doma » Izračuni » Kako potekajo dnevne poti zvezd. Astronomski poskusi

Kako potekajo dnevne poti zvezd. Astronomski poskusi

Nebeška krogla

Dolga stoletja je "zemeljski svod" veljal za model nedotakljivosti in nepremičnosti. Nič ne preseneča, da je ta napaka trajala tako dolgo, saj vsi naši čuti govorijo o nepremičnosti Zemlje in vrtenju »nebeškega oboka« okoli nje z zvezdami, Soncem in Luno. Toda tudi zdaj se v astronomiji kot spomin na tiste davne čase uporablja pojem nebesne krogle - namišljene neskončno velike krogle, v središču katere se nahaja opazovalec in na površini katere so gibanja nebesnih teles. prikazano.

Seveda je najbolj opazna dnevna rotacija neba – Sonce zjutraj vzhaja, gre skozi nebo in se potopi pod obzorje, zvezde, ki so zvečer vidne na vzhodu, se do polnoči dvigajo visoko na jugu in nato se potopi na zahod, Sonce spet vzhaja ... Zdi se, da se nebo vrti okoli nevidne osi, ki se nahaja v bližini zvezde Severnice.

Gibanje zvezd okoli Pola miru. Foto A. Mironov

A dnevno vrtenje neba je zelo odvisno od našega položaja na zemeljski obli – če se znajdemo na južni polobli, bo za nas zelo nenavadno, da se Sonce po nebu premika v nasprotni smeri – od desne proti levi. Oglejmo si podrobneje, kako se spreminja navidezno vrtenje nebeskega svoda na različnih delih Zemlje.

Za začetek je treba spomniti, da je višina Pola sveta (točka, okoli katere se nebo vrti) nad obzorjem vedno enaka geografski širini opazovalnega mesta. To pomeni, da bo na severnem tečaju zvezda Severnica v zenitu, vse svetilke pa se bodo dnevno vrtele od leve proti desni vzporedno z obzorjem, nikoli ne vzhajajo ali zahajajo. Ko smo bili na polu, smo lahko videli zvezde samo ene poloble, a v kateri koli noči.

Nasprotno, za opazovalca na ekvatorju ni nevzhajajočih zvezd (pa tudi tistih, ki ne zahajajo) - vse zvezde neba so na voljo za opazovanje, vzhajajo navpično na vzhodnem delu obzorja in zahaja natanko 12 ur pozneje na zahodnem delu neba.

V srednjih zemljepisnih širinah nekatere zvezde v bližini pola nikoli ne padejo pod obzorje, vendar ista regija neba okoli nasprotnega pola ni nikoli na voljo za opazovanje, medtem ko ostale zvezde, ki se nahajajo v pasu na na obeh straneh nebesnega ekvatorja, naraščajo in zahajajo čez dan.

Gibanje svetilk na srednjih zemljepisnih širinah južne poloble bo videti približno enako, le da bo nad obzorjem viden južni pol sveta, okoli katerega se zvezde vrtijo v smeri urinega kazalca, in znana ekvatorialna ozvezdja. se nam, obrnjeni na glavo, dvignejo nad vsem na severnem delu neba in se premikajo od desne proti levi.

Gibanje sonca in dneva

Ko že govorimo o gibanju zvezd, nas ni zanimala razdalja do njih in gibanje Zemlje okoli Sonca – razdalje do zvezd so ogromne in spremembe njihovih položajev zaradi letnega gibanja Zemlje so zelo velike. majhna in jo je mogoče meriti le z zelo natančnimi instrumenti. Povsem druga zadeva je Sonce. Gibanje Zemlje po svoji orbiti povzroči navidezno gibanje Sonca med zvezdami. Pot, ki jo Sonce pelje na nebu med letom, se imenuje ekliptika. Ker je zemeljska os nagnjena za 23,5 °, ko se Zemlja vrti okoli Sonca, se severna ali južna polobla obrne proti njej - to pojasnjuje spremembo letnih časov na našem planetu.

Ko je severna polobla obrnjena proti Soncu, tja pride poletje, Sonce se na svoji vidni poti vzdolž ekliptike izkaže na njenem severnem delu in na naši severni polobli se dvigne višje nad obzorje. Na severnem tečaju za pol leta Sonce postane svetilka, ki ne zahaja - pride polarni dan. Malo južneje polarni dan traja manj in na zemljepisni širini polarnega kroga (66,5° - polarni krog je 23,5° od pola) Sonce ne zaide le nekaj dni sredi poletja, blizu dan poletnega solsticija (22. junij). Pozimi Sonce skoraj pol leta ne vzhaja na polu (nekaj manj zaradi loma), proti jugu se polarna noč krajša in zunaj polarnega kroga Sonce vzhaja nad obzorjem celo sredi zima.

Na srednjih in ekvatorialnih zemljepisnih širinah Sonce vedno vzhaja in zahaja, dolžina dneva je močno odvisna ne le od letnega časa, ampak tudi od zemljepisne širine - bližje ekvatorju, manj se dolžina dneva razlikuje v pozimi in poleti, bližje pa je dolžina dneva in noči 12 urah. Toda le na ekvatorju je dolžina dneva in noči vedno konstantna. Trajanje somraka je odvisno tudi od zemljepisne širine - na ekvatorialnih zemljepisnih širinah Sonce zaide pravokotno na obzorje in somrak je najkrajši, na zemljepisni širini Sankt Peterburga sredi poletja pa trajajo od sončnega zahoda do sončnega vzhoda - to so znameniti bele noči.

