 de ore și 37,4 minute, adică. aproape ca pe Pământ. Durata orelor de lumină și înălțimea la amiază a Soarelui deasupra orizontului variază de-a lungul anului în aproximativ același mod ca pe Pământ, datorită înclinării aproape identice a planului ecuatorial față de planul orbital pentru aceste planete (Marte are aproximativ 25 de °). Când Marte este în opoziție, este atât de strălucitor încât poate fi distins de alte stele prin culoarea roșu-portocalie. Pe suprafața lui Marte sunt vizibile două calote polare, când una crește, cealaltă scade. Este presărat cu munți inelari. Suprafața planetei este învăluită în ceață, este acoperită cu nori. Pe Marte, furtuni puternice de praf năvălesc, uneori durând luni de zile. Presiunea atmosferei este de 100 de ori mai mică decât cea a Pământului. Atmosfera în sine este în mare parte dioxid de carbon. Schimbările zilnice de temperatură ajung la 80-100 ° C.
Planete gigantice. Planetele gigantice includ cele patru planete ale sistemului solar: Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun.
Jupiter este cea mai mare planetă din sistemul solar. Este de două ori mai masiv decât toate celelalte planete la un loc. Dar masa lui Jupiter este mică în comparație cu Soarele. Este de 11 ori mai mare decât Pământul în diametru și de peste 300 de ori în masă. Jupiter se află la o distanță de 5,2 UA de Soare. Perioada de revoluție în jurul Soarelui este de aproximativ 12 ani. Diametrul ecuatorial al lui Jupiter este de aproximativ 142 mii km. Viteza unghiulară a rotației zilnice a acestui gigant este de 2,5 ori mai mare decât cea a Pământului. Perioada de rotație a lui Jupiter la ecuator este de 9 ore și 50 de minute.
În ceea ce privește structura sa, compoziția chimică și condițiile fizice de la suprafață, Jupiter nu are nimic de-a face cu Pământul și planetele terestre. Nu se știe ce suprafață are Jupiter - solidă sau lichidă. Prin telescop, puteți observa benzile luminoase și întunecate ale norilor schimbători. Stratul exterior al acestor nori este format din particule de amoniac înghețate. Temperatura straturilor de deasupra norilor este de aproximativ –145 ° С. Deasupra norilor, atmosfera lui Jupiter pare să fie formată din hidrogen și heliu. Grosimea învelișului de gaz al lui Jupiter este extrem de mare, iar densitatea medie a lui Jupiter, dimpotrivă, este foarte mică (de la 1.260 la 1.400 kg/m3), ceea ce reprezintă doar 24% din densitatea medie a Pământului.
Jupiter are 14 luni, al treisprezecelea descoperit în 1974 și al paisprezecelea în 1979. Se mișcă pe orbite eliptice în jurul planetei. Dintre aceștia, doi sateliți se remarcă prin dimensiunea lor, acesta este Callisto și Ganimede - cel mai mare dintre sateliții din sistemul solar.
Saturn este a doua planetă ca mărime. Este situat de două ori mai departe de Soare decât Jupiter. Diametrul său ecuatorial este de 120 mii km. În ceea ce privește masa, Saturn are jumătate din dimensiunea lui Jupiter. Un mic amestec de gaz metan se găsește în atmosfera lui Saturn, ca pe Jupiter. Temperatura de pe partea vizibilă a lui Saturn este aproape de punctul de îngheț al metanului (-184 ° C), din particulele solide din care constă cel mai probabil stratul tulbure al acestei planete. Perioada de rotație axială este de 10 ore. 14 minute Rotindu-se rapid, Saturn a capatat o forma aplatizata. Un sistem plat de inele înconjoară planeta în jurul ecuatorului, fără să-i atingă niciodată suprafața. În inele se disting trei zone, separate prin goluri înguste. Inelul interior este foarte transparent, iar inelul din mijloc este cel mai strălucitor. Inelele lui Saturn sunt o masă de mici sateliți ai planetei gigantice situate în același plan. Planul inelelor are o înclinare constantă față de planul orbital de aproximativ 27 °. Grosimea inelelor lui Saturn este de aproximativ 3 km, iar diametrul de-a lungul marginii exterioare este de 275 mii km. Perioada orbitală a lui Saturn în jurul Soarelui este de 29,5 ani.
