Hemelse sfeer. De hemelbol zijn belangrijkste elementen: punten, lijnen, vlakken. Elementen van de hemelbol

Een punt aan de hemel dat op elke plek op het aardoppervlak in de richting van een loodlijn naar boven ligt. In de astronomie bestaat er naast deze geografische geologie ook een geocentrische... Encyclopedisch woordenboek van Brockhaus en Efron

De hemelbol is een denkbeeldig bolvormig oppervlak met een willekeurige straal, in het midden waarvan de waarnemer zich bevindt. Er worden hemellichamen op geprojecteerd hemelse sfeer.

Vanwege de kleine omvang van de aarde, in vergelijking met de afstanden tot de sterren, kunnen waarnemers die zich op verschillende plaatsen op het aardoppervlak bevinden, worden beschouwd als in centrum van de hemelbol. In werkelijkheid bestaat er in de natuur geen materiële sfeer rond de aarde. Hemellichamen bewegen zich in de grenzeloze kosmische ruimte op zeer verschillende afstanden van de aarde. Deze afstanden zijn onvoorstelbaar groot, ons zicht kan ze niet beoordelen, daarom lijken voor een persoon alle hemellichamen even ver weg.

In de loop van een jaar beschrijft de zon een grote cirkel tegen de achtergrond van de sterrenhemel. Het jaarlijkse pad van de zon langs de hemelbol wordt de ecliptica genoemd. Bewegen ecliptica. De zon passeert tweemaal de hemelevenaar op de equinoctiale punten. Dit gebeurt op 21 maart en 23 september.

Het punt op de hemelbol dat tijdens de dagelijkse beweging van de sterren onbeweeglijk blijft, wordt gewoonlijk de noordelijke hemelpool genoemd. Het tegenovergestelde punt van de hemelbol wordt de zuidelijke hemelpool genoemd. Bewoners van het noordelijk halfrond zien het niet, omdat het zich onder de horizon bevindt. Een loodlijn die door de waarnemer loopt, snijdt de hemel erboven op het zenitpunt en op het diametraal tegenovergestelde punt, het dieptepunt genoemd.

De as van schijnbare rotatie van de hemelbol, die beide polen van de wereld verbindt en door de waarnemer gaat, wordt de as van de wereld genoemd. Aan de horizon ligt onder de noordelijke hemelpool noordelijke punt, het punt dat er diametraal tegenover ligt, is zuidpunt. Oost- en Westpunten liggen aan de horizon en bevinden zich op 90 ° van de noord- en zuidpunten.

Er vormt zich een vlak dat door het midden van de bol loopt, loodrecht op de as van de wereld hemelevenaarvlak, evenwijdig aan het vlak van de evenaar van de aarde. Het vlak van de hemelmeridiaan loopt door de polen van de wereld, de punten van noord en zuid, zenit en dieptepunt.

Hemelse coördinaten

Er wordt een coördinatensysteem aangeroepen waarbij de referentie vanuit het equatoriale vlak wordt gemaakt equatoriaal. De hoekafstand van de ster tot de hemelevenaar wordt genoemd, en varieert van -90° tot +90°. Verbuiging beschouwd als positief ten noorden van de evenaar en als negatief zuiden.

wordt gemeten door de hoek tussen de vlakken van grote cirkels, waarvan er één door de polen van de wereld en een bepaald hemellicht gaat, de tweede door de polen van de wereld en het punt van de lente-equinox dat op de evenaar ligt.

Horizontale coördinaten Hoekafstand is de afstand tussen objecten in de lucht, gemeten door de hoek gevormd door de stralen die vanuit het observatiepunt naar het object komen. De hoekafstand van de ster tot de horizon wordt de hoogte van de ster boven de horizon genoemd. De positie van het armatuur ten opzichte van de zijkanten van de horizon wordt azimut genoemd. Het tellen gebeurt vanuit het zuiden met de klok mee. Azimut

en de hoogte van de ster boven de horizon wordt gemeten met een theodoliet. Hoekeenheden drukken niet alleen de afstanden tussen hemellichamen uit, maar ook de afmetingen van de objecten zelf. De hoekafstand van de hemelpool tot de horizon is gelijk aan de geografische breedtegraad van het gebied.