Od zemljepisne širine je odvisno, kako visoko se lahko Sonce dvigne nad obzorje - na dan solsticija bo ta višina 90 ° -φ + 23,5 °.

Mimogrede, napačno mnenje je zelo razširjeno, da je na ekvatorju Sonce opoldne vedno v zenitu - to ni tako, na kateri koli točki na Zemlji, ki leži med črtami tropov (od 23,5 ° S do 23,5 ° N). ) Sonce gre natančno skozi zenit le dvakrat letno, na ekvatorju - ob enakonočjih in na črtah tropov - le enkrat letno, na dan poletnega solsticija v severnem tropiku in na dan zimskega solsticija - na jugu.

Gibanje Zemlje okoli Sonca vodi do drugega pomembnega pojava - trajanje sončnega dneva (časovni interval med dvema poldnevoma) ne sovpada s sideričnimi dnevi (časovni interval med prehodom zvezde skozi poldnevnik). Dejstvo je, da Zemlja potrebuje dodaten čas, da se obrne za kot, ki ga preide v enem dnevu v svoji orbiti. Poleg tega trajanje sončnega dneva ni konstantno (glej članek Časovna enačba). Enostavno je narediti grobo oceno - v enem dnevu Zemlja preide 1/365 svoje orbite ali malo manj kot 1 °, in če se Zemlja zavrti okoli svoje osi (360 °) v približno 24 urah, potem bo obrnite za 1 ° v približno 4 minutah. Dejansko je zvezdni dan 23 ur 56 minut 4 sekunde.

luna

Naš satelit je že od antičnih časov služil ljudem za štetje časa in to ni naključje - spremembo luninih faz je enostavno opazovati in trajanja meseca ni težko določiti, poleg tega je mesec postal zelo priročna vmesna enota za merjenje časa med dnevom in letom. Mimogrede, običajni sedemdnevni teden je povezan tudi z luno - 7 dni je približno četrt meseca (in lunine faze se merijo tudi v četrtinah). Večina starodavnih koledarjev je bila lunarna in lunisolarna.

Seveda prva stvar, ki pade v oči ob opazovanju Lune, je sprememba njenega videza v mesecu od tankega polmeseca, ki ga lahko opazimo takoj po sončnem zahodu, 2-3 dni po mlaju, do faze lune. prva četrtina (na severni polobli je desna polovica diska osvetljena Luna), naprej do polne lune, zadnja četrtina (leva polovica diska je osvetljena) in končno do mlaja, ko je Luna se približa Soncu in izgine v njegovih žarkih. Sprememba faz je razložena s spremembo položaja Lune glede na Sonce, ko se vrti okoli Zemlje, celoten cikel fazne spremembe - revolucija glede na Sonce ali sinodični mesec traja približno 29,5 dni. Obdobje vrtenja glede na zvezde (siderični mesec) je nekoliko krajše in znaša 27,3 dni. Kot lahko vidite, leto vsebuje necelo število mesecev, zato lunisolarni koledarji uporabljajo posebna pravila za izmenično 12-mesečno in 13-mesečno leto, zaradi tega so precej zapleteni in jih je zdaj v večini držav izpodrinil gregorijanski koledar, ki nima nobene zveze z Luno - v spomin na njegove predhodnike so ostali le meseci (čeprav daljši od luninih) in tedni...

V gibanju lune je še ena zanimiva lastnost- obdobje njegovega vrtenja okoli svoje osi sovpada z obdobjem vrtenja okoli Zemlje, zato je naš satelit vedno obrnjen proti Zemlji z eno poloblo. Ne moremo pa reči, da vidimo le polovico Luninega površja - zaradi neenakomernega orbitalnega gibanja Lune in nagnjenosti njene orbite proti zemeljskemu ekvatorju se glede na zemeljskega opazovalca Luna rahlo vrti tako po zemljepisni širini kot po v zemljepisni dolžini (ta pojav se imenuje libracija) in lahko vidimo robne cone diska – skupno je za opazovanje na voljo približno 60 % lunine površine.

Jean Effel, Stvarjenje sveta
- Začeti vesolje ni lahko!

Spoznati zvezdnato nebo to je potrebno v noči brez oblačka, ko lunina svetloba ne moti opazovanja šibkih zvezd. Čudovita slika nočnega neba z utripajočimi zvezdami, raztresenimi po njem. Zdi se, da je njihovo število neskončno. Toda tako se zdi le, dokler ne pogledate natančno in se naučite najti znane skupine zvezd na nebu, nespremenjene v njihovem relativnem položaju. Te skupine, imenovane ozvezdja, so ljudje identificirali pred tisočletji. Pod ozvezdjem se razume celotno območje neba znotraj določenih uveljavljenih meja. Celotno nebo je razdeljeno na 88 ozvezdij, ki jih najdemo glede na njihovo značilno razporeditev zvezd.

Številna ozvezdja so ohranila svoje ime že od antičnih časov. Nekatera imena so povezana z grško mitologijo, kot so Andromeda, Perzej, Pegaz, nekatera - s predmeti, ki spominjajo na figure, ki jih tvorijo svetle zvezde ozvezdij (puščica, trikotnik, tehtnica itd.). Obstajajo ozvezdja, poimenovana po živalih (npr. Lev, Rak, Škorpijon).

