Астрономия 1.1. Астрономия одна из древнейших наук. Первые записи астрономических наблюдений относятся к viii в до н э

• Название: Астрономия одна из древнейших наук. Первые записи астрономических наблюдений относятся к viii в до н э
• Дата: 03.10.2022
• Размер: 7.17 Mb.
• Имя файла: Астрономия 1.1.rtf
• Тип: Документы; #711571
• страница: 8 из 16

Тема 2.4. Подвижная карта звездного неба

Подвижная карта звездного неба (рис. 2.7.) позволяет определять вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года и быстро решать практические задачи на определение условий видимости небесных светил.


На карте показаны все звезды ярче третьей звездной величины, а также некоторые более слабые звезды, дополняющие очертания созвездий до привычных. Звезды изображены белыми кружочками разных размеров: чем ярче звезды, тем более крупные кружочки их изображают. Звезды в созвездиях, как правило, обозначены буквами греческого алфавита. Двойные, близкие и переменные звезды показаны особыми символами, туманности – штриховкой. Млечный Путь изображен светлой полосой.


В центре карты расположен Северный полюс мира и рядом с ним Полярная звезда (а Малой Медведицы).


На обрезе карты нанесены названия месяцев и даты. К карте приложен накладной круг, внутри которого начерчены оцифрованные пересекающиеся овалы, а по обрезу нанесен часовой лимб, изображающий часы суток по среднему солнечному времени, т.е. времени, непосредственно связанному с географической долготой (помимо того, что среднее время использовано в подвижной карте звездного неба, по нему в календаре указаны моменты восхода и захода планет). Направление счета времени на этом лимбе – против вращения часовой стрелки.


Карту и накладной круг следует аккуратно вынуть, отогнув скрепки, наклеить их на тонкий картон и затем вырезать. Внутренний вырез в накладном круге делается по овалу, оцифрованному числом, наиболее близким к географической широте местности, в которой карта будет использоваться. Контур овального выреза в накладном круге изображает горизонт, и его ос­новные точки обозначены буквами Ю (точка юга), 3 (точка запада), С (точка севера) и В (точка востока). Между точками Ю и С можно натянуть светлую нить, которая будет изображать небесный меридиан. При работе с картой накладной круг располагается на карте всегда концентрично, причем нить (небесный меридиан) должна обязательно проходить через Северный полюс мира. Тогда отрезок нити, расположенный между Северным полюсом мира и точкой Ю, представит южную половину небесного меридиана, а остальной ее отрезок – северную его половину.


Чтобы определить вид звездного неба на интересующий момент суток определенного дня года (даты), достаточно наложить круг концентрично на карту (нить-меридиан проходит через Полюс мира) так, чтобы штрих момента времени совпал со штрихом заданной даты, и тогда звезды, находящиеся в данный момент над горизонтом, окажутся внутри овального выреза. На самом контуре выреза, между его точками Ю, В и С, расположатся восходящие в этот момент звезды, а между его точками Ю, 3 и С – звезды заходящие. Закрытые накладным кругом звезды в этот момент находятся под горизонтом.


Если наложить круг концентрично на карту так, чтобы интересующая звезда расположилась на нити-меридиане между Северным полюсом мира и точкой юга, то совпадающие штрихи времени и дат покажут моменты верхней кульминации звезды в различные дни года. Чтобы найти моменты нижней кульминации, достаточно к моментам верхней кульминации прибавить 12 часов.


Для определения моментов времени восхода и захода светила следует повернуть накладной круг так, чтобы при его концентрическом расположении на карте светило находилось на восточной (дуга ЮВС, восход) или на западной (дуга ЮЗС, заход) стороне горизонта, т. е. на внутреннем вырезе на­кладного круга.


Определение по подвижной карте моментов времени рассмотренных явлений в разные даты покажет, что эти моменты у всех звезд плавно изменяются на протяжении года и спустя год возвращаются к исходным значениям.


Использование подвижной картызвездного неба позволяет заранее выбрать небесные объекты, доступные наблюдениям, и на основе этого, используя «Календарь наблюдателя», составить программу очередных вечерних наблюдений.

