Dnevna rotacija Zemlje. Rotacija zvjezdanog neba Rotacija neba

OSNOVE SFERIJSKE I PRAKTIČNE ASTRONOMIJE

POGLAVLJE 1

Značenje astronomije

Astronomija i njene metode su od velike važnosti u životu modernog društva. Pitanja vezana za mjerenje vremena i pružanje čovječanstvu saznanja o tačnom vremenu sada rješavaju posebne laboratorije - vremenske usluge, organizovane, po pravilu, pri astronomskim institucijama.

Astronomske metode orijentacije, uz druge, još uvijek se široko koriste u navigaciji i zrakoplovstvu, a posljednjih godina - u astronautici.

Izračunavanje i sastavljanje kalendara, koji se široko koristi u nacionalnoj privredi, takođe se zasniva na astronomskim saznanjima.

Izrada geografskih i topografskih karata, prethodno izračunavanje početka morske plime, određivanje sile gravitacije u različitim točkama na površini zemlje kako bi se otkrile mineralne naslage - sve se to temelji na astronomskim metodama.

Proučavanje procesa koji se odvijaju na različitim nebeskim tijelima omogućavaju astronomima da proučavaju materiju u stanjima koja još nisu postignuta u zemaljskim laboratorijskim uslovima. Stoga astronomija, a posebno astrofizika, koja je usko povezana sa fizikom, hemijom i matematikom, doprinosi razvoju potonje, a one su, kao što znamo, osnova sve moderne tehnologije.

Astronomija, proučavajući nebeske pojave, istražujući prirodu, strukturu i razvoj nebeskih tijela, dokazuje da je Univerzum podložan jednoobraznim zakonima prirode i da se u skladu s njima razvija u vremenu i prostoru. Stoga zaključci astronomije imaju dubok filozofski značaj.

Bez obzira gdje se nalazimo na zemljinoj površini, uvijek nam se čini da se sva nebeska tijela nalaze na istoj udaljenosti od nas na unutrašnjoj površini određene sfere, koja se kolokvijalno naziva nebeski svod , ili jednostavno nebo .

Danju je nebo, ako nije prekriveno oblacima, plavo, a na njemu vidimo najsjajnije nebesko telo - Sunce. Ponekad je, istovremeno sa Suncem, tokom dana vidljiv i Mjesec, a vrlo rijetko neka druga nebeska tijela, na primjer planeta Venera.

U noći bez oblaka na tamnom nebu vidimo zvijezde, Mjesec, planete, magline, ponekad komete i druga tijela. Prvi utisak iz posmatranja zvjezdanog neba je bezbroj zvijezda i slučajnost njihovog rasporeda na nebu. U stvarnosti, nema toliko zvijezda vidljivih golim okom kao što se čini, samo oko 6 hiljada na cijelom nebu, a u njegovoj polovini, koja je trenutno vidljiva sa bilo koje tačke na zemljinoj površini, ne više od 3 hiljada.

Zvijezde imaju dvije osobine: 1) razlikuju se po sjaju jedna od druge; 2) relativno nepomičan. Ova svojstva omogućavaju razlikovanje zvjezdanih figura na nebu, tzv sazvežđa.

Sistem sazvežđa na našem nebu nastao je 500 godina pre nove ere. od strane starih Grka.

Sazviježđa su označena imenima životinja ( Veliki medvjed, Lav, Zmaj itd.), imena heroja grčke mitologije ( Kasiopeja, Andromeda, Persej itd.) ili jednostavno imena onih objekata koji su ličili na figure koje su formirale sjajne zvijezde grupe ( Sjeverna kruna, trokut, strijela, vaga i tako dalje.).

Od 17. veka pojedinačne zvijezde u svakom sazviježđu počele su se označavati slovima grčke abecede i, u pravilu, u opadajućem redoslijedu njihovog sjaja. Nešto kasnije uvedena je numerička numeracija, koja se trenutno koristi uglavnom za slabe zvijezde. Osim toga, sjajne zvijezde (oko 130) dobile su vlastita imena. Na primjer: zove se Canis Major Sirijus, a Auriga - Capella, a lira - Vega, a Orion - Betelgeuse, b Orion - Rigel, b Persej - Algolem itd. Ova imena i oznake zvijezda se i danas koriste. Međutim, granice sazvežđa, koje su zacrtali drevni astronomi i koji predstavljaju krivudave linije, promenjene su na astronomskom kongresu 1922. godine, neka velika sazvežđa su podeljena u nekoliko nezavisnih sazvežđa, a sazvežđa su se počela shvatati ne kao figure zvezda, već kao delovi zvezdanog neba. Sada je cijelo nebo konvencionalno podijeljeno na 88 zasebnih dijelova - sazviježđa.

Najsjajnije zvezde u sazvežđima služe kao dobri vodiči za lociranje slabijih zvezda ili drugih nebeskih objekata na nebu.

Ako posmatrate zvjezdano nebo nekoliko sati u vedroj noći, lako je primijetiti da se nebeski svod, kao jedna cjelina, sa svim svjetiljkama smještenim na njemu, glatko okreće oko neke zamišljene ose, čiji jedan kraj prolazi kroz mjesto posmatranja, a drugo je vrlo blizu Polar zvijezde. Ova rotacija nebeskog svoda i svjetiljki naziva se dnevno kretanje zvezdanog neba , pošto se završi jedna potpuna cirkulacija dnevno. Zbog svakodnevne rotacije, zvijezde i druga nebeska tijela kontinuirano mijenjaju svoj položaj u odnosu na strane horizonta i opisuju krugove oko ose rotacije.

Najava: Koji je najosnovniji, najraniji faktor u istorijskoj hijerarhiji razvoja i napretka, bez kojeg se sam život ne bi mogao pojaviti na Zemlji? Odmah ću reći - ovaj faktor je dnevna rotacija Zemlje oko svoje ose! Bez svakodnevne rotacije, život se nikada ne bi mogao pojaviti na Zemlji! Ali razlog svakodnevne rotacije Zemlje oko svoje ose još nije otkriven, a naučnici još ne znaju šta se okreće i nastavlja da vrti našu planetu, božanska volja ili materijalni razlog.

