Описание ОК-02 Звездное небо [A5]. Ок02 звёздное небо
 Скачать 45.56 Kb.
|
|
ОК-02 ЗВЁЗДНОЕ НЕБО. 1. Звёздное небо. Созвездия 2. Небесная сфера. Основные точки и линии 3. Звёздные величины 1. Звёздное небо. Созвездия Звёздное небо – величайшее зрелище природы. Глядя на небо, усеянное звёздами, люди задавали себе важные вопросы – как устроен окружающий мир, что представляет собой человек в этом мире? Звёздное небо величественно и красиво, ему посвящено множество стихов. «Открылась бездна, звезд полна; Звездам числа нет, бездне – дна…» – писал М.В. Ломоносов. Но сколько же, на самом деле, на небе звёзд? Невооружённым глазом на видимом полушарии неба можно насчитать около 3000 звёзд, ещё примерно столько же скрыто под горизонтом. Таким образом, на всём небе – около 6000 звёзд. Чтобы запомнить их расположение, уже в древности люди разделили небо на созвездия. В россыпи звёзд они видели фигуры сказочных персонажей – героев своих мифов, легенд, преданий. У каждого народа были свои созвездия, но названия основных созвездий, которые мы используем сегодня, пришли из Древней Греции. Итак, когда-то созвездиями называли характерные фигуры, образуемые яркими звёздами. Созвездия – в современной астрономии – участки со строго определёнными границами, на которые разделено звёздное небо. Звёзды одного созвездия могут находиться друг от друга на огромных расстояниях, просто они на небе проецируются на определённый нами участок. Поэтому важно понимать, что созвездия как некоего физического объекта просто не существует (невозможно долететь до созвездия, например, Большой Медведицы). В 1922 г. в Риме решением I Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза (МАС) были определены на всём небе88 созвездий. Звёзды в созвездиях обозначаются буквами греческого алфавита – a, b, g, d, e … –в порядке уменьшения яркости. Впервые такие обозначения появились в звёздном атласе «Уранометрия» Иоганна Байера, вышедшем в 1603 году. Звёздное небо начинают изучать с самых ярких и известных созвездий. Многие могут найти на небе ковш Большой Медведицы, осенними вечерами он находится в северо-западной части неба невысоко над горизонтом. Средняя звезда в ручке ковша – Мицар – на самом деле двойная. Над ней, если зрение хорошее, можно разглядеть ещё одну звёздочку – Алькор. По-арабски Мицар и Алькор – «Конь» и «Всадник». Существует легенда, что древние римляне по этим звёздам проверяли зрение у своих воинов. По ковшу Большой Медведицы обычно находят Полярную звезду. Нужно мысленно соединить звезду b (Мерак) с a (Дубхе), вести эту линию дальше до первой яркой звезды, это и есть Полярная. Полярная звезда показывает на север, т.к. ось вращения Земли, продолженная в межзвёздное пространство, проходит почти через неё. Поэтому нам представляется, что небо вращается вокруг Полярной, все звёзды в течение суток описывают вокруг неё окружности.Полярная звезда – это a Малой Медведицы, которую можно разглядеть в виде маленького ковша. У ярких звёзд кроме обозначения обычно есть и название.Например, самая яркая звезда неба – Сириус (a Большого Пса) переводится как «палящий», Арктур (a Волопаса) – «медвежий страж». У многих звёзд сохранились арабские названия: Вега (a Лиры) означает «мчащийся вниз орёл», Бетельгейзе (a Ориона) – «правое плечо охотника». Нашу Полярную звезду древние греки называли Киносура («собачий хвост»), а у самой близкой к Солнцу звезды и название соответствующее – Проксима, что означает «ближайшая». Проксима– один из компонентов системы a Центавра. 2. Небесная сфера. Основные точки и линии Небо представляется нам в виде огромного купола, простирающегося над землёй.В западной стороне звёзды заходят, прячась под горизонт, зато в восточной стороне восходят новые. Значит, небо под горизонтом продолжается, образуя небесную сферу. В древности так и считали, что это вполне материальная сфера с прикреплёнными к ней звёздами. Сейчас мы знаем, что небесные тела находятся от нас на различных расстояниях, они просто проецируются нашим взором на поверхность воображаемой сферы. Такое представление о небесной сфере мы будем использовать как математическую (геометрическую) модель для того, чтобы разобраться в довольно сложных небесных движениях. Небесная сфера - воображаемая сфера произвольного радиуса, в центре которой находится наблюдатель и на которую проецируются небесные светила. Точки и линии небесной сферы имеют следующие названия: 1) Центр небесной сферы О - точка, в которой располагается наблюдатель (или даже глаз наблюдателя). 