Лабораторна работа „Основни елементи на небесната сфера. Лекция по астрономия - Небесната сфера, нейните основни точки

Небесната сфера е въображаема сфера с произволен радиус, използвана в астрономията за описване на относителните позиции на светилата в небето. За простота на изчисленията неговият радиус се приема равен на единица; Центърът на небесната сфера, в зависимост от проблема, който се решава, се комбинира със зеницата на наблюдателя, с центъра на Земята, Луната, Слънцето или дори с произволна точка в пространството.

Идеята за небесната сфера възниква в древни времена. Тя се основаваше на визуалното впечатление за съществуването на кристален купол на небето, върху който сякаш бяха фиксирани звездите. Небесната сфера в представите на древните народи е била най-важният елементВселена. С развитието на астрономията този възглед за небесната сфера изчезна. Въпреки това, геометрията на небесната сфера, заложена в древни времена, в резултат на развитие и усъвършенстване, получи модерен вид, в който за удобство на различни изчисления се използва в астрометрията.

Нека разгледаме небесната сфера такава, каквато изглежда за наблюдателя на средни ширини от повърхността на Земята (фиг. 1).

Две прави линии, чиято позиция може да бъде установена експериментално с помощта на физически и астрономически инструменти, играят важна роля в дефинирането на понятията, свързани с небесната сфера. Първият от тях е отвес; Това е права линия, която съвпада в дадена точка с посоката на гравитацията. Тази линия, прекарана през центъра на небесната сфера, я пресича в две диаметрално противоположни точки: горната се нарича зенит, долната се нарича надир. Равнината, минаваща през центъра на небесната сфера перпендикулярно на отвеса, се нарича равнина на математическия (или истинския) хоризонт. Линията на пресичане на тази равнина с небесната сфера се нарича хоризонт.

Втората права линия е оста на света - права линия, минаваща през центъра на небесната сфера, успоредна на оста на въртене на Земята; Има видимо дневно въртене на цялото небе около оста на света. Точките на пресичане на оста на света с небесната сфера се наричат ​​Северен и Южен полюс на света. Най-забележимата от звездите близо до Северния полюс на света е Полярната звезда. В близост до южния полюс на света няма ярки звезди.

Равнината, минаваща през центъра на небесната сфера перпендикулярно на оста на света, се нарича равнина на небесния екватор. Линията на пресичане на тази равнина с небесната сфера се нарича небесен екватор.

Нека припомним, че окръжността, която се получава при пресичане на небесната сфера от равнина, минаваща през центъра й, в математиката се нарича голяма окръжност, а ако равнината не минава през центъра, тогава се получава малка окръжност. Хоризонтът и небесният екватор представляват големи кръгове на небесната сфера и я разделят на две еднакви полукълба. Хоризонтът разделя небесната сфера на видимо и невидимо полукълбо. Небесният екватор го разделя съответно на Северното и Южното полукълбо.

По време на дневното въртене на небето светилата се въртят около оста на света, описвайки малки кръгове върху небесната сфера, наречени дневни паралели; светила, отдалечени на 90° от полюсите на света, се движат по големия кръг на небесната сфера - небесния екватор.

След като определихме отвеса и оста на света, не е трудно да определим всички други равнини и кръгове на небесната сфера.

Равнината, минаваща през центъра на небесната сфера, в която лежат едновременно отвесът и оста на света, се нарича равнина на небесния меридиан. Големият кръг от пресечната точка на тази равнина с небесната сфера се нарича небесен меридиан. Тази точка на пресичане на небесния меридиан с хоризонта, която е по-близо до Северния полюс на света, се нарича северна точка; диаметрално противоположно - точката на юг. Правата линия, минаваща през тези точки, е обедната линия.

Точките на хоризонта, които са на 90° от северната и южната точка, се наричат ​​източна и западна точка. Тези четири точки се наричат ​​главни точки на хоризонта.

Преминаващите през отвес равнини пресичат небесната сфера в големи кръгове и се наричат ​​вертикали. Небесният меридиан е един от вертикалите. Вертикалът, перпендикулярен на меридиана и минаващ през точките на изток и запад, се нарича първи вертикал.

По дефиниция трите основни равнини - математическият хоризонт, небесният меридиан и първият вертикал - са взаимно перпендикулярни. Равнината на небесния екватор е перпендикулярна само на равнината на небесния меридиан, образувайки с равнината на хоризонта двустенен ъгъл. При географските полюси на Земята равнината на небесния екватор съвпада с равнината на хоризонта, а при екватора на Земята тя става перпендикулярна на нея. В първия случай на географските полюси на Земята оста на света съвпада с отвес и всеки от вертикалите може да се приеме за небесен меридиан в зависимост от условията на поставената задача. Във втория случай, на екватора, оста на света лежи в равнината на хоризонта и съвпада с обедната линия; Северният полюс на света съвпада с точката на север, а Южният полюс на света съвпада с точката на юг (виж фигурата).

При използването на небесната сфера, чийто център съвпада с центъра на Земята или друга точка в пространството, също възникват редица особености, но принципът на въвеждане на основни понятия - хоризонт, небесен меридиан, първи вертикал, небесен екватор, и т.н. - остава същото.

Основните равнини и кръгове на небесната сфера се използват при въвеждане на хоризонтални, екваториални и еклиптични небесни координати, както и при описание на характеристиките на видимото дневно въртене на светилата.

Големият кръг, който се образува, когато небесната сфера се пресече от равнина, минаваща през нейния център и успоредна на равнината на земната орбита, се нарича еклиптика. Видимото годишно движение на Слънцето се извършва по еклиптиката. Точката на пресичане на еклиптиката с небесния екватор, в която Слънцето преминава от южното полукълбо на небесната сфера към северното, се нарича точка на пролетното равноденствие. Противоположната точка на небесната сфера се нарича точка на есенното равноденствие. Права линия, минаваща през центъра на небесната сфера перпендикулярно на равнината на еклиптиката, пресича сферата на два полюса на еклиптиката: Северния полюс в Северното полукълбо и Южния полюс в Южното полукълбо.

Съдържанието на статията

НЕБЕСНА СФЕРА.Когато наблюдаваме небето, всички астрономически обекти изглеждат разположени върху куполообразна повърхност, в центъра на която се намира наблюдателят. Този въображаем купол образува горната половина на въображаема сфера, наречена "небесна сфера". Той играе основна роля при указване на позицията на астрономически обекти.

Въпреки че Луната, планетите, Слънцето и звездите са на различни разстояния от нас, дори най-близките от тях са толкова далеч, че не можем да преценим разстоянието им на око. Посоката към звезда не се променя, докато се движим по повърхността на Земята. (Вярно, то се променя леко, докато Земята се движи по своята орбита, но това изместване на паралакса може да се забележи само с помощта на най-прецизните инструменти.)

Струва ни се, че небесната сфера се върти, тъй като светилата изгряват на изток и залязват на запад. Причината за това е въртенето на Земята от запад на изток. Видимото въртене на небесната сфера се извършва около въображаема ос, която продължава оста на въртене на Земята. Тази ос пресича небесната сфера в две точки, наречени северен и южен „небесни полюси“. Небесният северен полюс се намира на около градус от Полярната звезда, а близо до южния полюс няма ярки звезди.

Оста на въртене на Земята е наклонена приблизително на 23,5° спрямо перпендикуляра на равнината на земната орбита (към равнината на еклиптиката). Пресечната точка на тази равнина с небесната сфера дава кръг - еклиптиката, видимият път на Слънцето за една година. Ориентацията на земната ос в пространството остава почти непроменена. Затова всяка година през юни, когато северният край на оста е наклонен към Слънцето, то се издига високо в небето в Северното полукълбо, където дните стават дълги, а нощите къси. Премествайки се на противоположната страна на орбитата през декември, Земята се оказва обърната към Слънцето от южното полукълбо, а в нашия север дните стават къси, а нощите дълги.

Но под въздействието на слънчевата и лунната гравитация ориентацията на земната ос постепенно се променя. Основното движение на оста, причинено от влиянието на Слънцето и Луната върху екваториалната изпъкналост на Земята, се нарича прецесия. В резултат на прецесията земната ос се върти бавно около перпендикуляр на орбиталната равнина, описвайки конус с радиус 23,5° в продължение на 26 хиляди години. Поради тази причина след няколко века полюсът вече няма да е близо до Полярната звезда. В допълнение, оста на Земята претърпява малки трептения, наречени нутация, които са свързани с елиптичността на орбитите на Земята и Луната, както и с факта, че равнината на орбитата на Луната е леко наклонена спрямо равнината на земната орбита.