Ozvezdja na nebu najdemo tako, da njihove najsvetlejše zvezde miselno povežemo z ravnimi črtami v določeno figuro, kot je prikazano na zvezdnih kartah (glej slike 4, 8, 10, pa tudi zvezdno karto v dodatku). V vsakem ozvezdju so svetle zvezde že dolgo označene z grškimi črkami, največkrat najsvetlejša zvezda ozvezdja - s črko a, nato s črkami itd. po abecednem redu, ko se svetlost zmanjšuje; na primer tu je zvezda Severnica in ozvezdja Mali medved

Sliki 4 in 8 prikazujeta lokacijo glavnih zvezd Velikega medveda in figuro tega ozvezdja, kot je bilo upodobljeno na starih zvezdnih zemljevidih (način iskanja severne zvezde vam je znan iz tečaja geografije).

riž. 8. Slika ozvezdja Veliki medved (iz starega zvezdnega zemljevida), njegove sodobne meje so označene s pikčasto črto.

S prostim očesom v noči brez lune se nad obzorjem vidi okoli 3000 zvezd. Trenutno so astronomi določili natančno lokacijo več milijonov zvezd, izmerili energijske tokove, ki prihajajo iz njih, in sestavili kataloške sezname teh zvezd.

2. Svetlost in barva zvezd.

Čez dan je nebo videti modro, ker nehomogenosti zračnega okolja najbolj razpršijo modre sončne žarke.

Zunaj zemeljske atmosfere je nebo vedno črno, hkrati pa je mogoče opazovati zvezde in Sonce.

Zvezde imajo različno svetlost in barvo: bele, rumene, rdečkaste. Bolj rdeča je zvezda, hladnejša je. Naše sonce je rumena zvezda. Stari Arabci so svetlim zvezdam dali svoja imena.

Bele zvezde: Vega v ozvezdju Lira, Altair v ozvezdju orla (vidno poleti in jeseni). Sirius - najsvetlejša zvezda na nebu (vidna pozimi); rdeče zvezde: Betelgeuse v ozvezdju Orion in Aldebaran v ozvezdju Bika (viden pozimi), Antares v ozvezdju Škorpijona (viden poleti); rumena kapela v ozvezdju Auriga (vidna pozimi).

V starih časih so najsvetlejše zvezde imenovale zvezde 1. magnitude, najšibkejše, ki so bile vidne na meji vida s prostim očesom, pa so imenovale zvezde 6. magnitude. Ta stara terminologija se je ohranila do danes. Izraz "magnituda" nima nobene zveze z resničnimi velikostmi zvezd; označuje svetlobni tok, ki prihaja na Zemljo iz zvezde. Sprejeto je, da se z razliko ene magnitude svetlost zvezd razlikuje za približno 2,5-krat. Razlika 5 magnitud ustreza razliki v svetlosti natanko 100-krat. Torej so zvezde 1. magnitude 100-krat svetlejše od zvezd 6. magnitude.

Sodobne metode opazovanja omogočajo zaznavanje zvezd do približno 25. magnitude. Meritve so pokazale, da imajo zvezde lahko delne ali negativne magnitude, na primer: za Aldebaran, velikost za Vega za Sirius za Sonce

3. Navidezno dnevno gibanje zvezd. Nebeška krogla.

Zaradi osnega vrtenja Zemlje se nam zvezde zdijo, kot da se premikajo po nebu. S skrbnim opazovanjem lahko vidite, da zvezda Severnica skoraj ne spremeni svojega položaja glede na obzorje.

riž. 9. Fotografija cirkumpolarnega območja neba, posneta s fiksno kamero z osvetlitvijo približno eno uro.

riž. 10. Ozvezdja v bližini zvezde Severnice.

Vse druge zvezde opisujejo polne kroge čez dan s središčem blizu Polarja. To lahko enostavno preverite z naslednjim poskusom. Kamera, nastavljena na "neskončnost", bo usmerjena proti zvezdi Severnici in varno pritrjena v tem položaju. Odprite zaklop s popolnoma odprtim objektivom za pol ure ali eno uro. Ko smo tako fotografirano sliko razvili, bomo na njej videli koncentrične loke - sledi poti zvezd (slika 9). Skupno središče teh lokov - točka, ki ostane negibna med vsakodnevnim gibanjem zvezd, se pogojno imenuje severni pol sveta. Polarna zvezda ji je zelo blizu (slika 10). Točka, ki je diametralno nasprotna njej, se imenuje južni pol sveta. Na severni polobli je pod obzorjem.

Pojave dnevnega gibanja zvezd je primerno preučevati z uporabo matematične konstrukcije - nebesne krogle, to je namišljene krogle poljubnega polmera, katere središče je na točki opazovanja. Vidne pozicije vseh svetilk so projicirane na površino te krogle, za udobje meritev pa je zgrajena serija točk in črt (slika 11). Torej, navpična črta, ki poteka skozi opazovalca, prečka nebo nad njegovo glavo - na zenitni točki. Diametralno nasprotna točka se imenuje nadir. Ravnina, pravokotna na navpično črto, je ravnina obzorja – ta ravnina se dotika površine zemeljske oble na mestu, kjer se nahaja opazovalec (točka C na sliki 12). Površino nebesne krogle deli na dve polobli: vidno, katere vse točke so nad obzorjem, in nevidno, katere točke ležijo pod obzorjem.

