Как располагаются суточные пути звезд относительно небесного экватора кратко

Обновлено: 06.07.2024

Наша Земля вращается вокруг своей оси. Суточный путь каждой звезды обусловлен вращением Земли вокруг оси и представляет собой окружность, которую описывает звезда вокруг оси мира с северным полюсом у Полярной звезды. А значит все эти окружности будут параллельны небесному экватору. Часть звезд будет уходить за горизонт (они будут восходить и заходить), а часть звезд - незаходящие. Ну а наклон оси мира и следовательно расположение небесного экватора будет зависеть от широты места наблюдения. Таким образом на любой широте, кроме самого северного полюса мы можем видеть небольшую часть звезд южного полушария. Они восходят невысоко над горизонтом и быстро заходят.

Математика позволяет рассчитывать положения звезд и планет и т.д.

Физика объясняет процессы, происходящие на звездах, форму планет, и т.д.

Химия дает ответ почему у каждой звезды такой спектр, объяснить цвет планет и т.д.

Геология, геофизика и география объясняет рельеф планет, описывают х-ки поверхности.

Биология объясняет распределение цветов на поверхности нашей планеты (а в будущим и других), при наблюдении из космоса

Лингвистика и история могут объяснить названия планет, звезд.

На основе кибернетики, механики, информатики, электроники и радиоэлектроники, и пр. наук работают телескопы, делаются зеркала или антенны

Так можно продолжать еще долго, расширяя и углубляя, но если кратко, этого для обзора хватит :)

Если брать эклиптикальную систему координат, то угловое расстояние между Луной и Солнцем по долготе изменяется в пределах от 0° (соединение Солнца и Луны, т. е. момент новолуния) до 180° (оппозиция Солнца и Луны, т. е. момент полнолуния). Далее идёт уменьшение углового расстояния между светилами до 0°, хотя долготы Солнца и Луны относительно точки весеннего равноденствия (0°Овна), если отсчитывать против часовой стрелки, продолжают увеличиваться до 360°. Тем не менее, угловое расстояние по окружности эклиптики между светилами берётся по минимальной дуге, а оно не превышает 180°.

Если же отсчитывать угловое расстояние между Солнцем и Луной по эклиптикальной широте, то это расстояние будет меняться от 0° до примерно 5°. Оно будет равно нулю только в так называемых Лунных Узлах — точках пересечения лунной орбиты и плоскости эклиптики.

В северном полушарии можно увидеть Туманность Андромеды, наиболее известную галактику. Выглядит как размытое светящееся пятно в созвездии Андромеды. А в южном полушарии видны Большое и Малое Магеллановы Облака - галактики-спутники Млечного пути. Кстати, сам Млечный путь тоже виден как большая бледная полоса на небе. Все-таки это тоже галактика, в которой мы живем.

Поскольку лунное затмение обычно бывает в полнолуние,

а солнечное - в новолуние,

минимальный промежуток между ними составляет половину синодического, или лунного месяца (синодический месяц в среднем равен 29, 53 средних солнечных суток), то есть приблизительно две недели.

Частичные лунные затмения бывают раз в полгода,

солнечные - реже, но минимум - также один раз в полгода.

З июля 2019 года было полное солнечное затмение, а через две недели - 17 июля 2019 года - частичное лунное.

26 декабря 2019 года будет кольцеобразное солнечное затмение, а через две недели - 10 января 2020 года - полутеневое лунное.

Астрономия – это бесспорно, одна из древнейших и старейших наук.

И она возникла из практических потребностей человечества с древнейших времен и ещё тогда тесно взаимодействовала с астрологией.

Еще из школьной программы обучения было ясно, что астрономия – это наука о Вселенной, которая изучает не только звезды и планеты Солнечной системы, а также их: спутники, астероиды, кометы, пульсары, чёрные дыры, туманности, галактики и различные скопления, как квазары и многое другое…

С учетом этих и других более значимых исследований, типа объектов, исследуемых в Большом Адронном Коллайдере (БАК), наука дошла от мельчайших частиц (адронов) до исследования

Благодаря этим открытиям, сегодня астрофизикам приходится иметь дело с огромными объемами информации в очень большом диапазоне масштабов.

Но прежде всего вернемся к вопросу автора: - В чем состоят особенности астрономии, как науки?

На мой взгляд - эта наука на сегодняшний день самая первостепенная и имеет особы статус развития по сравнению с другими направлениями народного хозяйства и военно промышленного комплекса в целом…

Доказательством сказанному служит стратегия развития космической деятельности России до 2030 года. И мне бы хотелось особо подчеркнуть роль астрономии в стратегии развития ракетно-космической отрасли и народного хозяйства. Но для этого, прежде всего, имеет смысл отбросить мелочи и сосредоточиться на главном, а не отвлекаться на не значимые детали. Иначе со временем, как обычно всё разворуют, и будут по прежнему десятилетиями топтаться на месте (вспомните историю с "Бураном") выясняя, куда ушли украденные миллиарды…

В связи с этим я думаю, что роль астрономии в стратегии развития ракетно-космической отрасли весьма актуальна и обширна на многие годы вперед.