Mnogo je neriješenih misterija i misterija svemira, a što više razumijemo svijet oko nas, to se više novih ideja, misterija i pitanja pojavljuje. Ali ove nove misterije u hijerarhiji razvoja su novijeg datuma, tj. proizilaze iz važnijih primarnih oblika i zakona. A neke važne primarne misterije još nisu riješene ni danas. Na primjer, koji je najosnovniji, ključni faktor u istorijskoj hijerarhiji razvoja i napretka, bez kojeg se sam život ne bi mogao pojaviti na Zemlji?

Odmah ću reći - jedan od najvažnijih i najvećih faktora je faktor dnevne rotacije Zemlje. Da da! Da nije bilo dnevne rotacije Zemlje, život na Zemlji nikada ne bi mogao nastati! A misterija mehanizma kojim se ova rotacija događa još nije riješena. Da shvatimo neke činjenice: snaga sunčevog zračenja pri približavanju Zemlji je ogromna ~1,5 kWh/m2 i bez rotacije oko svoje ose, jedna strana Zemlje bi bila zagrejana zračenjem Sunca, a sa druge strane kosmičkom hladnoćom bi vladao! Vrućina Sahare i hladnoća Antarktika bili bi višestruko jači! A upravo je dnevna rotacija Zemlje omogućila ujednačavanje termalnih uslova tokom miliona godina u svim dijelovima Zemlje, a to je bio jedan od najvažnijih uslova za nastanak života. One. Dnevna rotacija Zemlje bila je ključni, glavni uslov za nastanak života na Zemlji.

Ali kako je došlo do ove dnevne rotacije? Šta je okrenulo našu planetu? Danas ne postoji naučno objašnjenje za ovu misteriju! Sama dnevna rotacija Zemlje je istorijskim standardima naučno dokazana sasvim nedavno, u periodu od 14. do 16. veka nove ere, zajedno sa stvaranjem heliocentričnog sistema sveta i otkrićem Zemljine rotacije oko Sunca. Prije toga, hiljadama godina, preovladavala je ideja o Zemlji kao nepokretnom centru cijelog svijeta. Razumijevanje pitanja koja postavlja teorija rotirajuće Zemlje doprinijelo je otkrivanju zakona klasične mehanike.

Eksperiment koji je jasno pokazao rotaciju Zemlje izveo je 1851. godine francuski fizičar Leon Foucault. Njegovo značenje je vrlo jednostavno i jasno. Ravan oscilovanja klatna je konstantna u odnosu na nepokretne zvezde. A u referentnom sistemu povezanom sa Zemljom, ravan oscilovanja klatna rotira u smjeru suprotnom od smjera rotacije Zemlje, što je jasno vidljivo iz podjela na krugu postavljenom ispod klatna. Ovaj efekat je najjasnije izražen na polovima, gde je period potpune rotacije ravni klatna jednak periodu rotacije Zemlje oko svoje ose, a na ekvatoru je ravnina oscilacija klatna nepromenjena. Trenutno se Foucaultovo klatno uspješno demonstrira u brojnim naučnim muzejima i planetarijumima, posebno u Planetariju u Sankt Peterburgu i Planetarijumu u Volgogradu.

Posljednjih godina pojavila se jedna hipoteza o porijeklu dnevne rotacije Zemlje od djelovanja globalnih kopnenih vjetrova i okeanskih struja, ali ne podnosi kritiku. Uostalom, voda i atmosfera na Zemlji pojavili su se mnogo kasnije od pojave dnevne rotacije Zemlje. Osim toga, naučnici su dokazali da su se oceanske struje pojavile upravo zbog dnevne rotacije Zemlje, a ne obrnuto. Uticaj Mjeseca također nije mogao dovesti do pojave dnevne rotacije Zemlje. Osim toga, Mjesec ima svoju rotaciju. Druge planete Sunčevog sistema, kao i samo Sunce, takođe rotiraju oko svoje ose. Šta uzrokuje sve ovo vrtenje? Još nema odgovora. Ali možda je mehanizam za nastanak rotacije planeta i Sunca isti, budući da Sunce rotira oko centra galaksije Mliječni put, kao i planete oko Sunca.

Usput, sva nebeska tijela ne rotiraju u krug, već u eliptičnoj Keplerovoj orbiti, koja se također pomiče u prostoru tokom vremena:

Takođe, još nema odgovora na pitanje razloga za pojavu nagiba ose Zemljine rotacije u odnosu na ravan Zemljine rotacije oko Sunca. Ovaj nagib je 66˚33’22” i njegovo prisustvo dovelo je do pojave godišnjih doba na Zemlji koja su izuzetno važna za Zemljinu klimu.

Godišnja doba, zajedno sa dnevnom rotacijom, tj. brza smjena dana i noći dodatno je ublažila i olakšala uslove za nastanak života i Zemljine biosfere, za nastanak brojnih oblika biljaka, životinja i ljudi. Zajedno s godišnjim dobima, na Zemlji je nastalo 5 zona osvjetljenja (ili zračenja), ograničenih tropima i polarnim krugovima, koji su podijeljeni prema trajanju sunčeve svjetlosti i količini primljene topline. Naučnici su također primijetili da osa rotacije Zemlje povremeno mijenja svoj smjer. To se zove precesija. Svakih 13 hiljada godina, Zemljina os rotacije se "naginje" u suprotnom smjeru. Ali ogromna nebeska tijela koja rotiraju u nultoj gravitaciji idealni su žiroskopi koji ne mogu promijeniti svoju orijentaciju u svemiru.

Tek dugo nakon pojave dnevne rotacije, na Zemlji su se pojavili voda, atmosfera kisika, a potom i razni oblici života, životinje, biljke i ljudi.

Drugi važan faktor za nastanak života na Zemlji je Zemljino magnetno polje. Zemljina magnetosfera štiti sva živa bića od sunčevog zračenja. Ali ovaj faktor je odavno pronašao svoje naučno objašnjenje. Tako da ću se na to dotaknuti vrlo kratko.