Os navideznega vrtenja nebesne krogle, ki povezuje oba pola sveta (P in P) in poteka skozi opazovalca, se imenuje

riž. 11. Glavne točke in črte nebesne krogle.

riž. 12. Korelacija med črtami in ravninami na nebesni sferi in na globusu.

os sveta (slika 11). Os sveta bo za vsakega opazovalca vedno vzporedna z osjo vrtenja Zemlje (slika 12). Na obzorju pod severnim polom sveta leži točka severa N (sliki 11 in 12), točka S, ki je diametralno nasprotna njej, je točka juga. Črta NS se imenuje opoldanska črta (slika 11), saj po njej na vodoravno ravnino opoldne pade senca z navpično postavljene palice. (Kako narisati opoldansko črto na tleh in kako navigirati po obzorju po njej in severni zvezdi, ste se učili v petem razredu pri predmetu fizične geografije.) Vzhodni točki E in zahod W ležita na črti obzorja. Od severnih severnih in južnih točk ju loči

riž. 13. Dnevne poti svetilk glede na obzorje za opazovalca, ki se nahaja: a - na polu Zemlje; b - na srednjih geografskih širinah; c - na ekvatorju.

90°. Ravnina nebesnega poldnevnika poteka skozi točko nebesnega pola, zenit in točko S (slika 11), kar sovpada za opazovalca C z ravnino njegovega geografskega poldnevnika (slika 12). Končno, ravnina, ki poteka skozi opazovalca (točka C), pravokotno na os sveta, tvori ravnino nebesnega ekvatorja, vzporedno z ravnino zemeljskega ekvatorja (slika 11). Nebesni ekvator deli površino nebesne krogle na dve polobli: severno poloblo z vrhom na severnem nebesnem polu in južno poloblo z vrhom na južnem nebesnem polu.

4. Določitev geografske širine.

Obrnimo se na sliko 12.

Kot (višina svetovnega pola nad obzorjem) je enak kotu (geografska širina kraja), kot koti z medsebojno pravokotnimi stranicami. Enakost teh kotov daje najpreprostejši način pri določanju geografske širine območja je kotna oddaljenost nebesnega pola od obzorja enaka geografski širini območja. Za določitev geografske širine območja je dovolj, da izmerimo višino nebesnega pola nad obzorjem.

5. Dnevno premikanje svetilk na različnih zemljepisnih širinah.

Zdaj vemo, da se s spremembo geografske širine kraja opazovanja spremeni orientacija osi vrtenja nebesne krogle glede na obzorje. Razmislimo, kakšna bodo vidna gibanja nebesnih teles na območju severnega tečaja, na ekvatorju in na srednjih zemljepisnih širinah.

Na Zemljinem polu je nebesni pol v zenitu, zvezde pa se gibljejo v krogih, vzporednih z obzorjem (slika 13, a). Tukaj zvezde ne zahajajo in ne vzhajajo, njihova višina nad obzorjem je nespremenjena.

Na srednjih zemljepisnih širinah so tako vzhajajoče kot zahajajoče zvezde, pa tudi tiste, ki nikoli ne potonejo pod obzorje (slika 13, b). Na primer, cirkumpolarna ozvezdja (slika 10) nikoli niso postavljena na zemljepisne širine ZSSR. Nad obzorjem se za kratek čas prikažejo ozvezdja dlje od severnega nebesnega pola. In ozvezdja, ki ležijo še južneje, se ne vzpenjajo (slika 14).

riž. 14. Vidne dnevne poti svetilk glede na obzorje na severni strani neba.

riž. 15. Zgornja in spodnja kulminacija svetilk.

čez dan (slika 13, c). Za opazovalca na ekvatorju se vse zvezde dvigajo in postavljajo pravokotno na ravnino obzorja. Vsaka zvezda tukaj preživi natanko polovico svoje poti nad obzorjem.

Za opazovalca na zemeljskem ekvatorju severni nebesni pol sovpada s severno točko, južni nebesni pol pa z južno točko (slika 13, c). Os sveta se zanj nahaja v ravnini obzorja.

6. Vrhunci.

Pol sveta z navideznim vrtenjem neba, ki odraža vrtenje Zemlje okoli svoje osi, zavzema stalen položaj nad obzorjem na določeni zemljepisni širini (slika 12). Podnevi zvezde opisujejo kroge, vzporedne z ekvatorjem, nad obzorjem okoli osi sveta. Poleg tega vsaka svetilka dvakrat dnevno prečka nebesni meridian (slika 15).

Pojavi prehoda svetil skozi nebesni poldnevnik se imenujejo vrhunci. V zgornjem vrhuncu je višina svetilke največja, v spodnji kulminaciji - minimalna. Časovni interval med vrhunci je pol dneva.

Pri svetilki M (slika 15), ki ne zahaja na določeni zemljepisni širini, sta vidni obe kulminaciji (nad obzorjem), pri zvezdah, ki vzhajajo in zahajajo, se spodnji vrhunec pojavi pod obzorjem, pod severno točko. svetilka, ki se nahaja daleč južno od nebesnega ekvatorja, sta lahko oba vrhunca nevidna.