Созвездием называют участок звёздного неба с характерной наблюдаемой группой звёзд.

2. Используя карту звездного неба, внесите в соответствующие графы таблицы схемы созвездий с яркими звездами. В каждом созвездии выделите наиболее яркую звезду и укажите ее название.

Созвездие	Схема созвездия	Созвездие	Схема созвездия
Большая Медведица		Близнецы
Малая Медведица		Лебедь
Волопас		Орион
Лев		Везучий

3. Закончите предложение.

На звездных картах не указывают положение планет, так как карты предназначены для описания звёзд и созвездий.

4. Расположите следующие звезды в порядке убываний их блеска:

1) Бетельгейзе; 2) Спика; 3) Альдебаран; 4) Сириус; 5) Арктур; 6) Капелла; 7) Процион; 8) Вега; 9) Альтаир; 10) Поллукс.

5. Закончите предложение.

Звезды 1-й величины ярче звезд 6-й величины в 100 раз.

Эклиптикой называется видимый годовой путь Солнца среди звёзд.

6. Что называют небесной сферой?

Воображаемая сфера произвольного радиуса.

7. Укажите названия точек и линий небесной сферы, обозначенных цифрами 1—14 на рисунке 2.1.

Северный полюс мира
зенит; точка зенита
вертикальная линия
небесный экватор
запад; точка запада
центр небесной сферы
полуденная линия
юг; точка юга
линия горизонта
восток; точка востока
южный полюс мира
надир; тока надира
точка севера
лини небесного меридиана

8. Используя рисунок 2.1, ответьте на вопросы.

Как располагается ось мира относительно земной оси?

Как располагается ось мира относительно плоскости небесного меридиана?

Лежит на плоскости.

В каких точках небесный экватор пересекается с линией горизонта?

В точках востока и запада.

В каких точках небесный меридиан пересекается с линией горизонта?

В точках севера и юга.

9. Какие наблюдения убеждают нас в суточном вращении небесной сферы?

Если наблюдать за звёздами долго, звёзды покажутся единой сферой.

10. Используя подвижную звездную карту, впишите в таблицу по два-три созвездия, видимые на широте 55° в Северном полушарии.

Решение к 10 заданию соответствует реальности событий 2015 года, однако не все учителя проверяют на звёздной карте на соответствие действительности решение задания каждого ученика

На прошлых уроках мы с вами познакомились с картой звёздного неба. Напомним, что так называют проекцию небесной сферы на плоскость с нанесёнными на неё объектами в определённой системе координат.

Для построения звёздных карт за основной круг небесной сферы обычно принимают круг небесного экватора. В этом случае небесные координаты называются экваториальной системой координат. А координатами в ней служат склонение и прямое восхождение.

Также мы с вами выяснили, что при суточном вращении звёздного неба, Полярная звезда, располагающаяся вблизи Северного полюса мира, на данной широте остаётся почти на одной высоте над горизонтом. Однако, если наблюдатель начнёт перемещаться с севера на юг, где географическая широта меньше, то Полярная звезда начнёт опускаться к горизонту.

Тогда логично предположить, что должна существовать некая зависимость между высотой полюса мира и географической широтой места наблюдения. Чтобы найти эту зависимость, давайте рассмотрим часть небесной сферы и земной шар в проекции на плоскость небесного меридиана.

Пусть ОР — это часть оси мира, параллельная оси вращения Земли; OQ — проекция части небесного экватора, параллельного экватору Земли; OZ — отвесная линия. Тогда наблюдатель, находящийся в точке О будет видеть полюс мира на высоте, численно равной углу NOP.

Угол при центре Земли, образованный отвесной линией и географическим экватором, соответствует географической широте места наблюдения.

Так как радиус Земли в точке наблюдения перпендикулярен плоскости истинного горизонта, а ось мира перпендикулярна плоскости географического экватора, то эти два угла равны между собой как углы со взаимно перпендикулярными сторонами.

Таким образом получаем, что угловая высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения.

Иными словами, измерив высоту полюса мира над горизонтом, мы легко сможем определить географическую широту места, с которого производится наблюдение.

Теперь обратите внимание на угол QOZ. Из рисунка видно, что это есть ни что иное, как склонение зенита, которое равно географической широте места наблюдения, а, следовательно, и высоте полюса мира над горизонтом.

Полученное нами равенство характеризует зависимость между географической широтой места наблюдения и соответствующими горизонтальной и экваториальной координатами светила.