De hoogte van de armaturen op het hoogtepunt De verschijnselen van de passage van hemellichamen door de hemelmeridiaan worden culminaties genoemd. Het lagere hoogtepunt is de passage van hemellichamen door de noordelijke helft van de hemelmeridiaan. Het fenomeen van een hemellicht dat door de zuidelijke helft van de hemelmeridiaan gaat, wordt het bovenste hoogtepunt genoemd. Het moment van het bovenste hoogtepunt van het centrum van de zon wordt echte middag genoemd, en het moment van het onderste hoogtepunt wordt echte middernacht genoemd. Het tijdsinterval tussen climaxen is.

een halve dag Bij niet-ondergaande armaturen zijn beide culminaties zichtbaar boven de horizon, bij opkomende en ondergaande armaturen lagere climax vindt plaats onder de horizon, onder het noordpunt. Elke ster culmineert
in een bepaald gebied bevindt zich altijd op dezelfde hoogte boven de horizon, omdat de hoekafstand tot de hemelpool en tot de hemelevenaar niet verandert. De zon en de maan veranderen van hoogte welke zij.

culmineren

Oorsprong Woord zenit kwam door een onnauwkeurige lezing van de Arabische uitdrukking سمت الرأس ( Samt ar-ra's ), wat "richting naar het hoofd" of "pad boven het hoofd" betekent. In de middeleeuwen, in de 14e eeuw, kwam dit woord via het Latijn en mogelijk via het Oud-Spaans naar Europa. Het werd ingekort tot Samt ("richting") - Samt en met spelfouten omgezet in - seniet gevoel en met spelfouten omgezet in. Via Oudfrans en Middelengels woord Woord .

werd uiteindelijk in de 17e eeuw een modern woord

Relevantie en gebruik

• Het concept van "zenith" wordt gebruikt in de volgende wetenschappelijke contexten: Het dient als meetrichting, wat de hoekafstand is tussen de richting tot het object dat voor ons interessant is (bijvoorbeeld een ster) en het lokale zenit ten opzichte van het punt waarvoor het zenit wordt bepaald.
• Het definieert een van de assen van het horizontale coördinatensysteem in de astronomie.

Het is dus verbonden met de concepten van de elementen van de hemelbol - een loodlijn en een cirkel van de hoogte van het armatuur.

Strikt genomen is het zenit alleen ongeveer geassocieerd met het lokale meridiaanvlak, aangezien dit laatste wordt gedefinieerd in termen van de rotatiekarakteristieken van het hemellichaam, en niet in termen van zijn zwaartekrachtveld. Ze vallen alleen samen voor een ideaal symmetrisch rotatielichaam. Voor de aarde heeft de rotatie-as geen vaste positie (bijvoorbeeld vanwege de constante bewegingen van oceaanwater en andere watervoorraden), en verandert de lokale verticale richting, bepaald door het zwaartekrachtveld, zelf van richting in de loop van de tijd (bijvoorbeeld bijvoorbeeld als gevolg van maan- en zonnegetijden en eb).

Soms de term Woord verwijst naar het hoogste punt dat een hemellichaam (zon, maan, enz.) bereikt tijdens zijn schijnbare baanbeweging ten opzichte van een bepaald observatiepunt. Het Great Astronomical Dictionary geeft echter de volgende definitie van zenit:

Het punt op de hemelbol dat zich direct boven het hoofd van de waarnemer bevindt. Het astronomische zenit wordt formeel gedefinieerd als het snijpunt van een loodlijn met de hemelbol. Het geocentrische zenit is het snijpunt met de hemelbol van een lijn die vanuit het middelpunt van de aarde door het punt van de positie van de waarnemer loopt. Het geodetische zenit bevindt zich op een lijn loodrecht op de geodetische ellipsoïde of sferoïde op de positie van de waarnemer.

Wanneer het dus bijvoorbeeld op de zon wordt toegepast, kan het zenit alleen op lage breedtegraden worden bereikt.

Punten en lijnen van de hemelbol - hoe je het almucantaraat kunt vinden, waar de hemelevenaar passeert, wat de hemelmeridiaan is.