Trenutek zgornjega vrhunca središča Sonca se imenuje pravo poldne, trenutek spodnjega vrhunca pa prava polnoč. Ob pravem poldnevu pade senca navpične palice vzdolž opoldanske črte.

njegovi loki so sledovi poti zvezd. Skupno središče teh lokov - točka, ki ostane negibna med vsakodnevnim gibanjem zvezd, se pogojno imenuje severni pol sveta. Polarna zvezda mu je zelo blizu. Točka, ki je diametralno nasprotna njej, se imenuje južni pol sveta. Na severni polobli je pod obzorjem.

Priročno je preučevati pojave dnevnega gibanja zvezd z uporabo matematične konstrukcije - nebesne krogle, t.j. imaginarna krogla poljubnega polmera, katere središče je na točki opazovanja. Vidni položaji vseh svetilk so projicirani na površino te krogle, za udobje meritev pa je zgrajena serija točk in črt. Tako navpična črta ZCZ΄, ki poteka skozi opazovalca, prečka nebo nad glavo v zenitni točki Z. Diametralno nasprotna točka Z΄ se imenuje nadir. Ravnina (NESW), pravokotna na navpično črto ZZ΄, je ravnina obzorja - ta ravnina se dotika površine zemeljske oble v točki, kjer se nahaja opazovalec. Površino nebesne krogle deli na dve polobli: vidno, katere vse točke so nad obzorjem, in nevidno, katere točke ležijo pod obzorjem.

Os navideznega vrtenja nebesne krogle, ki povezuje oba pola sveta (P in P") in poteka skozi opazovalca (C), se imenuje os sveta. Os sveta za vsakega opazovalca bo vedno vzporedno z osjo vrtenja Zemlje. Na obzorju pod severnim polom sveta leži severna točka N , točka S, ki je diametralno nasprotna njej, je točka juga. Črta NS se imenuje opoldanska črta, saj senca navpično postavljene palice opoldne pade vzdolž nje na vodoravno ravnino.(Kako narisati opoldansko črto na tleh in kako se pomikati po njej ter vzdolž Polarne zvezde Vzhod V in Zahod Z ležita na črti obzorja in sta 90° ločeno od severnega severa in juga J za 90° nebesnega poldnevnika, ki sovpada za opazovalca C z ravnino njegovega geografskega poldnevnika Končno, ravnina (AWQE), ki poteka skozi opazovalca (točka C), pravokotno na os svet tvori ravnino b nebesnega ekvatorja, vzporedno z ravnino zemeljskega ekvatorja. Nebesni ekvator deli površino nebesne krogle na dve polobli: severno poloblo z vrhom na severnem nebesnem polu in južno poloblo z vrhom na južnem nebesnem polu.

Dnevno premikanje svetilk na različnih zemljepisnih širinah

Na zemeljskem polu je nebesni pol v zenitu, zvezde pa se gibljejo v krogih, vzporednih z obzorjem. Tukaj zvezde ne zahajajo in ne vzhajajo, njihova višina nad obzorjem je nespremenjena.

Na srednjih zemljepisnih širinah so tako vzhajajoče kot zahajajoče zvezde, pa tudi tiste, ki nikoli ne potonejo pod obzorje (slika 13, b). Na primer, cirkumpolarna ozvezdja na geografskih zemljepisnih širinah ZSSR nikoli niso zastavljena. Ozvezdja, ki se nahajajo dlje od severnega pola sveta, vsakodnevne poti svetilk za kratek čas zavrnejo nad obzorjem. In ozvezdja, ki ležijo še južneje, se ne vzpenjajo.

Toda bolj ko se opazovalec premika proti jugu, bolj južna ozvezdja lahko vidi. Na zemeljskem ekvatorju bi lahko čez dan videli ozvezdja celotnega zvezdnega neba, če se Sonce čez dan ne bi vmešavalo. Za opazovalca na ekvatorju se vse zvezde dvigajo in postavljajo pravokotno na ravnino obzorja. Vsaka zvezda tukaj preživi natanko polovico svoje poti nad obzorjem. Za opazovalca na zemeljskem ekvatorju severni nebesni pol sovpada s severno točko, južni nebesni pol pa z južno točko. Os sveta se zanj nahaja v ravnini obzorja.

vrhunci

Pol sveta z navideznim vrtenjem neba, ki odraža vrtenje Zemlje okoli svoje osi, zavzema stalen položaj nad obzorjem na določeni zemljepisni širini. Podnevi zvezde opisujejo kroge, vzporedne z ekvatorjem, nad obzorjem okoli osi sveta. Hkrati vsaka svetilka dvakrat dnevno prečka nebesni meridian.

Pojavi prehoda svetil skozi nebesni poldnevnik se imenujejo vrhunci. V zgornjem vrhuncu je višina svetilke največja, v spodnjem vrhu minimalna. Časovni interval med vrhunci je pol dneva.

V svetilki M, ki ne zahaja na določeni zemljepisni širini, sta vidni obe kulminaciji (nad obzorjem), pri zvezdah, ki vzhajajo in zahajajo, M1 in M2, se spodnja kulminacija pojavi pod obzorjem, pod severno točko. Pri svetilki M3, ki se nahaja daleč južno od nebesnega ekvatorja, sta lahko obe kulminaciji nevidni. Trenutek zgornje kulminacije središča Sonca se imenuje pravo poldne, trenutek spodnjega vrhunca pa prava polnoč. Ob pravem poldnevu pade senca navpične palice vzdolž opoldanske črte.