Sunce i svaka planeta Sunčevog sistema imaju svoje magnetno polje, koje stvara posebnu ljusku oko svakog od ovih nebeskih tijela - magnetosferu. Polovi Zemljinog magnetnog polja nalaze se gotovo na osi dnevne rotacije Zemlje sa blagim odstupanjem od 11,5 stepeni. Postoje dvije vrste Zemljinog magnetnog polja: konstantno (glavno) i promjenjivo. Njihova priroda i porijeklo su različiti, ali postoji veza između njih. Formiranje konstantnog magnetnog polja olakšavaju unutrašnji izvori Zemlje - električne struje koje nastaju na površini zbijenog jezgra Zemlje zbog temperaturnih razlika u njenim dijelovima, što je vjerojatno povezano s dinamičkim procesima u omotaču i jezgru Zemlje. zemlja. Oni stvaraju stabilno magnetno polje koje se proteže preko 20-25 Zemljinih radijusa, koje je podložno samo sporim, "sekularnim" fluktuacijama. Naizmjenično polje se stvara pri interakciji s vanjskim izvorima koji se nalaze izvan planete. Izmjenično magnetsko polje je otprilike 100 puta slabije od konstantnog i karakteriziraju ga pravilne varijacije, uglavnom solarne prirode, i nepravilne (kao što su magnetske oluje). Prosječni prečnik Zemljine magnetosfere je preko 90 hiljada km okomito na sunčevu zraku. Zemlja je stalno izložena tokovima nabijenih čestica (korpuskula) kosmičkog porijekla i zračenju Sunca – Sunčevog vjetra. Magnetosfera je pod udarima Sunčevog vjetra sabijena sa strane Sunca i snažno se izdužuje u antisolarnom smjeru. Tako nastaje rep magnetosfere, proširen na 900-1050 Zemljinih radijusa. Magnetosfera je glavna prepreka prodiranju nabijenih sunčevih čestica štetnih za živu materiju u geografski omotač i na taj način izoluje žive organizme od prodornog zračenja. Kosmičke čestice mogu slobodno upasti u atmosferu samo u području magnetnih polova. Istovremeno, magnetosfera prenosi elektromagnetne talase na površinu planete - rendgenske i ultraljubičaste zrake, radio talase i energiju zračenja, koja služi kao glavni izvor toplote i energetska baza za procese koji se odvijaju u geografskom omotaču. .


U istorijskom kontekstu, primećuju se geografski pomaci magnetnog polja, pa čak i promene polariteta magnetnog dipola. Polaritet, kada je sjeverni kraj magnetske igle usmjeren na sjever, naziva se direktnim (kao što je sada); u suprotnom slučaju govore o obrnutoj magnetizaciji zemaljskog dipola. Posmatranja Zemljinog magnetnog polja provode mnoge opservatorije širom svijeta.

Dakle, rotacija planeta oko svoje ose je najvažniji i najvažniji uslov za nastanak života na planetama. Otkrivanje razloga vlastite rotacije planeta omogućit će razumijevanje da li u svemiru može postojati mnogo planeta poput Zemlje, na kojima će se vremenom pojaviti i život, ili je Zemlja jedinstvena pojava u Univerzumu. Prisustvo dnevne rotacije na drugim planetama Sunčevog sistema nagoveštava da razlog za pojavu takve rotacije na planetama nije slučajnost, već neki još neotkriven objektivni mehanizam koji čeka naučno otkriće. A to znači da čovjek tek počinje spoznavati Hijerarhiju zakona nastanka i razvoja svijeta.

Dodatne informacije o ovoj temi:

Tela Sunčevog sistema	Prosjek Udaljenost do Sunca, a. e.	Prosječni period rotacije oko ose	Broj faza stanja materije na površini	Broj satelita	Siderični period revolucije, godina	Orbitalna inklinacija prema ekliptici	Masa (jedinica Zemljine mase)
Ned		25 dana (35 na stubu)	1	9 planeta			333000
Merkur	0,387	58,65 dana	2	-	0,241		0,054
Venera	0,723	243 dana	2	-	0,615	3°24’	0,815
zemlja		23 h 56m 4s	3	1
mars	1,524	24h 37m 23s	2	2	1,881	1°51’	0,108
Jupiter	5,203	9h 50m	3	16+p.prsten	11,86	1° 18’	317,83
Saturn	9,539	10h 14m	3	17+ring	29,46	2°29’	95,15
Uran	19,19	10h 49m	3	5+čvor prstenova	84,01	0 ° 46’	14,54
Neptun	30,07	15h 48m	3	2	164,7	1° 46’	17,23
Pluton	39,65	6,4 dana	2- 3 ?	1	248,9	17°	0,017

Geografske posljedice dnevne rotacije Zemlje su:
1. Promjena dana i noći.
2. Deformacija Zemljine figure.
3. Postojanje Coriolisove sile koja djeluje na tijela koja se kreću.
4. Pojava oseka i oseka.

« O razlogu rotacije Zemlje i drugim neobjašnjivim pojavama.
habar Svemirski naučnik
Datum: nedelja, 20.11.2011, 19:55

Tokom dana Sunce se kreće po nebu. Diže se, diže se sve više i više, zatim počinje da se spušta i zalazi. Nije teško uočiti da se i zvijezde kreću po nebu.

Odaberite mjesto za posmatranje odakle je nebo jasno vidljivo i s njega zabilježite preko kojih objekata vidljivih na horizontu (kuće ili drveće) je Sunce vidljivo ujutro, u podne i uveče. Dođite na ovo mjesto nakon zalaska sunca, uočite najsjajnije zvijezde u istim smjerovima neba i označite vrijeme posmatranja na satu. Ako dođete na isto mjesto sat ili dva kasnije, uvjerite se da su se sve zvijezde koje ste primijetili pomaknule s lijeva na desno. Dakle, zvezda koja je bila u pravcu jutarnjeg Sunca je izašla na nebo, a zvezda koja je bila u pravcu večernjeg Sunca je potonula.

Kreću li se sve zvijezde po nebu? Ispostavilo se, sve i u isto vreme. Možemo reći da se čitavo nebo sa zvijezdama na njemu svakodnevno okreće oko nas.

Strana neba na kojoj je Sunce vidljivo u podne zove se južna strana, a suprotna strana naziva se sjeverna strana. Pogledajte na sjevernom nebu, prvo u zvijezde blizu horizonta, a zatim u one više. Vidjet ćete da što su zvijezde više od horizonta, to je njihovo kretanje manje uočljivo. Na nebu možete pronaći i zvijezdu čije je kretanje tokom cijele noći gotovo neprimjetno, a što su druge zvijezde bliže ovoj zvijezdi, to je njihovo kretanje manje uočljivo. Ova zvijezda se zvala Polar, već znamo kako je pronaći od zvijezda Velikog medvjeda.

Kada gledamo u Sjevernjaču, tačnije, u fiksnu tačku pored nje – na sjeverni pol svijeta, smjer našeg pogleda poklapa se sa smjerom ose zvjezdanog neba. Osa rotacije samog zvjezdanog neba naziva se osa svijeta.

Rotacija neba oko Zemlje je očigledan fenomen. Razlog tome je rotacija Zemlje. Kao što se čovek koji se vrti oko sobe čini kao da se čitava soba vrti oko njega, tako se nama, koji se nalazimo na Zemlji koja se okreće, čini da se nebo vrti. U davna vremena, posmatrajući dnevnu rotaciju neba, ljudi su donijeli duboko pogrešan zaključak da se zvijezde, Sunce i planete svakodnevno okreću oko Zemlje. Zapravo, kako je ustanovljeno u 16. veku. Kopernika, prividna rotacija zvjezdanog neba samo je odraz dnevne rotacije Zemlje oko svoje ose. Međutim, zvijezde se i dalje kreću. Ne tako davno, astronomi su otkrili da se sve zvijezde naše galaksije kreću različitim brzinama oko njenog centra (galaksija je opisana u članku “3 zvijezde i dubine svemira”).

Zamišljena osa oko koje se globus okreće siječe Zemljinu površinu u dvije tačke. Ove tačke su severni i južni geografski pol. Ako nastavimo u pravcu Zemljine ose, ona će proći blizu zvijezde Sjevernjače. Zbog toga nam se zvijezda Sjevernjača čini gotovo nepomičnom.

Na južnom zvjezdanom nebu, koje je na našoj sjevernoj hemisferi samo djelimično vidljivo zbog sfernog oblika Zemlje, postoji druga fiksna tačka na nebu - južni nebeski pol. Zvijezde južne hemisfere se okreću oko ove tačke.

Pogledajmo izbliza prividno dnevno kretanje zvijezda. Okrenite lice prema južnoj strani horizonta i posmatrajte kretanje zvijezda. Da biste bili praktičniji za posmatranje, zamislite polukrug koji prolazi kroz zenit (tačka direktno iznad vaše glave) i nebeski pol. Ovaj polukrug (nebeski meridijan) će se ukrštati sa horizontom u tački severa (ispod Severnjače) i na suprotnoj tački juga. Ona dijeli nebo na istočnu i zapadnu polovinu. Posmatrajući kretanje zvijezda na južnom dijelu neba, primijetit ćemo da se zvijezde koje se nalaze lijevo od nebeskog meridijana (tj. na istočnom dijelu neba) uzdižu iznad horizonta. Prošavši kroz nebeski meridijan i ušavši u zapadni dio neba, počinju da se spuštaju prema horizontu. To znači da kada zvijezde prolaze kroz nebeski meridijan, one dostižu svoju najveću visinu iznad horizonta. Astronomi nazivaju prolazak zvijezde kroz njenu najvišu poziciju iznad horizonta gornjom kulminacijom te zvijezde.

Ako okrenete lice prema sjeveru i počnete promatrati kretanje zvijezda na sjevernom dijelu neba, primijetit ćete da zvijezde koje prolaze kroz nebeski meridijan ispod zvijezde Sjevernjače u ovom trenutku zauzimaju najniži položaj iznad horizonta. . Kretanje

s lijeva na desno, oni, prošavši nebeski meridijan, počinju da se dižu. Kada zvijezda prođe kroz svoju najnižu moguću poziciju iznad horizonta, astronomi kažu da je zvijezda na svom najnižem vrhuncu.

Među sazvežđima vidljivim kod nas ima i onih koja, krećući se oko nebeskog pola, nikada ne izlaze iz horizonta. To je lako provjeriti posmatranjem: u zimskim mjesecima, sazviježđe Veliki medvjed je vidljivo iznad horizonta na najnižoj poziciji tokom dana.

Ali ne samo da se Veliki medvjed pokazuje kao konstelacija koja se ne postavlja za stanovnike SSSR-a. Zvijezde Mali medvjed, Kasiopeja, Drako, Cefej, smještene blizu sjevernog pola svijeta, također nikada ne izlaze, na primjer, izvan moskovskog horizonta. Ovo nikad ne pada zvijezde.

Uz zvijezde koje nikad ne zalaze, postoje i one koje nikad ne izlaze nad našom zemljom. To uključuje mnoge zvijezde na južnoj hemisferi neba.

Nebo je, kao i globus, mentalno podijeljeno na dvije hemisfere zamišljenim krugom, čije su sve tačke na istoj udaljenosti od polova svijeta. Ovaj krug se zove nebeski ekvator. Presijeca horizont na istočnoj i zapadnoj tački.

Sve zvijezde tokom dana opisuju staze paralelne sa nebeskim ekvatorom. Hemisfera neba na kojoj se nalazi Severnjača zove se severna hemisfera, a druga hemisfera južna hemisfera.

Pogled na zvjezdano nebo na različitim mjestima na Zemlji

Nebo izgleda drugačije na različitim mjestima širom svijeta. Ispostavilo se da izgled zvezdanog neba zavisi od toga na kojoj se paraleli nalazi posmatrač, drugim rečima, koja je geografska širina mesta posmatranja. Ugaona nadmorska visina nebeskog pola (ili, otprilike, zvijezde Sjevernjače) iznad horizonta uvijek je jednaka geografskoj širini mjesta.

Ako krenete na put do Sjevernog pola iz Moskve, primijetit ćete kako idete da Sjevernjača (ili nebeski pol) postaje sve više i više iznad horizonta. Stoga se sve više i više zvijezda ispostavlja da ne zalaze.

Konačno ste stigli na Sjeverni pol. Ovdje raspored zvijezda uopće nije isti kao na moskovskom nebu.

Geografska širina sjevernog pola globusa je 90°. To znači da će nebeski pol (i zvijezda Sjevernjača) biti direktno iznad glave - u zenitu. Nije teško zamisliti da će se nebeski ekvator poklopiti s horizontom ovdje na Sjevernom polu. Zahvaljujući tome, na Sjevernom polu ćete vidjeti neobičnu sliku kretanja zvijezda: uvijek se kreću stazama paralelnim s nebeskim ekvatorom, zvijezde se kreću paralelno s horizontom. Ovdje sve zvijezde na sjevernoj hemisferi neba neće biti u zalasku, a sve zvijezde na južnoj hemisferi neće biti u izlasku.

Ako se sada mentalno prenesete sa Sjevernog pola na Zemljin ekvator, vidjet ćete potpuno drugačiju sliku.

Kako se krećete prema jugu, geografska širina mjesta, a time i visina nebeskog pola (i Polarisa) će početi da se smanjuje, tj. Polaris će se približavati horizontu.

Kada se nađete na Zemljinom ekvatoru, čija je geografska širina bilo koje tačke nula, vidjet ćete sljedeću sliku: sjeverni pol svijeta će se naći na sjevernoj tački, a nebeski ekvator će postati okomit na horizont. Na južnoj tački nalazit će se južni nebeski pol, smješten u sazviježđu Oktantus.

Sve zvijezde na Zemljinom ekvatoru opisuju putanje okomite na horizont tokom dana. Da nije bilo Sunca, zbog kojeg je nemoguće vidjeti zvijezde danju, onda bi se tokom dana na Zemljinom ekvatoru mogle vidjeti sve zvijezde obje hemisfere neba.

U različito doba godine mogu se uočiti različita sazviježđa u večernjim satima. Zašto se ovo dešava?

Da biste ovo razumjeli, napravite neka zapažanja. Ubrzo nakon zalaska sunca, primijetite zvijezdu na zapadnom nebu nisko iznad horizonta i zapamtite njen položaj u odnosu na horizont. Ako otprilike nedelju dana kasnije u isti sat dana pokušate da pronađete ovu zvezdu, primetićete da se sada približila horizontu i da je skoro skrivena u zracima večernje zore. To se dogodilo jer se Sunce približilo ovoj zvijezdi. A za nekoliko sedmica zvijezda će potpuno nestati na sunčevim zracima i više se neće vidjeti uveče. Kada prođu još 2-3 sedmice, ista zvijezda će postati vidljiva ujutro, malo prije izlaska sunca, na istočnom dijelu neba. Sada će Sunce, nastavljajući svoje kretanje od zapada prema istoku, biti istočno od ove zvijezde.

Takva zapažanja pokazuju da se Sunce ne samo kreće zajedno sa svim zvijezdama, izlazeći na istoku i zalazeći na zapadu tokom dana, već se i polako kreće među zvijezdama u suprotnom smjeru (tj. od zapada prema istoku), krećući se iz sazviježđa. do sazvežđa.

Naravno, nećete moći da posmatrate sazvežđe u kojem se Sunce trenutno nalazi, jer ono izlazi zajedno sa Suncem i kreće se po nebu tokom dana, odnosno kada se zvezde ne vide. Sunce svojim zracima gasi zvijezde ne samo sazviježđa u kojem se nalazi, već i svih ostalih. Stoga se ne mogu posmatrati.

Put kojim se Sunce kreće među zvijezdama tokom cijele godine naziva se ekliptika. Prolazi kroz dvanaest takozvanih zodijačkih sazvežđa, u svakom od kojih se Sunce pojavljuje otprilike mesec dana svake godine. Zodijačka sazvežđa se zovu: Ribe (mart), Ovan (april), Bik (maj), Blizanci (jun), Rak (jul), Lav (avgust), Devica (septembar), Vaga (oktobar), Škorpija (novembar) ,

Sazviježđa vidljiva na srednjim geografskim širinama na južnoj polovini neba u proljeće.

Strijelac (decembar), Jarac (januar), Vodolija (februar). Mjeseci kada se Sunce nalazi u ovim sazvježđima navedeni su u zagradama.

Godišnje kretanje Sunca među zvijezdama je očigledno. U stvari, sam posmatrač se kreće zajedno sa Zemljom oko Sunca. Posmatramo li zvijezde u večernjim satima tokom cijele godine, otkrit ćemo postepenu promjenu na zvjezdanom nebu i upoznati se sa svim sazvježđima koja su vidljiva u različito doba godine.

Stranica 2 od 5

2.1.2. Nebeska sfera. Posebne tačke nebeske sfere.

Ljudi su u davna vremena vjerovali da se sve zvijezde nalaze na nebeskoj sferi, koja se kao cjelina okreće oko Zemlje. Već prije više od 2.000 godina, astronomi su počeli koristiti metode koje su omogućile ukazivanje na lokaciju bilo kojeg tijela na nebeskoj sferi u odnosu na druge svemirske objekte ili zemaljske orijentire. Koncept nebeske sfere je pogodan za korištenje čak i sada, iako znamo da ta sfera zapravo ne postoji.

Nebeska sfera -zamišljena sferna površina proizvoljnog radijusa, u čijem se središtu nalazi oko posmatrača, i na koju projektujemo položaj nebeskih tijela.

Koncept nebeske sfere koristi se za ugaona mjerenja na nebu, radi lakšeg razmišljanja o najjednostavnijim vidljivim nebeskim pojavama, za različite proračune, na primjer, izračunavanje vremena izlaska i zalaska sunca.

Napravimo nebesku sferu i nacrtajmo zrak iz njenog centra prema zvijezdi A(Sl. 1.1).

Tamo gdje ova zraka siječe površinu sfere, postavljamo tačku A 1 predstavlja ovu zvezdu. Star INće biti predstavljena tačkom IN 1 . Ponavljanjem slične operacije za sve posmatrane zvijezde dobijamo sliku zvjezdanog neba na površini sfere - zvjezdanog globusa. Jasno je da ako je posmatrač u središtu ove zamišljene sfere, onda će se za njega poklopiti smjer prema samim zvijezdama i njihovim slikama na sferi.

• Šta je centar nebeske sfere? (Oko posmatrača)
• Koliki je poluprečnik nebeske sfere? (Proizvoljno)
• Po čemu se razlikuju nebeske sfere dva susjeda po stolu? (Centralni položaj).

Za rješavanje mnogih praktičnih problema udaljenosti do nebeskih tijela ne igraju ulogu, bitna je samo njihova vidljiva lokacija na nebu. Ugaona mjerenja su nezavisna od radijusa sfere. Stoga, iako nebeska sfera ne postoji u prirodi, astronomi koriste koncept nebeske sfere da proučavaju vidljivi raspored svjetiljki i fenomena koji se mogu posmatrati na nebu u periodu od nekoliko dana ili više mjeseci. Na takvu sferu se projektuju zvijezde, Sunce, Mjesec, planete itd., apstrahirajući od stvarnih udaljenosti do svjetiljki i uzimajući u obzir samo ugaone udaljenosti između njih. Udaljenosti između zvijezda na nebeskoj sferi mogu se izraziti samo ugaonom mjerom. Ove ugaone udaljenosti mere se veličinom centralnog ugla između zraka usmerenih na jednu i drugu zvezdu, ili njihovih odgovarajućih lukova na površini sfere.

Za približnu procjenu ugaonih udaljenosti na nebu, korisno je zapamtiti sljedeće podatke: ugaona udaljenost između dvije ekstremne zvijezde korpe Velikog medvjeda (α i β) je oko 5° (slika 1.2), a od α Veliki medvjed do α Mali medvjed (Pole Star) - 5 puta više - približno 25°.

Najjednostavnije vizualne procjene ugaonih udaljenosti mogu se izvršiti i prstima ispružene ruke.

Vidimo samo dva svetila - Sunce i Mesec - kao diskove. Ugaoni prečnici ovih diskova su skoro isti - oko 30" ili 0,5°. Ugaone veličine planeta i zvezda su mnogo manje, pa ih vidimo jednostavno kao svetleće tačke. Golim okom objekat ne izgleda kao tačka ako njene ugaone veličine prelaze 2 -3". To posebno znači da naše oko razlikuje svaku pojedinačnu svjetleću tačku (zvijezdu) ako je ugaona udaljenost između njih veća od ove vrijednosti. Drugim riječima, objekt vidimo kao tačku samo ako udaljenost do njega premašuje njegovu veličinu ne više od 1700 puta.

Plumb line Z, Z' , prolazeći kroz oko posmatrača (tačka C), koja se nalazi u centru nebeske sfere, presijeca nebesku sferu u tačkama Z - zenit,Z’ - nadir.

Zenith- ovo je najviša tačka iznad glave posmatrača.

nadir -tačka nebeske sfere nasuprot zenitu.

Zove se ravan okomita na visakhorizontalna ravan (ili ravnina horizonta).

Matematički horizontnaziva se linija preseka nebeske sfere sa horizontalnom ravninom koja prolazi kroz centar nebeske sfere.

Golim okom možete vidjeti oko 6.000 zvijezda na cijelom nebu, ali mi vidimo samo polovinu njih, jer nam je druga polovina zvjezdanog neba blokirana od Zemlje. Kreću li se zvijezde po nebu? Ispada da se svi kreću i to u isto vrijeme. To možete lako provjeriti promatranjem zvjezdanog neba (fokusiranjem na određene objekte).

Zbog njegove rotacije, izgled zvjezdanog neba se mijenja. Neke zvijezde tek izranjaju iz horizonta (izlaze) u istočnom dijelu, druge su u ovom trenutku visoko iznad vaše glave, a treće se već kriju iza horizonta na zapadnoj strani (zalazak). Istovremeno, čini nam se da se zvjezdano nebo rotira kao jedinstvena cjelina. Sada to svi dobro znaju Rotacija neba je očigledan fenomen uzrokovan rotacijom Zemlje.

Fotoaparatom se može snimiti slika onoga što se događa sa zvjezdanim nebom kao rezultat svakodnevne rotacije Zemlje.

Na dobijenoj slici svaka zvijezda je ostavila svoj trag u obliku kružnog luka (slika 2.3). Ali postoji i zvezda čije je kretanje tokom cele noći gotovo neprimetno. Ova zvijezda se zvala Polaris. Tokom dana, on opisuje krug malog radijusa i uvijek je vidljiv na gotovo istoj visini iznad horizonta na sjevernoj strani neba. Zajednički centar svih koncentričnih zvjezdanih staza nalazi se na nebu u blizini Sjevernjače. Ova tačka na koju je usmjerena Zemljina os rotacije naziva se severni nebeski pol. Luk koji opisuje zvijezda Sjevernjača ima najmanji polumjer. Ali ovaj i svi ostali - bez obzira na njihov polumjer i zakrivljenost - čine isti dio kružnice. Kada bi bilo moguće snimiti putanje zvijezda na nebu tokom cijelog dana, onda bi fotografija ispala kao potpuni krugovi - 360°. Uostalom, dan je period potpune revolucije Zemlje oko svoje ose. Za sat vremena Zemlja će se rotirati za 1/24 kruga, odnosno za 15°. Shodno tome, dužina luka koji će zvezda opisati za to vreme biće 15°, a za pola sata - 7,5°.

U toku dana, zvijezde opisuju veće krugove, što su dalje od zvijezde Sjevernjače.

Osa dnevne rotacije nebeske sfere naziva seaxis mundi (RR").

Tačke preseka nebeske sfere sa osovinom sveta nazivaju sepolova sveta(tačka R - sjeverni nebeski pol, tačka R" - južni nebeski pol).

Sjevernjača se nalazi u blizini sjevernog pola svijeta. Kada gledamo u Sjevernjaču, tačnije, u fiksnu tačku pored nje - sjeverni pol svijeta, smjer našeg pogleda poklapa se sa osom svijeta. Južni nebeski pol nalazi se na južnoj hemisferi nebeske sfere.

Plane EAW.Q., okomita na os svijeta PP" i koja prolazi kroz centar nebeske sfere naziva seravni nebeskog ekvatora, a linija njegovog ukrštanja sa nebeskom sferom jenebeski ekvator.

Nebeski ekvator – linija kružnice koja se dobija iz preseka nebeske sfere sa ravninom koja prolazi kroz centar nebeske sfere okomito na osu sveta.

Nebeski ekvator dijeli nebesku sferu na dvije hemisfere: sjevernu i južnu.

Osa sveta, polovi sveta i nebeski ekvator slični su osi, polovima i ekvatoru Zemlje, budući da se navedeni nazivi vezuju za prividnu rotaciju nebeske sfere, a posledica su stvarna rotacija globusa.

Ravan prolazi kroz zenitnu tačkuZ , centar WITH nebeska sfera i pol R svet se zoveravni nebeskog meridijana, i formira se linija njegovog ukrštanja sa nebeskom sferomlinija nebeskog meridijana.

Nebeski meridijan – veliki krug nebeske sfere koji prolazi kroz zenit Z, nebeski pol P, južni nebeski pol P, nadir Z"

Na bilo kojem mjestu na Zemlji, ravan nebeskog meridijana poklapa se sa ravninom geografskog meridijana ovog mjesta.

Noon Line N.S. - ovo je linija preseka meridijana i ravni horizonta. N – sjeverna tačka, S – južna tačka

Nazvan je tako jer u podne sjene okomitih objekata padaju u ovom smjeru.

• Koliki je period rotacije nebeske sfere? (Jednako periodu rotacije Zemlje - 1 dan).
• U kom pravcu se javlja vidljiva (prividna) rotacija nebeske sfere? (Suprotno smjeru rotacije Zemlje).
• Šta se može reći o relativnom položaju ose rotacije nebeske sfere i Zemljine ose? (Osa nebeske sfere i Zemljina osa će se poklopiti).
• Da li sve tačke nebeske sfere učestvuju u prividnoj rotaciji nebeske sfere? (Tačke koje leže na osi miruju).

Zemlja se kreće u orbiti oko Sunca. Zemljina os rotacije je nagnuta prema orbitalnoj ravni pod uglom od 66,5°. Zbog dejstva gravitacionih sila sa Meseca i Sunca, osa rotacije Zemlje se pomera, dok nagib ose prema ravni Zemljine orbite ostaje konstantan. Čini se da Zemljina os klizi duž površine stošca. (isto se dešava sa osi običnog vrha na kraju rotacije).

Ovaj fenomen je otkriven još 125. godine prije Krista. e. od strane grčkog astronoma Hiparha i nazvan precesija.

Zemljina osa napravi jedan okret u 25.776 godina - ovaj period se naziva Platonova godina. Sada blizu P - sjevernog pola svijeta nalazi se Sjevernjača - α Mali medvjed. Polarna zvijezda je zvijezda koja se trenutno nalazi u blizini sjevernog pola svijeta. U naše vrijeme, od oko 1100. godine, takva zvijezda je Alpha Ursa Minor - Kinosura. Ranije je naslov Polaris naizmjenično dodijeljen π, η i τ Herkulesu, zvijezdama Thuban i Kohab. Rimljani uopće nisu imali zvijezdu Sjevernjaču, a Kohab i Kinosura (α Ursa Minor) su se zvali Čuvari.

Na početku naše hronologije, nebeski pol je bio blizu α Drakona - prije 2000 godina. 2100. godine nebeski pol će biti udaljen samo 28" od Severnjače - sada je 44". 3200. sazviježđe Cefej će postati polarno. U 14000 Vega (α Lyrae) će biti polarna.

Kako pronaći zvijezdu Sjevernjaču na nebu?

Da biste pronašli zvijezdu Sjevernjaču, morate mentalno povući pravu liniju kroz zvijezde Velikog medvjeda (prve 2 zvijezde "kante") i izbrojati 5 udaljenosti između ovih zvijezda duž nje. Na ovom mjestu, pored prave linije, vidjet ćemo zvijezdu skoro identičnu po sjaju zvijezdama "kante" - ovo je zvijezda Sjevernjača.

U sazvežđu, koje se često naziva i Mali medvjed, Severnjača je najsjajnija. Ali baš kao i većina zvijezda u kofi Velikog medvjeda, Polaris je zvijezda druge magnitude.

Letnji (leto-jesen) trougao = zvezda Vega (α Lyrae, 25,3 svetlosne godine), zvezda Deneb (α Cygnus, 3230 svetlosnih godina), zvezda Altair (α Orlae, 16,8 svetlosnih godina)

Zamislite da se vrtite, kao u djetinjstvu. A na dugmetu tvoje košulje sedi mikroskopski čovek. Šta će vidjeti i osjetiti?

Činit će mu se da se cijeli namještaj sobe vrti oko njega: stolice, stol, televizor, slike na zidovima, a relativni položaj svih ovih predmeta će ostati nepromijenjen...

I samo dve tačke, jedna tačka na vrhu, na plafonu, a druga na dnu, na podu, ostaće nepomične.

A ako vaša voljena mačka iznenada ode negdje svojim poslom, tada će se promijeniti njena lokacija u odnosu na kućno okruženje.