Wat is de hemelbol

Hemelse sfeer- een abstract concept, een denkbeeldige bol met een oneindige straal, waarvan het middelpunt de waarnemer is. In dit geval bevindt het middelpunt van de hemelbol zich als het ware ter hoogte van de ogen van de waarnemer (met andere woorden: alles wat je van horizon tot horizon boven je hoofd ziet, is precies deze bol). Voor het gemak van waarneming kunnen we echter het centrum van de hemelbol en het centrum van de aarde beschouwen; hierin is geen vergissing mogelijk. De posities van sterren, planeten, de zon en de maan worden op de bol uitgezet in de positie waarin ze op een bepaald moment aan de hemel zichtbaar zijn vanaf een bepaald punt van locatie van de waarnemer.

Met andere woorden: hoewel we de positie van de sterren op de hemelbol observeren, zullen we, omdat we ons op verschillende plaatsen op de planeet bevinden, voortdurend een iets ander beeld zien, omdat we de principes van de ‘werking’ van de hemelbol kennen, door te kijken naar de nachtelijke hemel kunnen we gemakkelijk onze weg vinden met behulp van eenvoudige technologie. Als we het zicht boven ons op punt A kennen, zullen we het vergelijken met het zicht op de lucht op punt B, en door de afwijkingen van bekende oriëntatiepunten zullen we kunnen begrijpen waar we ons nu precies bevinden.

Mensen hebben al lang een aantal hulpmiddelen bedacht om onze taak gemakkelijker te maken. Als je door de ‘aardse’ bol navigeert door eenvoudigweg de lengte- en breedtegraad te gebruiken, dan wordt er ook voorzien in een hele reeks soortgelijke elementen – punten en lijnen – voor de ‘hemelse’ bol – de hemelbol.

De hemelbol en de positie van de waarnemer. Als de waarnemer beweegt, beweegt de hele voor hem zichtbare bol.

Elementen van de hemelbol

De hemelbol heeft een aantal karakteristieke punten, lijnen en cirkels; laten we eens kijken naar de belangrijkste elementen van de hemelbol.

Waarnemer verticaal

Waarnemer verticaal- een rechte lijn die door het middelpunt van de hemelbol loopt en samenvalt met de richting van het loodlijn op het punt van de waarnemer. Zenit- het snijpunt van de verticaal van de waarnemer met de hemelbol, gelegen boven het hoofd van de waarnemer. Nadir- het snijpunt van de verticaal van de waarnemer met de hemelbol, tegenovergesteld aan het zenit.

Ware horizon- een grote cirkel op de hemelbol, waarvan het vlak loodrecht staat op de verticaal van de waarnemer. De ware horizon verdeelt de hemelbol in twee delen: halfrond boven de horizon, waar het zenit zich bevindt, en subhorizontaal halfrond, waarin het dieptepunt zich bevindt.

Axis mundi (de as van de aarde)- een rechte lijn waarrond de zichtbare dagelijkse rotatie van de hemelbol plaatsvindt. De as van de wereld is evenwijdig aan de rotatie-as van de aarde, en voor een waarnemer die zich op een van de polen van de aarde bevindt, valt deze samen met de rotatie-as van de aarde. De schijnbare dagelijkse rotatie van de hemelbol is een weerspiegeling van de werkelijke dagelijkse rotatie van de aarde om haar as. De hemelpolen zijn de snijpunten van de as van de wereld met de hemelbol. De hemelpool, gelegen in de regio van het sterrenbeeld Ursa Minor, wordt genoemd Noordpool wereld, en de tegenovergestelde pool wordt genoemd Zuidpool.

Een grote cirkel op de hemelbol, waarvan het vlak loodrecht staat op de as van de wereld. Het vlak van de hemelevenaar verdeelt de hemelbol in noordelijk halfrond, waarin de Noordpool zich bevindt, en zuidelijk halfrond, waar de Zuidpool zich bevindt.

Of de meridiaan van de waarnemer is een grote cirkel op de hemelbol, die door de polen van de wereld, het zenit en het dieptepunt gaat. Het valt samen met het vlak van de aardse meridiaan van de waarnemer en verdeelt de hemelbol in oostelijk En westelijk halfrond.

Noord- en zuidpunten- het snijpunt van de hemelmeridiaan met de ware horizon. Het punt dat het dichtst bij de Noordpool van de wereld ligt, wordt het noordpunt van de ware horizon C genoemd, en het punt dat het dichtst bij de Zuidpool van de wereld ligt, wordt het zuidpunt S genoemd. De punten van het oosten en het westen zijn de punten van snijpunt van de hemelevenaar met de ware horizon.

Middag lijn- een rechte lijn in het vlak van de ware horizon die de punten noord en zuid verbindt. Deze lijn wordt middag genoemd omdat op het middaguur, volgens de plaatselijke ware zonnetijd, de schaduw van een verticale pool samenvalt met deze lijn, d.w.z. met de ware meridiaan van een bepaald punt.

De snijpunten van de hemelmeridiaan met de hemelevenaar. Het punt dat het dichtst bij de zuidelijke punt van de horizon ligt, wordt genoemd zuidpunt van de hemelevenaar, en het punt dat het dichtst bij de noordelijke punt van de horizon ligt noordpunt van de hemelevenaar.

Verticaal van het armatuur

Verticaal van het armatuur, of hoogte cirkel, - een grote cirkel op de hemelbol, die door het zenit, het dieptepunt en het lichtpunt gaat. De eerste verticaal is de verticaal die door de punten oost en west gaat.

Verbuiging cirkel, of , is een grote cirkel op de hemelbol, die door de polen van de wereld en het hemellicht gaat.

Een kleine cirkel op de hemelbol, getekend door een hemellichaam evenwijdig aan het vlak van de hemelevenaar. De schijnbare dagelijkse beweging van de hemellichamen vindt plaats langs dagelijkse parallellen.

Almucantarat-armaturen

Almucantarat-armaturen- een kleine cirkel op de hemelbol, getrokken door het hemellichaam evenwijdig aan het vlak van de ware horizon.

Alle bovengenoemde elementen van de hemelbol worden actief gebruikt om praktische oriëntatieproblemen in de ruimte op te lossen en de positie van armaturen te bepalen. Afhankelijk van het doel en de meetomstandigheden worden twee verschillende systemen gebruikt bolvormige hemelcoördinaten.

In het ene systeem is het hemellichaam georiënteerd ten opzichte van de ware horizon en wordt dit systeem genoemd, en in het andere systeem ten opzichte van de hemelevenaar.

In elk van deze systemen wordt de positie van de ster aan de hemelbol bepaald door twee hoekgrootheden, net zoals de positie van punten op het aardoppervlak wordt bepaald aan de hand van lengte- en breedtegraad.

Alle hemellichamen bevinden zich op ongewoon grote en zeer verschillende afstanden van ons. Maar voor ons lijken ze even ver weg en lijken ze zich op een bepaald gebied te bevinden. Bij het oplossen van praktische problemen in de luchtvaartastronomie is het belangrijk om niet de afstand tot de sterren te kennen, maar hun positie op de hemelbol op het moment van observatie.

De hemelbol is een denkbeeldige bol met een oneindige straal, waarvan het middelpunt de waarnemer is. Bij het onderzoeken van de hemelbol is het middelpunt uitgelijnd met het oog van de waarnemer. De afmetingen van de aarde worden verwaarloosd, dus het centrum van de hemelbol wordt vaak gecombineerd met het centrum van de aarde. De armaturen worden op de bol aangebracht in de positie waarin ze op een bepaald moment vanaf een bepaald punt van de waarnemer aan de hemel zichtbaar zijn.

De hemelbol heeft een aantal karakteristieke punten, lijnen en cirkels. In afb. 1.1 toont een cirkel met een willekeurige straal de hemelbol, in het midden waarvan, aangegeven door punt O, de waarnemer zich bevindt. Laten we eens kijken naar de belangrijkste elementen van de hemelbol.

De verticaal van de waarnemer is een rechte lijn die door het midden van de hemelbol loopt en samenvalt met de richting van het loodlijn op het punt van de waarnemer. Zenith Z is het snijpunt van de verticaal van de waarnemer met de hemelbol, gelegen boven het hoofd van de waarnemer. Nadir Z" is het snijpunt van de verticaal van de waarnemer met de hemelbol, tegenovergesteld aan het zenit.