4. Ekliptične in "tavajoče" svetilke-planeti

Na določenem območju vsaka zvezda vedno doseže vrhunec na isti višini nad obzorjem, ker se njena kotna oddaljenost od nebesnega pola in od nebesnega ekvatorja ne spreminja. Sonce in luna spremenita višino, na kateri dosežeta vrhunec.

Če časovne intervale med zgornjimi kulminacijami zvezd in Soncem beležimo po natančnih urah, potem smo lahko prepričani, da so intervali med kulminacijami zvezd štiri minute krajši od intervalov med kulminacijami Sonca. To pomeni, da ima Sonce med enim obratom nebesne krogle čas, da se premakne glede na zvezde proti vzhodu - v smeri, ki je nasprotna dnevnemu vrtenju neba. Ta premik je približno 1 °, saj se nebesna krogla v 24 urah popolnoma zavrti - 360 °. V 1 uri, ki je enaka 60 minutam, se zavrti za 15 °, v 4 minutah pa za 1 °. Med letom Sonce opiše velik krog na ozadju zvezdnega neba.

Lunini kulminacije zamujajo vsak dan ne 4 minute, ampak 50 minut, saj Luna v mesecu naredi en obrat proti vrtenju neba.

Planeti se premikajo počasneje in na bolj zapletene načine. Na ozadju zvezdnega neba se premikajo v eno ali drugo smer, včasih počasi izpisujejo zanke. To je posledica kombinacije njihovega resničnega gibanja z gibanji Zemlje. Na zvezdnem nebu planeti (v prevodu iz starogrščine kot "potepuh") ne zasedajo stalnega mesta, tako kot Luna in Sonce. Če naredite zemljevid zvezdnega neba, lahko na njem navedete položaj Sonca, Lune in planetov le za določen trenutek.

Navidezno letno gibanje Sonca poteka vzdolž velikega kroga nebesne krogle, ki se imenuje ekliptika.

Ko se giblje po ekliptiki, Sonce dvakrat prečka nebesni ekvator v tako imenovanih točkah enakonočja. To se zgodi okoli 21. marca in okoli 23. septembra, na enakonočje. Te dni je Sonce na nebesnem ekvatorju in je z ravnino obzorja vedno razdeljeno na polovico. Zato načini

Dnevna pot sonca. Vsak dan, ko se Sonce dviga iz obzorja na vzhodni strani neba, gre čez nebo in se spet skrije na zahodu. Za prebivalce severne poloble se to gibanje pojavlja od leve proti desni, za južnjake - od desne proti levi. Opoldne Sonce doseže največjo višino oziroma, kot pravijo astronomi, doseže vrhunec. Opoldne je zgornji vrhunec, obstaja pa tudi spodnji vrhunec - ob polnoči. Na naših srednjih zemljepisnih širinah nižja kulminacija Sonca ni vidna, saj se pojavlja pod obzorjem. Toda onkraj polarnega kroga, kamor sonce včasih poleti ne zaide, lahko opazujete tako zgornje kot spodnje vrhunce. Na geografskem polu je dnevna pot Sonca skoraj vzporedna z obzorjem. Ko se pojavi na dan pomladnega enakonočja, se Sonce četrt leta dviga vedno višje in opisuje kroge nad obzorjem. Na dan poletnega solsticija doseže največjo višino (23,5?).

V naslednjem četrtletju leta, pred jesenskim enakonočjem, Sonce zaide. To je polarni dan. Nato za pol leta nastopi polarna noč. Na srednjih zemljepisnih širinah se vidna dnevna pot Sonca skozi vse leto skrajša ali poveča. Najnižja je ob zimskem solsticiju, najvišja pa ob poletnem solsticiju. V času enakonočja je Sonce na nebesnem ekvatorju. Hkrati se dviga na točki vzhoda in zahaja na točki zahoda. V obdobju od spomladanskega enakonočja do poletnega solsticija se kraj sončnega vzhoda nekoliko premakne od točke vzhoda v levo, proti severu. In vstopno mesto se od zahodne točke odmakne v desno, čeprav tudi proti severu. Na dan poletnega solsticija se Sonce pojavi na severovzhodu, opoldne pa doseže vrhunec na najvišji nadmorski višini v letu. Sonce zahaja na severozahodu. Nato se kraji sončnega vzhoda in zahoda premaknejo nazaj proti jugu. Ob zimskem solsticiju Sonce vzhaja na jugovzhodu, prečka nebesni poldnevnik na najnižji točki in zaide na jugozahodu. Upoštevati je treba, da je zaradi loma (to je loma svetlobnih žarkov v zemeljski atmosferi) navidezna višina svetilke vedno večja od prave. Zato sončni vzhod nastopi prej, sončni zahod pa pozneje, kot bi bil v odsotnosti atmosfere. Torej je dnevna pot Sonca majhen krog nebesne krogle, vzporeden z nebesnim ekvatorjem. Hkrati se med letom Sonce premakne glede na nebesni ekvator bodisi proti severu bodisi proti jugu. Dnevni in nočni del njegove poti nista enaka. Enaka sta le ob dnevih enakonočja, ko je Sonce na nebesnem ekvatorju.