2) Отвесная (или вертикальная) линия - линия, параллельная направлению силы тяжести (а следовательно, и радиусу Земли) в месте наблюдения. Её может указать нить отвеса (инструмента, состоящего из привязанного к верёвке грузика). 3) ЗенитZ и надирNa - точки пересечения отвесной линии с небесной сферой. Зенит – самая верхняя точка небесной сферы, надир – нижняя. 4) Горизонт (математический горизонт, истинный горизонт) - большой круг, представляющий собой линию пересечения небесной сферы с плоскостью, проходящей через центр перпендикулярно отвесной линии. Горизонт разделяет видимое полушарие с вершиной в зените от невидимого полушария, того, где находится надир. 5) Ось мира - ось видимого вращения небесной сферы. Суточное вращение небесной сферы с запада на восток наблюдается из-за того, что мы находимся на Земле, вращающейся в противоположном направлении – с востока на запад. Значит, ось мира должна быть параллельна оси вращения Земли. 6) Северный полюс мира PN и южный полюс мира PS - точки, в которых небесная сфера пересекается с осью мира. Недалеко от северного полюса мира находится Полярная звезда. 7) Небесный меридиан - (от латинского meridianus – полуденный) большой круг небесной сферы, проходящий через точки зенита Z, надира Na и полюсы мира PNи PS. 8) Точка севера N и точка юга S - точки пересечения горизонта и небесного меридиана, ближайшие к северному и южному полюсам мира соответственно. 9) Полуденная линия NS - линия, соединяющая точки севера и юга. Она лежит в плоскости горизонта. В направлении полуденной линии отбрасывают тень предметы, освещаемые Солнцем в полдень. 10) Небесный экватор - (от латинского aequator – уравниватель) большой круг, представляющий собой линию пересечения небесной сферы с плоскостью, проходящей через центр перпендикулярно оси мира. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное полушарие с вершиной в северном полюсе мира и южное полушарие с вершиной в южном полюсе мира. 11) Точка востока E и точка запада W - точки пересечения горизонта с небесным экватором. Для наблюдателя, стоящего лицом к точке севера, точка востока будет расположена справа, а точка запада – слева. В восточной стороне неба Солнце, Луна и другие светила восходят, в западной – заходят. 3. Звёздные величины Древнегреческий астроном Гиппарх во II веке до н.э. разделил звёзды по яркости (блеску) на «звёздные величины». Самые яркие звёзды он назвал звёздами первой величины, те, что тусклее по ощущениям глаза – второй, третьей и т.д., едва видимые глазом – шестой величины. Заметим, что шкала звёздных величин обратная – чем ярче звезда, тем меньше её звёздная величина. Обозначается звёздная величина буквой «m» в верхнем индексе – от латинского выражения «stellarmagnitude», что и означает «звёздная величина». В XIXвеке Норман Роберт Погсон для формализации шкалы предложил считать, что если яркость объектов различается в 100 раз, то это означает – на 5 звёздных величин. Т.е., например, звёзды 1mв сто раз ярче звёзд 6m. Получается, что каждое уменьшение на одну звёздную величину даёт уменьшение в яркости в  раза.Обозначим буквой  яркость (блеск) светила, а буквой  соответствующую звёздную величину. Тогда, сравнивая яркости двух звёзд, получим формулу Погсона:  или  [ ]Часто формулу Погсона записывают в логарифмическом виде:  Шкала звёздных величин была расширена в сторону отрицательных чисел для ярких светил и в сторону больших чисел, для наблюдаемых в телескопы неярких объектов. Невооружённым глазом можно увидеть звёзды, объекты до 6m.Современным телескопам доступны объекты до +26m – +27m. Представление о блеске (в звёздных величинах) некоторых астрономических объектов можно получить из таблицы:
Задача.Во сколько раз Сириус (  ) ярче Полярнойзвезды ( )?Дано: mС=-1,6m, mП=2,1m   или  |