De ware horizon N E S W is een grote cirkel op de hemelbol, waarvan het vlak loodrecht staat op de verticaal van de waarnemer. De ware horizon verdeelt de hemelbol in twee delen: het halfrond boven de horizon, waarin het zenit zich bevindt, en het subhorizon halfrond, waarin het dieptepunt zich bevindt.

De wereldas PP" is een rechte lijn waarrond de zichtbare dagelijkse rotatie van de hemelbol plaatsvindt.

Rijst. 1.1. Basispunten, lijnen en cirkels op de hemelbol

De as van de wereld is evenwijdig aan de rotatie-as van de aarde, en voor een waarnemer die zich op een van de polen van de aarde bevindt, valt deze samen met de rotatie-as van de aarde. De schijnbare dagelijkse rotatie van de hemelbol is een weerspiegeling van de werkelijke dagelijkse rotatie van de aarde om haar as.

De hemelpolen zijn de snijpunten van de as van de wereld met de hemelbol. De hemelpool in het gebied van het sterrenbeeld Kleine Beer wordt de noordelijke hemelpool P genoemd, en de tegenovergestelde pool wordt de zuidpool genoemd.

De hemelevenaar is een grote cirkel op de hemelbol, waarvan het vlak loodrecht staat op de as van de wereld. Het vlak van de hemelevenaar verdeelt de hemelbol in het noordelijk halfrond, waar de noordelijke hemelpool zich bevindt, en het zuidelijk halfrond, waar de zuidelijke hemelpool zich bevindt.

De hemelmeridiaan, of de meridiaan van de waarnemer, is een grote cirkel op de hemelbol, die door de polen van de wereld, het zenit en het dieptepunt gaat. Het valt samen met het vlak van de aardse meridiaan van de waarnemer en verdeelt de hemelbol in het oostelijke en westelijke halfrond.

De punten van noord en zuid zijn de snijpunten van de hemelmeridiaan met de ware horizon. Het punt dat het dichtst bij de Noordpool van de wereld ligt, wordt het noordpunt van de ware horizon C genoemd, en het punt dat het dichtst bij de Zuidpool van de wereld ligt, wordt het zuidpunt S genoemd. De punten van het oosten en het westen zijn de punten van snijpunt van de hemelevenaar met de ware horizon.

De middaglijn is een rechte lijn in het vlak van de ware horizon die de punten noord en zuid met elkaar verbindt. Deze lijn wordt middag genoemd omdat op het middaguur, volgens de plaatselijke ware zonnetijd, de schaduw van een verticale pool samenvalt met deze lijn, d.w.z. met de ware meridiaan van een bepaald punt.

De zuidelijke en noordelijke punten van de hemelevenaar zijn de snijpunten van de hemelmeridiaan met de hemelevenaar. Het punt dat het dichtst bij het zuidelijke punt van de horizon ligt, wordt het zuidpunt van de hemelevenaar genoemd, en het punt dat het dichtst bij het noordelijke punt van de horizon ligt, wordt het noordpunt genoemd.

De verticaal van een hemellicht, of de hoogtecirkel, is een grote cirkel op de hemelbol, die door het zenit, het dieptepunt en het hemellicht gaat. De eerste verticaal is de verticaal die door de punten oost en west gaat.

De declinatiecirkel, of de uurcirkel van een hemellicht, RMR, is een grote cirkel op de hemelbol, die door de polen van Myoa en het hemellichaam gaat.

De dagelijkse parallel van een hemellicht is een kleine cirkel op de hemelbol, getrokken door het hemellichaam evenwijdig aan het vlak van de hemelevenaar. De schijnbare dagelijkse beweging van de hemellichamen vindt plaats langs dagelijkse parallellen.

Almucantarat van het hemellichaam AMAG is een kleine cirkel op de hemelbol, getrokken door het hemellichaam evenwijdig aan het vlak van de ware horizon.

De beschouwde elementen van de hemelbol worden veel gebruikt in de luchtvaartastronomie.