Как мы с вами говорили на прошлом уроке, суточные пути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору. А в зависимости от места наблюдения, характер суточного движения звёзд, как и вид звёздного неба, меняется.

Проще всего разобраться в том, что и как происходит, на полюсах Земли. Полюс — это такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом. Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе Земли, Полярная звезда будет располагаться в зените, звёзды будут двигаться по кругам, параллельным математическому горизонту, который совпадает с небесным экватором. При этом над горизонтом будут видны все звёзды, склонение которых положительно (на Южном полюсе, наоборот, будут видны все звезды, склонение которых отрицательно), а их высота в течение суток не будет изменяться.

Переместимся в привычные для нас средние широты. Здесь уже ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту. Поэтому и суточные пути звёзд также будут наклонены к горизонту. Следовательно, на средних широтах наблюдатель сможет наблюдать восходящие и заходящие звёзды.

Под восходом понимается явление пересечения светилом восточной части истинного горизонта, а под заходом — западной части этого горизонта.

Помимо этого, часть звёзд, располагающихся в северных околополярных созвездиях, никогда не будут опускаться за горизонт. Такие звёзды принято называть незаходящими.

А звёзды, расположенные около Южного полюса мира для наблюдателя на средних широтах будут являться невосходящими.

Отправимся дальше — на экватор, географическая широта которого равна нулю. Здесь ось мира совпадает с полуденной линией (то есть располагается в плоскости горизонта), а небесный экватор проходит через зенит. Суточные пути всех, без исключения, звёзд перпендикулярны горизонту. Поэтому находясь на экваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение суток восходят и заходят.

Вообще, для того, чтобы светило восходило и заходило, его склонение по абсолютной величине должно быть меньше, чем .

Если , то в Северном полушарии она будет являться незаходящей (для Южного — невосходящей).

Тогда очевидно, что те светила, склонение которых , являются невосходящими для Северного полушария (или незаходящими для Южного).

Для примера, давайте с вами по условиям восхода и захода, определим, какой является звезда дельта Стрельца, для наблюдателя, находящего на широте 55 о 15’.

При суточном вращении все звёзды два раза пересекают небесный меридиан. Это явление в астрономии получило название кульминацией светил.

Принято различать верхнюю и нижнюю кульминации. В момент верхней кульминации светило достигает наивысшей точки над горизонтом, ближайшей к зениту. Нижняя кульминация происходит через двенадцать часов после верхней кульминации.

Теперь найдём формулу, по которой можно рассчитать высоту светила в момент его верхней и нижней кульминаций. Для этого воспользуемся небесной сферой и некоторыми её основными линиями.

Аналогичными рассуждениями можно получить формулу, определяющую высоту светила в момент его верхней кульминации к северу от зенита:

Сравнив две формулы, не трудно найти и общую формулу высоты светила в момент его верхней кульминации:

Предлагаем вам самостоятельно получить формулу для определения высоты светила в момент его нижней кульминации.

Обратите внимание на то, что, измерив склонение светила и его высоту в моменты кульминации, легко определить географическую широту, на которой находится наблюдатель.

Для закрепления материала, давайте с вами решим такую задачу.

-75%

Теперь мы знаем, что с изменением географической широты места наблюдения меняется ориентация оси вращения небесной сферы относительно горизонта. Рассмотрим, какими будут видимые движения небесных светил в районе Северного полюса, на экваторе и на средних широтах Земли.

На полюсе Земли полюс мира находится в зените, и звезды движутся по кругам, параллельным горизонту (рис. 13, а). Здесь звезды не заходят и не восходят, их высота над горизонтом неизменная.

Рис. 13. Суточные пути светил относительно горизонта для наблюдателя, находящегося: а — на полюсе Земли; б — в средних географических широтах; в — на экваторе.

На средних широтах существуют как восходящие и заходящие звезды, так и те, которые никогда не опускаются под горизонт (рис. 13, б). Например, околополярные созвездия (рис. 10) на географических широтах СССР никогда не заходят. Созвездия, расположенные дальше от северного полюса мира, показываются ненадолго над горизонтом. А созвездия, лежащие еще дальше к югу, являются невосходящими (рис. 14).

Рис. 14. Видимые суточные пути светил относительно горизонта в северной стороне неба.

Но чем дальше продвигается наблюдатель к югу, тем больше южных созвездий он может видеть. На земном экваторе за сутки можно было бы увидеть созвездия всего звездного неба, если бы не мешало Солнце днем (рис. 13, в). Для наблюдателя на экваторе все звезды восходят и заходят перпендикулярно плоскости горизонта Каждая звезда здесь проводит над горизонтом ровно половину своего пути. Для наблюдателя на экваторе Земли северный полюс мира совпадает с точкой севера, а южный полюс мира — с точкой юга (рис. 13, в) Ось мира для него расположена в плоскости горизонта.

Читайте также: