เส้นทางประจำวันของดวงดาวเป็นอย่างไร การทดลองทางดาราศาสตร์

ทรงกลมท้องฟ้า

เป็นเวลาหลายศตวรรษที่ "นภาบนบก" ถือเป็นแบบอย่างของการขัดขืนและการไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ ไม่มีอะไรน่าประหลาดใจที่ความผิดพลาดนี้กินเวลานานนัก เพราะประสาทสัมผัสทั้งหมดของเราพูดถึงความไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ของโลกและการหมุนของ "หลุมฝังศพแห่งสวรรค์" รอบๆ โลกพร้อมกับดวงดาว ดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ แต่ถึงกระนั้นในดาราศาสตร์ในฐานะความทรงจำของสมัยโบราณนั้นก็ยังใช้แนวคิดของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งเป็นทรงกลมขนาดใหญ่ในจินตนาการซึ่งอยู่ตรงกลางซึ่งผู้สังเกตตั้งอยู่และบนพื้นผิวที่มีการเคลื่อนไหวของเทห์ฟากฟ้า แสดง

แน่นอน สิ่งที่สังเกตได้ชัดเจนที่สุดคือการหมุนของท้องฟ้าในแต่ละวัน - ดวงอาทิตย์ขึ้นในตอนเช้า ผ่านท้องฟ้าและจมลงใต้ขอบฟ้า ดวงดาวที่มองเห็นได้ทางทิศตะวันออกในตอนเย็นจะสูงขึ้นทางทิศใต้ในเวลาเที่ยงคืนและ แล้วจมไปทางทิศตะวันตกดวงอาทิตย์ขึ้นอีกครั้ง ... ดูเหมือนว่าท้องฟ้าจะหมุนรอบแกนที่มองไม่เห็นซึ่งตั้งอยู่ใกล้ดาวเหนือ

การเคลื่อนที่ของดวงดาวรอบเสาแห่งสันติภาพ ภาพถ่ายโดย A. Mironov

แต่การหมุนของท้องฟ้าในแต่ละวันนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเราบนโลกเป็นอย่างมาก - หากเราพบว่าตัวเองอยู่ในซีกโลกใต้ จะไม่ใช่เรื่องแปลกมากสำหรับเราที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านท้องฟ้าไปในทิศทางตรงกันข้าม - จากขวาไปซ้าย มาดูกันว่าการหมุนของนภาเปลี่ยนแปลงไปในส่วนต่างๆ ของโลกอย่างไร

ในการเริ่มต้น ควรจำไว้ว่าความสูงของขั้วโลกของโลก (จุดที่ท้องฟ้าหมุน) เหนือขอบฟ้าจะเท่ากับละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสถานที่สังเกตการณ์เสมอ ซึ่งหมายความว่าที่ขั้วโลกเหนือ ดาวเหนือจะอยู่ที่จุดสูงสุด และผู้ทรงคุณวุฒิทั้งหมดจะเคลื่อนที่ในการหมุนรอบรายวันจากซ้ายไปขวาขนานกับขอบฟ้า ไม่เคยขึ้นหรือตก เมื่ออยู่ที่เสาเราสามารถเห็นดวงดาวในซีกโลกเพียงซีกเดียว แต่ในทุกคืน

ในทางตรงกันข้าม สำหรับผู้สังเกตที่เส้นศูนย์สูตรนั้นไม่มีดาวฤกษ์ที่ไม่ขึ้น (แต่ก็ไม่มีดาวตกด้วย) - ดาวบนท้องฟ้าทุกดวงพร้อมสำหรับการสังเกต พวกมันจะลอยขึ้นในแนวดิ่งในภาคตะวันออกของ ขอบฟ้าและตั้งตรง 12 ชั่วโมงต่อมาในส่วนตะวันตกของท้องฟ้า

ในละติจูดกลาง ดาวบางดวงในบริเวณใกล้เคียงขั้วไม่เคยตกอยู่ใต้ขอบฟ้า แต่บริเวณเดียวกันของท้องฟ้ารอบขั้วตรงข้ามจะไม่มีวันสังเกตได้ ในขณะที่ดาวดวงอื่นๆ จะอยู่แถบบน เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าทั้งสองข้างขึ้นและตกในระหว่างวัน

