Пройти Антиплагиат ©



Главная » Звездное небо, созвездия, небесная сфера » Основные элементы небесной сферы и ее суточное вращение



Основные элементы небесной сферы и ее суточное вращение

Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Найти рефераты и курсовые по данной теме Уникализировать текст 



На чертежах небесной сферы обычно дается ее вид извне, в то время как в действительности наблюдатель находится в ее центре, из которого и следует представлять себе все построения на ее поверхности.

 
На рис. 3 (элементы небесной сферы) слева изображена Земля и половина небесной сферы, видимая из некоторой точки О земной поверхности северного полушария Земли, а справа вся небесная сфера, центром которой является эта точка О (наблюдатель). Во многих задачах астрономии можно принимать Землю за шар, не учитывая ее небольшого сжатия. Тогда в любом месте О земной поверхности (см. рис. 3, а) направление отвесной (или вертикальной) линии COZ совпадает с направлением земного радиуса СО в этом месте. Отвесная линия ZOZ' (см. рис. 3, б) пересекает небесную сферу в двух диаметрально противоположных точках, называемых зенитом (Z) и надиром (Z% Зенит находится точно над головой наблюдателя, а надир скрыт земной поверхностью.
Большой круг MESW небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна отвесной линии, называется истинным (математическим) горизонтом. Истинный горизонт делит небесную сферу на две полусферы, одна из которых доступна наблюдениям (вершиной ее является зенит Z), а другая не видна (в вершине этой полусферы лежит надир Z'). Истинный горизонт нельзя отождествлять с видимым горизонтом, так как первый находится на небесной сфере, а второй лежит на земной поверхности, его вид зависит от рельефа местности и его точки могут располагаться как ниже, так и выше истинного горизонта. В моменты своего восхода и захода светила считаются находящимися на истинном горизонте.
Особое свойство небесной сферы позволяет считать плоскость истинного горизонта NS касательной к земной поверхности в месте наблюдения О (см. рис. 3, а).
Наблюдения звездного неба показывают, что небесная сфера медленно вращается в направлении с востока к западу. Для наблюдателя, обращенного лицом к югу, это вращение происходит слева направо, по вращению часовой стрелки. Созвездия поднимаются над горизонтом в восточной стороне неба и опускаются к горизонту в западной стороне. В действительности же вращается Земля вокруг своей оси в направлении с запада к востоку, чему имеются строгие доказательства (маятник Фуко, отклонение падающих тел к востоку и другие.). Кажущееся вращение небесной сферы служит примером того, как в астрономии постоянно приходится отличать видимое от истинного и по видимым явлениям, используя те или иные доказательства, находить их истинную причину.
Хотя в действительности вращается Земля, тем не менее, в астрономии сохранена терминология для видимых явлений: восход и заход небесных светил, суточное движение Солнца и Луны, вращение звездного неба и других явлений.
Видимое вращение небесной сферы называется суточным вращением, так как его период равен одним суткам (в дальнейшем это понятие будет уточнено). Это вращение происходит вокруг земной оси (pр' на рис. 3, а), но в силу особого свойства небесной сферы представляется совершающимся вокруг ее диаметра (РР' на рис. 3, б), параллельного земной оси и называемого осью мира. Ось мира пересекается с небесной сферой в двух диаметрально противоположных точках - северном полюсе мира (Р) и южном полюсе мира (Р'). Оба полюса мира представляют собой точки небесной сферы, в которых с ней пересекается продолженная в обе стороны ось вращения Земли, и поэтому не участвуют в суточном вращении, оставаясь неподвижными. В северном полушарии Земли над горизонтом расположен северный полюс мира и на расстоянии около 1° (точнее, 52') от него находится яркая звезда а Малой Медведицы (2m,14), которая именно поэтому называется Полярной звездой. Южный полюс мира расположен над горизонтом местностей южного полушария Земли, находится в созвездии Октанта, и вблизи него нет ярких звезд.
Большой круг (QQf) небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира, называется небесным экватором. Он делит небесную сферу на два небесных полушария - северное с вершиной в северном полюсе мира (Р) и южное, вершиной которого является южный полюс мира (Р'). Небесный экватор проходит по созвездиям Рыб, Кита, Ориона, Единорога, Гидры, Секстана, Девы, Змееносца, Змеи, Орла и Водолея.
Согласно свойству больших кругов небесный экватор пересекается с истинным горизонтом в двух диаметрально противоположных точках, называемых точками востока (Е) и запада (W). Небесный экватор вращается вместе с небесной сферой. На рис. 3 направление вращения небесной сферы показано стрелками около оси мира. Стрелка около земной оси (рр') показывает направление вращения Земли, Зенит, надир и все точки истинного горизонта неподвижны относительно наблюдателя, то есть не вращаются вместе с небесной сферой.
Большой круг (PZSP'Z'N) небесной сферы, проходящий через полюсы мира, зенит и надир, называется небесным меридианом', он пересекается с истинным горизонтом в точках юга (S) и севера (N), отстоящих от точек востока (Е) и запада (W) ровно на 90°. Точка севера расположена ближе к северному полюсу мира, а точка юга - ближе к южному полюсу мира. Отвесная линия и ось мира лежат в плоскости небесного меридиана, которая пересекается с плоскостью истинного горизонта по диаметру (NOS) небесной сферы, проходящему через точки севера и юга. Этот диаметр назван полуденной линией, так как Солнце в полдень бывает вблизи небесного меридиана.
Небесный меридиан делит небесную сферу на восточную и западную полусферы. Сам небесный меридиан делится зенитом и надиром на южную сторону (полукруг ZSZ' проходящую через точку юга, и северную сторону (полукруг ZNZ'), проходящую через точку севера. Полюсы же мира делят небесный меридиан на южную половину (полукруг PZSP') и северную половину (полукруг PZS'P'). Легко видеть (см. рис. 3), что небесный меридиан (PZSP') образован плоскостью земного (географического) меридиана (pOqp') на котором находится наблюдатель, и поэтому не участвует в суточном вращении небесной сферы. Для всех наблюдателей, расположенных на одном географическом меридиане, небесный меридиан тоже общий.
В суточном вращении небесной сферы вокруг оси мира небесные светила движутся по малым кругам (ab, cd, ef, gh) - суточным, или небесным, параллелям, плоскости которых параллельны плоскости небесного экватора (рис. 4).

Рис. 4. Суточный путь светил и фотография северной полярной области неба, полученная неподвижной камерой (справа).
 
 
 



Лекция, реферат. Основные элементы небесной сферы и ее суточное вращение - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности. 2018-2019.



« назад Оглавление Следующая глава »
Небесная сфера « | »






 

Похожие работы:

Астрономия древней Греции

27.12.2009/реферат

Астрономические знания древних греков, появление первых карт. Аристотель и первая научная картина мира. Определение расстояния от Земли до Луны и Солнца методом Аристарха. "Phaenomena" Евклида, основные элементы небесной сферы. История создания календаря.


 

Учебники по данной дисциплине

Астрономия как наука
Горизонтальная система координат
Астрономия - лекции