Тема 2.5. Видимые движения звезд, Солнца, Луны и планет

Если в ясную ночь пронаблюдать звездное небо в течение нескольких часов, то легко заметить, что небесный свод, как одно целое, со всеми находящимися на нем светилами плавно вращается около некоторой воображаемой оси, проходящей через место наблюдения. Это вращение небесного свода и светил называется суточным движением, так как одно полное обращение совершается за сутки. Вследствие суточного вращения звезды и другие небесные тела непрерывно меняют свое положение относительно сторон горизонта.


Если наблюдать суточное движение звезд в северном полушарии Земли (но не близко к ее полюсу) и при этом стоять лицом к южной стороне горизонта, то их вращение происходит слева направо, т.е. «по часовой стрелке». На восточной стороне горизонта (если наблюдать не на полюсе Земли) звезды восходят, поднимаются выше всего над южной стороной горизонта и заходят на западной стороне. При этом каждая звезда всегда восходит в одной и той же точке восточной стороны горизонта и заходит всегда в одной и той же точке западной стороны. Максимальная высота над горизонтом для каждой данной звезды и для данного места наблюдения также всегда постоянна.


Если же стать лицом к северной стороне горизонта, то наблюдения покажут, что одни звезды будут также восходить и заходить, а другие – описывать полные круги над горизонтом, вращаясь вокруг общей неподвижной точки. Эта точка называется северным полюсом мира.


Приблизительное положение северного полюса мира на небе можно найти по положению самой яркой звезды в созвездии Малой Медведицы. Эта звезда на звездных картах обозначается буквой α и за свою близость к северному полюсу мира называется Полярной звездой (рис. 2.8.). Расстояние Полярной звезды от северного полюса мира в настоящее время меньше 1°.

 
Солнце и Луна, так же, как и звезды, восходят на восточной стороне горизонта, выше всего поднимаются над южной и заходят на западной стороне. Но, наблюдая восход и заход этих светил, можно заметить, что в разные дни года они восходят, в отличие от звезд, в разных точках восточной стороны горизонта и заходят также в разных точках западной стороны.


Так, Солнце в начале зимы восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе. Но с каждым днем точки его восхода и захода передвигаются к северной стороне горизонта. При этом с каждым днем Солнце в полдень поднимается над горизонтом все выше и выше, день становится длиннее, ночь – короче.


В начале лета, достигнув некоторого предела на северо-востоке и на северо-западе, точки восхода и захода Солнца начинают перемещаться в обратном направлении, от северной стороны горизонта к южной. При этом полуденная высота Солнца и продолжительность дня начинают уменьшаться, а продолжительность ночи – увеличиваться. Достигнув некоторого предела в начале зимы, точки восхода и захода Солнца снова начинают передвигаться к северной стороне неба и все описанные явления повторяются.


Из элементарных и не очень продолжительных наблюдений легко заметить, что Луна не остается все время в одном и том же созвездии, а переходит из одного созвездия в другое, передвигаясь с запада на восток примерно на 13° в сутки. Перемещаясь по 12 созвездиям, Луна обходит полный круг по небу за 27,32 суток.


Более тщательные и более продолжительные наблюдения показывают, что и Солнце, подобно Луне, перемещается по небу с запада на восток, проходя по тем же 12 созвездиям. Только скорость его перемещения значительно меньше, около 1° в сутки, и весь путь Солнце проходит за год.


Созвездия, по которым проходят пути Солнца и Луны, называются зодиакальными (от греческого слова «зоон» – животное). Названия их таковы: Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог и Водолей. Первые три созвездия Солнце проходит в весенние месяцы, следующие три – в летние, еще три следующих – в осенние и, наконец, последние три – в зимние месяцы. Те созвездия, в которых в данное время находится Солнце, недоступны наблюдениям и становятся хорошо видны лишь приблизительно через полгода.


Еще в глубокой древности среди звезд зодиакальных созвездий было замечено пять небесных светил, внешне очень похожих на звезды, но отличающихся от последних тем, что они не сохраняют одного и того же положения в созвездиях, а «блуждают» по ним подобно Солнцу и Луне. Эти тела были названы планетами, что значит «блуждающие светила». Древние римляне дали планетам имена своих богов: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. В XVIII-XX вв. были открыты еще три планеты: Уран (в 1781 г.), Нептун (в 1846 г.) и Плутон (в 1930 г.).


Планеты перемещаются по зодиакальным созвездиям большую часть времени с запада на восток, но часть пути и с востока на запад. Первое движение, т. е. такое же, как у Солнца и Луны, называется прямым, второе, с востока на запад, – попятным движением.