Както вече знаем, видът на небесната сфера се променя през нощта поради въртенето на Земята около оста си. Но дори и да наблюдавате небето по едно и също време през цялата година, видът му ще се промени поради въртенето на Земята около Слънцето. За пълна орбита от 360° Земята изисква прибл. 365 1/4 дни – приблизително един градус на ден. Между другото, ден, или по-точно слънчев ден, е времето, през което Земята се завърта веднъж около оста си спрямо Слънцето. Състои се от времето, необходимо на Земята да се завърти спрямо звездите („звезден ден“), плюс кратко време – около четири минути – необходимо за въртенето, за да компенсира орбиталното движение на Земята с един градус на ден. Така за една година ок. 365 1/4 слънчеви днии добре. 366 1/4 звезди.

Когато се наблюдават от определена точка на Земята, звездите, разположени близо до полюсите, или винаги са над хоризонта, или никога не се издигат над него. Всички останали звезди изгряват и залязват и всеки ден изгряването и залязването на всяка звезда става 4 минути по-рано от предишния ден. Някои звезди и съзвездия изгряват в небето през нощта зимно време– ние ги наричаме „зимни“, а други „лятни“.

Така външният вид на небесната сфера се определя от три пъти: времето от деня, свързано с въртенето на Земята; времето от годината, свързано с революцията около Слънцето; епоха, свързана с прецесия (въпреки че последният ефект едва ли се забелязва „на око“ дори след 100 години).

Координатни системи.

Съществуват различни начиниза указване на положението на обектите върху небесната сфера. Всеки от тях е подходящ за определен тип задача.

Алт-азимутна система.

За да се посочи позицията на обект в небето по отношение на земните обекти около наблюдателя, се използва „алт-азимут“ или „хоризонтална“ координатна система. Той показва ъгловото разстояние на обект над хоризонта, наречено „височина“, както и неговия „азимут“ - ъгловото разстояние по хоризонта от конвенционална точка до точка, разположена точно под обекта. В астрономията азимутът се измерва от точката юг на запад, а в геодезията и навигацията - от точката север на изток. Ето защо, преди да използвате азимут, трябва да разберете в коя система е посочен. Точката в небето точно над главата ви има височина 90° и се нарича "зенит", а точката, диаметрално противоположна на нея (под краката ви), се нарича "надир". За много проблеми е важен големият кръг на небесната сфера, наречен „небесен меридиан“; преминава през зенита, надира и полюсите на света и пресича хоризонта в точките на север и юг.

Екваториална система.

Поради въртенето на Земята, звездите непрекъснато се движат спрямо хоризонта и кардиналните точки, а координатите им в хоризонтална системапромяна. Но за някои астрономически проблеми координатната система трябва да е независима от позицията на наблюдателя и времето от деня. Такава система се нарича "екваториална"; неговите координати приличат на географски ширини и дължини. В него равнината на земния екватор, разширена до пресечната точка с небесната сфера, определя главния кръг - "небесния екватор". „Деклинацията“ на една звезда наподобява географската ширина и се измерва с нейното ъглово разстояние на север или юг от небесния екватор. Ако звездата се вижда точно в зенита, тогава географската ширина на мястото на наблюдение е равна на деклинацията на звездата. Географската дължина съответства на "правилното изкачване" на звездата. Измерва се на изток от точката на пресичане на еклиптиката с небесния екватор, която Слънцето минава през март, в деня на началото на пролетта в Северното полукълбо и есента в Южното. Тази важна за астрономията точка се нарича „първа точка на Овен” или „точка на пролетното равноденствие” и се обозначава със знака. Стойностите на ректасензия обикновено се дават в часове и минути, като се има предвид, че 24 часа са равни на 360°.

Екваториалната система се използва при наблюдение с телескопи. Телескопът е инсталиран така, че да може да се върти от изток на запад около ос, насочена към небесния полюс, като по този начин компенсира въртенето на Земята.

Други системи.

За някои цели се използват и други координатни системи на небесната сфера. Например, когато изучават движението на телата в Слънчевата система, те използват координатна система, чиято основна равнина е равнината на земната орбита. Структурата на Галактиката се изучава в координатна система, чиято основна равнина е екваториалната равнина на Галактиката, представена на небето от кръг, минаващ по Млечния път.

Сравнение на координатни системи.