Letna pot Sonca Izraz "pot Sonca med zvezdami" se bo komu zdel čuden. Čez dan ne moreš videti zvezd. Zato ni lahko opaziti, da je Sonce počasno, za približno 1? na dan, se premika med zvezdami od desne proti levi. Lahko pa vidite, kako se med letom spreminja videz zvezdnega neba. Vse to je posledica vrtenja Zemlje okoli Sonca. Pot vidnega letnega gibanja Sonca ob ozadju zvezd se imenuje ekliptika (iz grškega "eclipsis" - "mrak"), obdobje vrtenja vzdolž ekliptike pa se imenuje zvezdno leto. Enako je 265 dni 6 ur 9 minut 10 sekund ali 365,2564 povprečnih sončnih dni. Ekliptika in nebesni ekvator se sekata pod kotom 23? 26 "v točkah spomladanskega in jesenskega enakonočja. Na prvi od teh točk se Sonce običajno zgodi 21. marca, ko preide z južne poloble neba. na severno. V drugem, 23. septembra, ko preidejo s svoje severne poloble na jug. Na najbolj oddaljeni točki ekliptike proti severu je Sonce 22. junija (poletni solsticij), na jugu pa - 22. december (zimski solsticij).V prestopnem letu se ti datumi premaknejo za en dan.Od štirih točk na ekliptiki je glavna točka spomladansko enakonočje.Od nje se meri ena od nebesnih koordinat - desno vnebohod. Služi tudi za štetje sideričnega časa in tropskega leta - časovnega intervala med dvema zaporednima prehodoma središča Sonca skozi točko spomladanskega enakonočja. Tropsko leto določa spremembo letnih časov na našem planetu. Od spomladanskega točkovnega enakonočja počasi se premika med zvezdami zaradi precesije zemeljske osi, trajanja tropskega približno eno leto manj od trajanja zvezde. To je 365,2422 povprečnih sončnih dni. Pred približno 2 tisoč leti, ko je Hiparh sestavil svoj zvezdni katalog (prvi, ki je prišel do nas v celoti), je bilo spomladansko enakonočje v ozvezdju Ovna. Do našega časa se je premaknila za skoraj 30?, v ozvezdje Ribi, točka jesenskega enakonočja pa se je iz ozvezdja Tehtnice premaknila v ozvezdje Devica.

Toda po tradiciji so točke enakonočja označene z nekdanjimi znaki nekdanjih "enakonočnih" ozvezdij - Ovna in Tehtnice. Enako se je zgodilo s solsticijskimi točkami: poletje v ozvezdju Bik je označeno z znamenjem raka, zimo v ozvezdju Strelca pa z znamenjem Kozoroga. In končno, zadnja stvar je povezana z navideznim letnim gibanjem Sonca. Polovico ekliptike od spomladanskega enakonočja do jesenskega enakonočja (od 21. marca do 23. septembra) Sonce prevzame 186 dni. Druga polovica, od jesenskega enakonočja do spomladanskega enakonočja, traja 179 dni (180 v prestopnem letu). Toda navsezadnje sta polovici ekliptike enaki: vsaka je 180?. Zato se Sonce giblje po ekliptiki neenakomerno. To neenakomernost razlagamo s spremembo hitrosti Zemljinega gibanja po eliptični orbiti okoli Sonca. Neenakomerno gibanje Sonca vzdolž ekliptike vodi do različnih dolžin letnih časov. Za prebivalce severne poloble sta na primer pomlad in poletje šest dni daljša od jeseni in zime. Zemlja se 2.-4. junija nahaja od Sonca 5 milijonov kilometrov dlje kot 2.-3. januarja in se po svoji orbiti giblje počasneje v skladu z drugim Keplerjevim zakonom. Poleti Zemlja prejme manj toplote od Sonca, vendar je poletje na severni polobli daljše od zime. Zato je severna polobla toplejša od južne poloble.

Verifikacijsko delo št. 2 (samokontrola)

Opredelitev geografske širine

po astronomskih opazovanjih

1. možnost

1. Na kateri višini se zgodi zgornji vrhunec zvezde Altair v Leningradu, katerega geografska širina je 60 °?

2. Svetilka se dviga na točki vzhoda. Kje bo čez 12 ur?

2. možnost

1. Kolikšen je deklinacija zvezde, če doseže vrhunec v Moskvi, katere geografska širina je 56°, na nadmorski višini 63°?

2. Kakšne so dnevne poti zvezd glede na nebesni ekvator?

3. možnost

1. Kolikšna je geografska širina opazovalnega mesta, če smo zvezdo Regul opazili na zgornji kulminaciji na višini 57 °?

2. Kje na Zemlji na južni polobli neba ni vidnih zvezd?

4. možnost

1. Na kateri višini se zgodi zgornji vrhunec zvezde Spica v mestu, katerega geografska širina je 50°?

2. Kakšne so dnevne poti zvezd glede na obzorje za opazovalca na zemeljskem polu?

5. možnost

1. Kolikšen je deklinacija zvezde, če se njena zgornja kulminacija v Erevanu, katerega geografska širina je 40°, pojavi na nadmorski višini 37°?

2. Kakšen krog nebesne krogle prečkajo vse zvezde dvakrat na dan, če opazujemo v srednjih zemljepisnih širinah. ""

Možnost b

1. Kolikšna je geografska širina opazovalnega mesta, če smo zvezdo Betelgeuse opazili na zgornji kulminaciji na višini 48 °?

2. Kako je svetovna os glede na zemeljsko os? glede na obzorje?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Kolikokrat je zvezda z magnitudo 3,4 šibkejša od Siriusa, ki ima navidezno magnitudo -1,6?