Saturn are 15 sateliți, al zecelea a fost descoperit în 1966, ultimii trei în 1980 de nava spațială automată americană Voyager 1. Cel mai mare dintre acestea este Titan.
Uranus este cea mai excentrică planetă din sistemul solar. Se deosebește de alte planete prin faptul că se rotește, ca și cum ar fi culcat pe o parte: planul ecuatorului său este aproape perpendicular pe planul orbitei sale. Înclinarea axei de rotație față de planul orbital cu 8 ° depășește 90 °, astfel încât direcția de rotație a planetei este inversată. Lunii lui Uranus se mișcă, de asemenea, în direcția opusă.
Uranus a fost descoperit de omul de știință englez William Herschel în 1781. Este situat de două ori mai departe de Soare decât Saturn. În atmosfera lui Uranus s-au găsit hidrogen, heliu și un mic amestec de metan. Temperatura în punctul de floarea soarelui de lângă suprafață este de 205-220 ° C. Perioada de revoluție în jurul axei de la ecuator este de 10 ore și 49 de minute. Datorită locației neobișnuite a axei de rotație a lui Uranus, Soarele se ridică acolo sus deasupra orizontului aproape până la zenit, chiar și la poli. Ziua polară și noaptea polară ajung la 42 de ani la poli.
Neptun - s-a trezit prin forța atracției sale. Locația sa a fost calculată pentru prima dată, după care astronomul german Johann Halle a descoperit-o în 1846. Distanța medie de la Soare este de 30 UA. Perioada de circulație este de 164 ani și 280 de zile. Neptun este complet acoperit cu nori. Se presupune că atmosfera lui Neptun conține hidrogen cu un amestec de metan, iar suprafața lui Neptun este în mare parte apă. Neptun are două luni, dintre care cea mai mare este Triton.
Pluto - planeta cea mai îndepărtată de Soare, a noua consecutiv, a fost descoperită în 1930 de Clyde Tombaugh la Observatorul Astrologic Lowell (Arizona, SUA).
Pluto arată ca un obiect punctual de magnitudinea a cincisprezecea, adică. este de aproximativ 4 mii de ori mai slabă decât acele stele care se află la limita vizibilității cu ochiul liber. Pluto se mișcă foarte lent, doar 1,5 ° pe an (4,7 km/s) pe o orbită care are o înclinare mare (17 °) față de planul eclipticii și este puternic alungită: la periheliu se apropie de Soare la o distanță mai mică. , decât orbita lui Neptun, iar în afeliu se îndepărtează cu 3 miliarde de km mai departe. Cu o distanță medie de Pluto față de Soare (5,9 miliarde km), lumina noastră de zi arată de pe această planetă nu ca un disc, ci ca un punct strălucitor și oferă o iluminare de 1.560 de ori mai mică decât pe Pământ. Și, prin urmare, nu este de mirare că studiul lui Pluto este foarte dificil: nu știm aproape nimic despre asta.
Pluto are 0,18 mase Pământului și are jumătate din diametrul Pământului. Perioada de revoluție în jurul Soarelui este în medie de 247,7 ani. Perioada de rotație axială zilnică este de 6 zile și 9 ore.
Soarele este centrul sistemului solar. Energia lui este imensă. Chiar și acea mică parte care cade pe Pământ este foarte mare. Pământul primește de la Soare de zeci de mii de ori mai multă energie decât toate centralele electrice din lume dacă ar funcționa la capacitate maximă.
Distanța de la Pământ la Soare este de 107 ori diametrul său, care, la rândul său, este de 109 ori mai mare decât cea a Pământului și este de aproximativ 1.392 mii km. Masa Soarelui este de 333 mii de ori masa Pământului, iar volumul este de 1 milion 304 mii de ori. În interiorul Soarelui, materia este puternic comprimată de presiunea straturilor de deasupra și este de zece ori mai densă decât plumbul, dar straturile exterioare ale Soarelui sunt de sute de ori mai rarefiate decât aerul de la suprafața Pământului. Presiunea gazelor din interiorul Soarelui este de sute de miliarde de ori mai mare decât presiunea aerului de la suprafața Pământului. Toate substanțele de pe Soare sunt în stare gazoasă. Aproape toți atomii își pierd complet electronii și se transformă în nuclee atomice „goale”. Electronii liberi, desprinși din atomi, devin o parte constitutivă a gazului. Acest gaz se numește plasmă. Particulele de plasmă se mișcă la viteze extraordinare - sute și mii de kilometri pe secundă. Reacțiile nucleare au loc în mod constant asupra Soarelui, care este sursa energiei inepuizabile a Soarelui.