Най-важните подробности за хоризонталната и екваториалната система са показани на фигурите. В таблицата тези системи са сравнени с географската координатна система.

Преход от една система към друга.

Често има нужда да се изчислят нейните екваториални координати от алт-азимуталните координати на звезда и обратно. За да направите това, е необходимо да знаете момента на наблюдение и позицията на наблюдателя на Земята. Математически проблемът се решава с помощта на сферичен триъгълник с върхове в зенита, северния небесен полюс и звездата X; той се нарича "астрономически триъгълник".

Ъгълът с върха на северния небесен полюс между меридиана на наблюдателя и посоката към някаква точка на небесната сфера се нарича "часов ъгъл" на тази точка; измерва се на запад от меридиана. Часовият ъгъл на пролетното равноденствие, изразен в часове, минути и секунди, се нарича „звездно време“ (Si. T. - звездно време) в точката на наблюдение. И тъй като правото изкачване на звезда също е полярният ъгъл между посоката към нея и точката на пролетното равноденствие, звездното време е равно на правилното изкачване на всички точки, лежащи на меридиана на наблюдателя.

По този начин часовият ъгъл на всяка точка от небесната сфера е равен на разликата между звездното време и нейното право изкачване:

Нека географската ширина на наблюдателя е й. Ако са дадени екваториалните координати на звездата аИ д, след това неговите хоризонтални координати АИ може да се изчисли по следните формули:

Можете също така да решите обратната задача: като използвате измерените стойности АИ ч, знаейки времето, изчислете аИ д. Склонение дизчислен директно от последната формула, след това изчислен от предпоследната н, и от първото, ако е известно звездното време, то се изчислява а.

Представяне на небесната сфера.

В продължение на много векове учените са търсили най-добрите начиниизображения на небесната сфера за нейното изследване или демонстрация. Бяха предложени два типа модели: двумерни и триизмерни.

Небесната сфера може да бъде изобразена на равнина по същия начин, както сферичната Земя се изобразява на картите. И в двата случая е необходимо да изберете система за геометрична проекция. Първият опит за представяне на части от небесната сфера на равнина беше пещерни рисункизвездни конфигурации в пещерите на древните хора. В наши дни има различни звездни карти, публикувани под формата на ръчно рисувани или фотографски звездни атласи, покриващи цялото небе.

Древните китайски и гръцки астрономи концептуализираха небесната сфера в модел, известен като "армилярна сфера". Състои се от метални кръгове или пръстени, свързани заедно, така че да показват най-важните кръгове на небесната сфера. В днешно време често се използват звездни глобуси, върху които са отбелязани позициите на звездите и главните кръгове на небесната сфера. Армиларните сфери и глобуси имат общ недостатък: позициите на звездите и означенията на кръговете са отбелязани от външната им, изпъкнала страна, която гледаме отвън, докато гледаме небето „отвътре“, а звездите ни изглеждат разположени на вдлъбнатата страна на небесната сфера. Това понякога води до объркване в посоките на движение на звездите и фигурите от съзвездията.

Най-реалистично представяне на небесната сфера осигурява планетариум. Оптичната проекция на звезди върху полусферичен екран отвътре ви позволява много точно да възпроизведете външния вид на небето и всички видове движения на осветителните тела върху него.

Помощна небесна сфера

Координатни системи, използвани в геодезическата астрономия

Географските ширини и дължини на точки от земната повърхност и дирекционните азимути се определят от наблюдения на небесните тела - Слънцето и звездите. За да направите това, трябва да знаете положението на светилата както спрямо Земята, така и едно спрямо друго. Позициите на осветителните тела могат да бъдат зададени в подходящо избрани координатни системи. Както е известно от аналитичната геометрия, за да определите позицията на звездата s, можете да използвате правоъгълна декартова координатна система XYZ или полярни a,b, R (фиг. 1).

В правоъгълна координатна система позицията на осветителното тяло s се определя от три линейни координати X, Y, Z. В полярната координатна система позицията на осветителното тяло s се дава от една линейна координата, радиус вектор R = Os и две ъглови: ъгъл a между оста X и проекцията на радиус вектора върху координатната равнина XOY, и ъгъл b между координатната равнина XOY и радиус вектора R. Връзката между правоъгълни и полярни координати се описва с формулите

X = R cos b cosа,

Y = R cos b гряха,

Z = R гряхб,

където R= .

Тези системи се използват в случаите, когато са известни линейните разстояния R = Os до небесните тела (например за Слънцето, Луната, планетите, изкуствени спътнициЗемята). Въпреки това, за много светила, наблюдавани отвъд слънчева система, тези разстояния са или изключително големи в сравнение с радиуса на Земята, или неизвестни. За да се опрости решаването на астрономически проблеми и да се избегнат разстоянията до осветителните тела, се смята, че всички осветителни тела са на произволно, но еднакво разстояние от наблюдателя. Обикновено това разстояние се приема равно на единица, в резултат на което положението на светилата в пространството може да се определи не от три, а от две ъглови координати a и b на полярната система. Известно е, че геометричното място на точките, равноотдалечени от дадена точка „О“, е сфера с център в тази точка.

Помощна небесна сфера –въображаема сфера с произволен или единичен радиус, върху която се проектират изображения на небесни тела (фиг. 2). Позицията на всяко светило s върху небесната сфера се определя с помощта на две сферични координати, a и b:

x = cos b cosа,

y = cos b гряха,

z = грях b.

В зависимост от това къде се намира центърът на небесната сфера О, има:

1)топоцентриченнебесна сфера - центърът е на повърхността на Земята;

2)геоцентриченнебесна сфера - центърът съвпада с центъра на масата на Земята;

3)хелиоцентриченнебесна сфера - центърът е подравнен с центъра на Слънцето;

4) барицентриченнебесна сфера - центърът се намира в центъра на тежестта на Слънчевата система.

Основните кръгове, точки и линии на небесната сфера са показани на фиг. 3.

Една от основните посоки спрямо земната повърхност е посоката отвес, или гравитацията в точката на наблюдение. Тази посока пресича небесната сфера в две диаметрално противоположни точки - Z и Z". Точка Z се намира над центъра и се нарича зенит, Z" – под центъра и се нарича надир.

Нека начертаем равнина през центъра, перпендикулярна на отвеса ZZ". Голямата окръжност NESW, образувана от тази равнина, се нарича небесен (истински) или астрономически хоризонт. Това е основната равнина на топоцентричната координатна система. На него има четири точки S, W, N, E, където е S точка на юг, Н- Северна точка,W- Западна точка,E- точка на изтока. Директен NS се нарича обедна линия.

Правата P N P S, прекарана през центъра на небесната сфера успоредна на оста на въртене на Земята, се нарича axis mundi. Точки P N - северен небесен полюс; P S - южен небесен полюс. Видимото дневно движение на небесната сфера се извършва около оста на света.

Нека начертаем равнина през центъра, перпендикулярна на оста на света P N P S . Големият кръг QWQ"E, образуван в резултат на пресичането на тази равнина с небесната сфера, се нарича небесен (астрономически) екватор. Ето го Q най-високата точка на екватора(над хоризонта), Q"- най-ниската точка на екватора(под хоризонта). Небесният екватор и небесният хоризонт се пресичат в точки W и E.

Равнината P N ZQSP S Z"Q"N, съдържаща отвес и оста на света, се нарича истински (небесен) или астрономически меридиан.Тази равнина е успоредна на равнината на земния меридиан и перпендикулярна на равнината на хоризонта и екватора. Нарича се начална координатна равнина.

Нека начертаем вертикална равнина през ZZ" перпендикулярна на небесния меридиан. Получената окръжност ZWZ"E се нарича първи вертикал.

Големият кръг ZsZ", по който вертикалната равнина, минаваща през светилото s, пресича небесната сфера, се нарича вертикал или кръг от височините на светилото.

Голямата окръжност P N sP S, минаваща през звездата перпендикулярно на небесния екватор, се нарича около деклинацията на светилото.

Малката окръжност nsn", преминаваща през светилото успоредно на небесния екватор, се нарича дневен паралел.Видимото дневно движение на светилата се извършва по дневни паралели.

Малкият кръг "аса", преминаващ през светилото успоредно на небесния хоризонт, се нарича кръг с равни височини, или алмукантарат.

В първо приближение орбитата на Земята може да се приеме като плоска крива - елипса, в един от фокусите на която се намира Слънцето. Равнината на елипсата, взета за орбита на Земята , наречен самолет еклиптика.

В сферичната астрономия е обичайно да се говори за видимо годишно движение на Слънцето.Големият кръг EgE"d, по който се извършва видимото движение на Слънцето през годината, се нарича еклиптика. Равнината на еклиптиката е наклонена към равнината на небесния екватор под ъгъл приблизително равен на 23,5 0. На фиг. 4 показани:

g – точката на пролетното равноденствие;

d – точката на есенното равноденствие;

E – точка на лятно слънцестоене; E" – точка на зимно слънцестоене; R N R S – ос на еклиптиката; R N – северен полюс на еклиптиката; R S – южен полюс на еклиптиката; e – наклон на еклиптиката към екватора.

Произволен радиус, върху който се проектират небесни тела: използва се за решаване на различни астрометрични проблеми. Окото на наблюдателя се приема за център на небесната сфера; в този случай наблюдателят може да се намира както на повърхността на Земята, така и в други точки на пространството (например той може да бъде отнесен към центъра на Земята). За земен наблюдател въртенето на небесната сфера възпроизвежда ежедневното движение на светилата в небето.

Всяко небесно тяло съответства на точка от небесната сфера, в която то се пресича от права линия, свързваща центъра на сферата с центъра на тялото. При изучаване на положението и видимото движение на светилата върху небесната сфера се избира една или друга система от сферични координати. Изчисленията на позициите на светилата върху небесната сфера се правят с помощта на небесната механика и сферичната тригонометрия и формират предмета на сферичната астрономия.

История

Идеята за небесната сфера възниква в древни времена; тя се основаваше на визуалното впечатление за съществуването на куполен небесен свод. Това впечатление се дължи на факта, че в резултат на огромното разстояние на небесните тела човешкото око не може да оцени разликите в разстоянията до тях и те изглеждат еднакво отдалечени. Сред древните народи това се свързва с наличието на истинска сфера, която ограничава целия свят и носи множество звезди на повърхността си. Така според тях небесната сфера е най-важният елемент на Вселената. С развитие научно познаниетакъв поглед към небесната сфера е изчезнал. Въпреки това, геометрията на небесната сфера, заложена в древността, в резултат на развитие и усъвършенстване, получи съвременна форма, в която се използва в астрометрията.

Елементи на небесната сфера

Отвес и свързани понятия

Отвес(или вертикална линия) - права линия, минаваща през центъра на небесната сфера и съвпадаща с посоката на отвеса в мястото на наблюдение. Отвесът пресича повърхността на небесната сфера в две точки - зенитнад главата на наблюдателя и надирпод краката на наблюдателя.

Истински (математически или астрономически) хоризонт- голяма окръжност на небесната сфера, чиято равнина е перпендикулярна на отвеса. Истинският хоризонт разделя повърхността на небесната сфера на две полукълба: видимо полукълбос върха в зенита и невидимо полукълбос върха в надир. Истинският хоризонт не съвпада с видимия хоризонт поради надморската височина на точката за наблюдение земната повърхност, а също и поради огъването на светлинните лъчи в атмосферата.

кръг на височината,или вертикален,светило - голям полукръг от небесната сфера, преминаващ през светилото, зенита и надира. Алмукантарат(Арабски „кръг с равни височини“) - малък кръг от небесната сфера, чиято равнина е успоредна на равнината на математическия хоризонт. Височинните кръгове и алмукантаратите образуват координатна мрежа, която определя хоризонталните координати на осветителното тяло.

Ежедневно въртене на небесната сфера и свързани с него понятия

axis mundi- въображаема линия, минаваща през центъра на света, около която се върти небесната сфера. Оста на света се пресича с повърхността на небесната сфера в две точки - северен полюс на светаИ южния полюс на света. Въртенето на небесната сфера се извършва обратно на часовниковата стрелка около северния полюс, когато се гледа небесната сфера отвътре.

Небесен екватор- голяма окръжност на небесната сфера, чиято равнина е перпендикулярна на оста на света и минава през центъра на небесната сфера. Небесният екватор разделя небесната сфера на две полукълба: северенИ южен.

Деклинационен кръг на светилото- голям кръг от небесната сфера, преминаващ през полюсите на света и дадено светило.

Ежедневен паралел- малък кръг от небесната сфера, чиято равнина е успоредна на равнината на небесния екватор. Видимите дневни движения на светилата се извършват по дневните паралели. Деклинационните кръгове и дневните паралели образуват координатна мрежа на небесната сфера, която определя екваториалните координати на звездата.

Термини, родени в пресечната точка на понятията „Отвес“ и „Въртене на небесната сфера“

Небесният екватор пресича математическия хоризонт в точка на изтокИ точка на запад. Източната точка е тази, в която точките на въртящата се небесна сфера се издигат от хоризонта. Полукръгът на височината, минаващ през източната точка, се нарича първи вертикал.

Небесен меридиан- голяма окръжност на небесната сфера, чиято равнина минава през отвеса и оста на света. Небесният меридиан разделя повърхността на небесната сфера на две полукълба: източното полукълбоИ западното полукълбо.

Обедна линия- линията на пресичане на равнината на небесния меридиан и равнината на математическия хоризонт. Обедната линия и небесният меридиан пресичат математическия хоризонт в две точки: Северна точкаИ точка юг. Северната точка е тази, която е по-близо до северния полюс на света.

Годишното движение на Слънцето по небесната сфера и свързаните с него понятия

Еклиптика- голям кръг от небесната сфера, по който се извършва видимото годишно движение на Слънцето. Равнината на еклиптиката пресича равнината на небесния екватор под ъгъл ε = 23°26".

Двете точки, където еклиптиката пресича небесния екватор, се наричат ​​равноденствия. IN пролетно равноденствиеСлънцето в своето годишно движение се движи от южното полукълбо на небесната сфера към северното; V есенно равноденствие- от Северното полукълбона юг. Правата, минаваща през тези две точки, се нарича линия на равноденствие. Две точки от еклиптиката, отдалечени на 90° от равноденствията и следователно най-отдалечени от небесния екватор, се наричат ​​точки на слънцестоене. Точка на лятното слънцестоенесе намира в северното полукълбо, точка на зимно слънцестоене- В южно полукълбо. Тези четири точки са обозначени със зодиакалните символи, съответстващи на

§ 48. Небесна сфера. Основни точки, прави и окръжности на небесната сфера

Нека разгледаме основните точки и кръгове на небесната сфера, чийто център се приема за окото на наблюдателя (фиг. 72). Нека начертаем отвес през центъра на небесната сфера. Пресечните точки на отвеса със сферата се наричат ​​зенит Z и надир n.

Ориз. 72.

Правата линия, минаваща през центъра на небесната сфера, успоредна на земната ос, се нарича ос на света. Точките на пресичане на оста на света с небесната сфера се наричат полюси на света.Единият от полюсите, съответстващ на полюсите на Земята, се нарича северен небесен полюс и се обозначава с Pn, а другият е южният небесен полюс Ps.

Равнината QQ, минаваща през центъра на небесната сфера перпендикулярно на оста на света, се нарича равнина на небесния екватор.Тази равнина, пресичаща се с небесната сфера, образува голям кръг - небесен екватор,който разделя небесната сфера на северна и южна част.

Големият кръг на небесната сфера, преминаващ през небесните полюси, зенит и надир, се нарича меридиан на наблюдателя PN nPsZ. Оста на света разделя меридиана на наблюдателя на обедните PN ZPs и полунощните PN nPs части.

Меридианът на наблюдателя се пресича с истинския хоризонт в две точки: северната точка N и южната точка S. Правата линия, свързваща точките на север и юг, се нарича обедна линия.

Ако погледнете от центъра на сферата към точка N, тогава отдясно ще има точка на изток O st, а отляво - точка на запад W. Малки кръгове на небесната сфера aa", успоредни на равнина на истинския хоризонт, се наричат алмукантарати;малък bb" успореден на равнината на небесния екватор, - небесни паралели.

Окръжностите на небесната сфера Zon, преминаващи през точките на зенита и надира, се наричат вертикали.Вертикалната линия, минаваща през точките на изток и запад, се нарича първи вертикал.

Кръговете на небесната сфера на PNoPs, преминаващи през полюсите на света, се наричат деклинационни кръгове.

Меридианът на наблюдателя е както вертикал, така и кръг на деклинация. Той разделя небесната сфера на две части – източна и западна.

Небесният полюс, разположен над хоризонта (под хоризонта), се нарича повдигнат (спуснат) небесен полюс. Името на издигнатия небесен полюс винаги е същото като името на географската ширина на мястото.

Оста на света сключва ъгъл с равнината на истинския хоризонт, равен на географската ширина на мястото.

Положението на светилата върху небесната сфера се определя с помощта на сферични координатни системи. В морската астрономия се използват хоризонтални и екваториални координатни системи.