2. Kolikšna je absolutna magnituda Siriusa, če je razdalja do njega 2,7 ps?

3. Kakšna je svetilnost Begi? Absolutna zvezdna magnituda Sonca je enaka 4,8.

1. Kolikokrat je zvezda z navidezno magnitudo 3, svetlejša od zvezde druga magnituda?

2. Izračunajte absolutno magnitudo Run, če je razdalja do nje 8,1 ps?

3. Kakšna je svetilnost Siriusa? Absolutna zvezdna magnituda Sonca je enaka 4,8.

Ocena

II Stavba solarni sistem

(nebeška mehanika)

Verifikacijsko delo št. 3 (samokontrola)

Možnost 1 Keplerjevih zakonov

1. Kakšna je glavna pol) Uranova orbita, če je zvezdano obdobje vrtenja tega planeta okoli Sonca 84 let?

2. Kako se spreminja vrednost hitrosti planeta, ko se premika iz afela v perihel?

2. možnost

1. Velika polos Saturnove orbite je 9,5 AU. e. Kakšno je siderično obdobje njegove revolucije okoli Sonca?

2. Na kateri točki eliptične orbite je kinetična energija umetnega zemeljskega satelita (AES) največja in na kateri točki najmanjša?

3. možnost

1. Velika polos Jupitrove orbite 5 AU. e. Kakšno je siderično obdobje njegove revolucije okoli Sonca?

2. Na kateri točki eliptične orbite je potencialna energija umetnega zemeljskega satelita (AES) minimalna in na kateri točki največja?

4. možnost

1. Zvezdno obdobje Jupitrove revolucije okoli Sonca je 12 let. Kakšna je povprečna oddaljenost Jupitra od Sonca?

2. Na kateri točki orbite planeta je njegova kinetična energija maksimum, na kateri točki najmanjša?

5. možnost

1. Velika polos Marsove orbite je 1,5 AU. e. Kaj) je siderično obdobje njegove revolucije okoli Sonca?

2. Kako se spremeni vrednost hitrosti planeta, ko se premika iz perihelija v afel?

6. možnost

1. Velika polos orbite Venere je 0,7 AU. e. Kaj) je siderično obdobje njegove revolucije okoli Sonca?

2. Kako pride do navideznega gibanja planetov?

Ustvarjalna naloga:

Določite svojo starost na planetu

__________________________________________________________

Verifikacijsko delo št. 6 (samokontrola)

"Določanje razdalj do zvezd"

1. Razdalja do zvezde Betelgeuse je 652 svetlobnih let. Kakšna je njegova paralaksa?

2. Paralaksa Prociona je 0,28". Koliko časa potrebuje svetloba te zvezde, da doseže Zemljo?

3. Paralaksa zvezde je 0,5 »Ugotovite, kolikokrat je ta zvezda dlje od nas kot Sonce.

4. Paralaksa Altaira je 0,20". Razdalja do Vege je 29 svetlobnih let. Katera od teh zvezd je dlje od nas in kolikokrat?

2) Poimenujte barvo naslednjih zvezd po spektru

3) Katere zvezde spadajo v naslednje razrede svetilnosti zvezd

Ocena

Verifikacijsko delo št. 4 (samokontrola)

Konfiguracije in pogoji vidnosti planetov

1. možnost

1. Po katerem časovnem obdobju se ponovijo trenutki največje oddaljenosti Venere od Zemlje, če je njena siderična doba 225 dni?

2. Katere planete lahko opazujemo v opoziciji? Katere ne morejo?

2. možnost

1. V katerem časovnem obdobju se ponavljajo opozicije Marsa, če je siderična doba njegovega vrtenja okoli Sonca 1,9 leta?

2. Kateri planeti ne morejo biti v nižji konjunkciji?

3. možnost

1. Kolikšna je siderična doba vrtenja Venere okoli Sonca, če se njena zgornja konjunkcija s Soncem ponovi po 1,6 leta?

2. V kakšni konfiguraciji in zakaj je najbolj priročno opazovati Mars?

4. možnost

1. Kolikšna je siderična doba Jupitrove revolucije, če je njena sinodična doba 400 dni?

2. Kateri planeti so lahko v superiorni konjunkciji?

5. možnost

1. Določi sinodično obdobje Merkurjeve revolucije, pri čemer vemo, da je njegova siderična doba vrtenja okoli Sonca 0,24 leta.

2. V kateri od konfiguracij sta lahko tako notranji kot zunanji planet?

6. možnost

1. Kakšno bo siderično obdobje vrtenja zunanjega planeta okoli Sonca, če se njegove opozicije ponovijo čez 1,5 leta?

2. Katere planete lahko vidimo ob Luni ob polni luni?

Izhod:




	Ocena

©2015-2019 spletno mesto
Vse pravice pripadajo njihovim avtorjem. To spletno mesto ne zahteva avtorstva, ampak omogoča brezplačno uporabo.
Datum ustvarjanja strani: 20.08.2016

Kako potekajo dnevne poti zvezd. Astronomski poskusi

Nebeška krogla

Gibanje sonca in dneva

luna

2. Svetlost in barva zvezd.

3. Navidezno dnevno gibanje zvezd. Nebeška krogla.

4. Določitev geografske širine.

5. Dnevno premikanje svetilk na različnih zemljepisnih širinah.

6. Vrhunci.

Priljubljeno