Soarele este format din aceleași elemente chimice ca și pământul, dar există incomparabil mai mult hidrogen pe soare decât pe pământ. Soarele nu a consumat nici măcar jumătate din combustibilul nuclear cu hidrogen. Va străluci multe miliarde de ani până când tot hidrogenul din interiorul Soarelui se va transforma în heliu.
Emisia radio a Soarelui care ajunge la noi apare în așa-numita coroană a Soarelui. Coroana solară se întinde pe o distanță de mai multe raze solare, ajunge pe orbitele lui Marte și Pământului. Astfel, Pământul este scufundat în coroana solară.
Din când în când, în atmosfera solară apar regiuni active, al căror număr se modifică regulat, cu un ciclu în medie de aproximativ 11 ani.
Luna este un satelit al Pământului, cu un diametru de 4 ori mai mic decât Pământul. Orbita Lunii este o elipsă cu Pământul într-unul dintre focusuri. Distanța medie dintre centrele Lunii și Pământ este de 384.400 km. Orbita Lunii este înclinată cu 5° 9′ față de orbita Pământului. Viteza unghiulară medie a Lunii este de 13 °, 176 pe zi. Înclinarea ecuatorului lunar față de ecliptică este de 1 ° 32,3 ′. Timpul în care Luna se rotește în jurul axei sale este egal cu timpul în care se întoarce în jurul Pământului, drept urmare Luna se află întotdeauna în fața Pământului cu o singură parte. Mișcarea Lunii este neuniformă: în unele părți ale căii sale vizibile, se mișcă mai repede, în altele - mai încet. În timpul mișcării sale orbitale, distanța Lunii la Pământ variază de la 356 la 406 mii km. Mișcarea orbitală neuniformă este asociată cu influența Pământului asupra Lunii, pe de o parte, și cu puternica forță gravitațională a Soarelui, pe de altă parte. Și dacă ținem cont că Venus, Marte, Jupiter și Saturn îi influențează mișcarea, atunci este de înțeles de ce Luna își schimbă continuu, în anumite limite, forma elipsei de-a lungul căreia se învârte. Datorită faptului că Luna are o orbită eliptică, fie se apropie de Pământ, fie se îndepărtează de acesta. Punctul cel mai apropiat al orbitei lunare de Pământ se numește perigeu, iar cel mai îndepărtat punct este apogeu.
Orbita Lunii traversează planul ecliptic în două puncte diametral opuse numite noduri lunare. Nodul ascendent (Nord) traversează planul eclipticii, deplasându-se de la sud la nord, iar nodul descendent (Sud) - de la nord la sud. Nodurile lunare se deplasează continuu de-a lungul eclipticii în direcția opusă cursului constelațiilor zodiacale. Perioada de rotație a nodurilor lunare de-a lungul eclipticii este de 18 ani și 7 luni.
Există patru perioade de revoluție a Lunii în jurul Pământului:
a) luna siderale - perioada de revolutie a Lunii in jurul Pamantului in raport cu stele, este de 27,3217 zile, i.e. 27 zile 7 ore 43 minute;
b) luna lunara, sau luna sinodica - perioada de revolutie a Lunii in jurul Pamantului fata de Soare, i.e. intervalul dintre două luni noi sau luni pline, are o medie de 29,5306 zile, i.e. 29 de zile 12 ore 44 minute. Durata sa nu este constantă din cauza mișcării inegale a Pământului și a Lunii și variază de la 29,25 la 29,83 zile;
c) luna draconica - intervalul de timp dintre doua treceri succesive ale Lunii prin acelasi nod al orbitei sale, este de 27,21 zile medii;
d) luna anomalistică - intervalul de timp dintre două treceri succesive ale Lunii prin perigeu, este de 27,55 zile medii.
În timpul mișcării Lunii în jurul Pământului, condițiile pentru iluminarea Lunii de către Soare se schimbă, are loc așa-numita schimbare a fazelor lunare. Principalele faze ale lunii sunt luna nouă, primul sfert, luna plină și ultimul sfert. Linia de pe discul Lunii care separă partea iluminată a emisferei îndreptate spre noi de cea neluminată se numește terminator. Datorită excesului lunii lunare sinodice față de luna siderale, luna răsare în fiecare zi cu aproximativ 52 de minute mai târziu, luna răsare și apune la diferite ore ale zilei, iar aceleași faze au loc alternativ în diferite puncte ale orbitei lunare. în toate semnele zodiacului.
Eclipsele de Lună și Soare. Eclipsele de Lună și Soare apar atunci când Soarele și Luna sunt în apropierea nodurilor. În momentul eclipsei, Soarele, Luna și Pământul sunt situate aproape pe aceeași linie dreaptă.
O eclipsă de soare are loc atunci când Luna trece între Pământ și Soare. În acest moment, Luna se află în fața Pământului cu partea sa neluminată, adică o eclipsă de soare are loc numai în timpul lunii noi (Fig. 3.7). Dimensiunile aparente ale Lunii și ale Soarelui sunt aproape aceleași, astfel încât Luna poate acoperi Soarele cu ea însăși.
Fig. 7. Diagrama eclipsei solare
Distanțele Soarelui și Lunii față de Pământ nu rămân constante, deoarece orbitele Pământului și Lunii nu sunt cercuri, ci elipse. Prin urmare, dacă în momentul unei eclipse de soare Luna se află la cea mai mică distanță de Pământ, atunci Luna va acoperi complet Soarele. O astfel de eclipsă se numește totală. Faza totală a eclipsei de Soare nu durează mai mult de 7 minute și 40 de secunde.
Dacă în timpul unei eclipse Luna se află la cea mai mare distanță de Pământ, atunci are o dimensiune aparentă ceva mai mică și nu acoperă complet Soarele, o astfel de eclipsă se numește inelar. Eclipsa va fi totală sau inelară dacă Soarele și Luna sunt aproape la un nod în timpul lunii noi. Dacă Soarele în momentul lunii noi se află la o anumită distanță de nod, atunci centrele discurilor lunare și solare nu vor coincide și Luna va acoperi parțial Soarele, o astfel de eclipsă se numește parțială. Există cel puțin două eclipse de soare în fiecare an. Numărul maxim posibil de eclipse într-un an este de cinci. Datorită faptului că umbra de pe Lună în timpul unei eclipse de soare nu cade pe întregul Pământ, într-o anumită zonă se observă o eclipsă de soare. Aceasta explică raritatea acestui fenomen.
O eclipsă de Lună are loc în timpul lunii pline, când Pământul se află între Lună și Soare (Fig. 8). Diametrul Pământului este de patru ori mai mare decât diametrul Lunii, deci umbra de pe Pământ este de 2,5 ori dimensiunea Lunii, adică. Luna se poate cufunda complet în umbra pământului. Cea mai lungă eclipsă totală de Lună durează 1 oră și 40 de minute.
Fig. 8. Diagrama eclipsei de Lună
Eclipsele de Lună sunt vizibile în emisfera unde luna se află în prezent deasupra orizontului. Una sau două eclipse de Lună au loc pe tot parcursul anului, în unii ani pot să nu fie deloc, iar uneori există trei eclipse de Lună pe an. În funcție de distanța de la nodul orbitei lunare apare luna plină, luna se va plonja mai mult sau mai puțin în umbra pământului. Există, de asemenea, eclipse totale și parțiale de Lună.
Fiecare eclipsă se repetă după 18 ani, 11 zile și 8 ore. Această perioadă se numește saros. În timpul Sarosului sunt 70 de eclipse: 43 solare, dintre care 15 sunt parțiale, 15 sunt inelare și 13 sunt complete; 28 sunt lunare, dintre care 15 sunt parțiale și 13 sunt pline. După Saros, fiecare eclipsă se repetă cu aproximativ 8 ore mai târziu decât cea anterioară.