I ono najnevjerovatnije. Mikroskopskom čovjeku će se učiniti da je on taj koji je nepomičan, a sve se vrti oko njega, jer ljudi ne mogu uvijek osjetiti vlastito kretanje. Na primjer, dešava se da pogledamo kroz prozor vagona i ne znamo da li je susjedni voz otišao ili je naš voz krenuo polako i glatko. Drugi primjer: kada sjedimo u avionu, ne osjećamo da letimo brzinom od sto metara u sekundi.

čemu sve ovo?

A ono što je rečeno može se ponoviti doslovno, ako prihvatimo da smo mikroskopski ljudi koji žive na Zemlji i rotiraju oko svoje ose. Nameštaj sobe je kao zvezde, mačka je Mesec, dve fiksne tačke su polovi sveta.

Živimo na Zemlji koja se okreće oko svoje ose i čini nam se da se čitavo nebo okreće oko nas, praveći punu revoluciju za otprilike jedan dan. Stoga se takva rotacija naziva dnevnim kretanjem neba.

Dnevno kretanje vidljivo je golim okom: nakon nekoliko sati, okret neba bukvalno upada u oči.

A evo i fotografije neba snimljene fiksnom kamerom, vrijeme ekspozicije jedan sat. Ispostavilo se da su skoro sve zvijezde u obliku linija, jer se njihov položaj na nebu promijenio tokom fotografiranja.

Jedina zvijezda koja ostaje nepomična i pojavljuje se kao tačka na fotografiji je Sjevernjača. Ovo je daleko od najsjajnije zvijezde, koja je izvanredna po tome što je vrlo blizu sjevernog pola svijeta - te tačke na nebu koja ostaje nepomična tokom svakodnevnog kretanja neba.

Dijametralno suprotna tačka na nebu, Južni pol svijeta, također ostaje nepomična. Nama, stanovnicima sjeverne Zemljine hemisfere, južni pol svijeta nije vidljiv, on je uvijek ispod horizonta. Na južnoj hemisferi Zemlje, naprotiv, vidljiv je samo Južni pol svijeta.

O udaljenostima na nebu.

Ne možete postaviti ravnalo na nebo, ne možete mjeriti udaljenosti u metrima ili centimetrima. Možete mjeriti samo uglove između bilo koja dva smjera.

Na primjer, uglovi između bilo koje dvije zvijezde, ili ugao između centara diskova Sunca i Mjeseca, itd.

Konkretno, polovi svijeta su dijametralno suprotne tačke, tako da je ugao između njih 180°.

Tačke 90° udaljene i od sjevernog i od južnog pola svijeta čine nebeski ekvator. Slično, tačke Zemljinog ekvatora su podjednako udaljene od Zemljinih polova.

Nebeski ekvator deli nebo na dve polovine. Ta polovina neba koja sadrži severni pol sveta naziva se severna hemisfera neba, a druga polovina koja sadrži južni pol neba naziva se južna hemisfera. I ovdje također postoji potpuna analogija sa Zemljom.

O sazviježđima i zvjezdanim kartama.

Sada zapamtite - vrtjeli ste se, ali namještaj u prostoriji nije promijenio svoj relativni položaj.

Na isti način, zvijezde zadržavaju svoje relativne položaje tokom dnevne rotacije neba, formirajući karakteristične obrasce. Takvi crteži se kolokvijalno nazivaju sazviježđa.

Na primjer, u gornjem desnom dijelu fotografije, u blizini horizonta je vidljivo sazviježđe Orion.

Divlja mašta ljudi vidjela je osobu u grupi sjajnih zvijezda iz sazviježđa Orion. U grčkoj mitologiji, Orion je bio poznati lovac koji je mogao pobijediti bilo koju igru.

Nekada se zvjezdano nebo prikazivalo u obliku crteža sa slikama, poput onog koji prikazuje Oriona, lovca, i Bika, igru.

Danas koriste zvjezdane karte, koje se po tome razlikuju od fotografija ili crteža neba

Karte imaju koordinatne linije, tj. objekti se ucrtavaju na kartu prema njihovim nebeskim koordinatama. Slično, geografske karte također imaju koordinatne linije (paralele i meridijane), a objekti se ucrtavaju na kartu prema njihovim koordinatama – geografskoj širini i dužini.

Nebeski objekti su prikazani pomoću simbola, pa se vizualno pogled na zvjezdano nebo i mapu primjetno razlikuju (kao što se pogled na neko područje iz prozora aviona vizualno razlikuje od karte istog područja).

Na karti su zvijezde prikazane kao crni krugovi. Što je krug veći, to je zvijezda svjetlija.

Karakterističan detalj u sazvežđu Orion su tri zvezde koje se nalaze jedna pored druge na istoj pravoj liniji.

Ako pogledate lijevo duž ove prave linije, možete vidjeti najsjajniju zvijezdu na nebu - Sirijus, inače se zove α (alfa) Canis Major, - Canis Major na latinskom. I na slici i na mapi Sirius je prikazan u donjem lijevom uglu.

Debela plava linija dio je nebeskog ekvatora. Slabije plave linije paralelne i okomite na nebeski ekvator su koordinatne linije.

Isprekidane linije su granice sazviježđa. Sazviježđe uopće nije grupa zvijezda, kako mnogi misle.

Sazviježđe je područje neba unutar određenih granica utvrđenih međunarodnim sporazumom. Na nebu ima ukupno 88 sazvežđa. To je sve. - Nema više mesta na nebu!

Sada zapamtite: mikroskopski čovjek je vidio da se mačka, koja je otišla svojim poslom, kreće u odnosu na kućne predmete.

Isto tako, Mjesec kruži oko Zemlje i stoga se kreće prilično brzo po nebu u odnosu na zvijezde. Ovo možete i sami vidjeti. - U roku od jednog dana, Mesec će biti vidljiv na pozadini drugih zvezda.

I općenito, sva nebeska tijela Sunčevog sistema kreću se po nebu, mijenjajući svoj položaj među zvijezdama.