การเคลื่อนที่ของดวงดาราในละติจูดกลางของซีกโลกใต้จะมีลักษณะใกล้เคียงกัน โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือจะมองเห็นขั้วโลกใต้ของโลกเหนือเส้นขอบฟ้า ซึ่งดาวจะหมุนตามเข็มนาฬิกา และกลุ่มดาวเส้นศูนย์สูตรที่คุ้นเคย ให้เราพลิกคว่ำอยู่เหนือทุกสิ่งในตอนเหนือของท้องฟ้าแล้วเลื่อนจากขวาไปซ้าย

การเคลื่อนไหวของดวงอาทิตย์และวัน

เมื่อพูดถึงการเคลื่อนที่ของดวงดาว เราไม่สนใจระยะห่างจากพวกมันและการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ - ระยะห่างจากดวงดาวนั้นมาก และการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของพวกมันอันเนื่องมาจากการเคลื่อนตัวของโลกในแต่ละปีนั้นเป็นอย่างมาก ขนาดเล็กและสามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือที่แม่นยำมากเท่านั้น ค่อนข้างอีกเรื่องคือดวงอาทิตย์ การเคลื่อนที่ของโลกในวงโคจรส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ท่ามกลางดวงดาว เส้นทางที่ดวงอาทิตย์ขึ้นสู่ท้องฟ้าในระหว่างปีเรียกว่าสุริยุปราคา เนื่องจากแกนโลกเอียง 23.5 ° เมื่อโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ไม่ว่าซีกโลกเหนือหรือซีกโลกใต้จะหันไปหา - สิ่งนี้อธิบายการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลบนโลกของเรา

เมื่อซีกโลกเหนือหันไปหาดวงอาทิตย์ ฤดูร้อนจะมาถึง ดวงอาทิตย์ในเส้นทางที่มองเห็นได้ตามแนวสุริยุปราคาจะอยู่ในส่วนเหนือ และในซีกโลกเหนือของเรา ดวงอาทิตย์จะลอยสูงขึ้นเหนือขอบฟ้า ที่ขั้วโลกเหนือเป็นเวลาครึ่งปีที่ดวงอาทิตย์กลายเป็นแสงที่ไม่ตก - วันขั้วโลกก็มาถึง ไกลออกไปทางใต้เล็กน้อย วันขั้วโลกจะมีเวลาน้อยลงและที่ละติจูดของวงกลมขั้วโลก (66.5 ° - วงกลมขั้วโลกอยู่ห่างจากขั้วโลก 23.5 °) ดวงอาทิตย์ไม่ได้ตกเพียงไม่กี่วันในช่วงกลางฤดูร้อนใกล้กับ วันครีษมายัน (22 มิถุนายน) ในฤดูหนาว ดวงอาทิตย์ไม่ขึ้นที่ขั้วโลกเกือบครึ่งปี (น้อยกว่านั้นเล็กน้อยเนื่องจากการหักเหของแสง) ทางใต้ คืนขั้วโลกจะสั้นลง และอยู่นอกเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล ดวงอาทิตย์ขึ้นเหนือขอบฟ้าแม้อยู่ตรงกลาง ฤดูหนาว.

ในละติจูดกลางและเส้นศูนย์สูตร ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกเสมอ ความยาวของวันไม่เพียงขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับละติจูดด้วย ยิ่งใกล้กับเส้นศูนย์สูตรมากเท่าใด ความยาวของวันก็จะแตกต่างกันน้อยลง ฤดูหนาวและฤดูร้อน ยิ่งใกล้กลางวันและกลางคืนนานถึง 12 ชั่วโมง แต่ที่เส้นศูนย์สูตรเท่านั้นความยาวของกลางวันและกลางคืนจะคงที่เสมอ ระยะเวลาของสนธยายังขึ้นอยู่กับละติจูด - ในละติจูดเส้นศูนย์สูตรดวงอาทิตย์ตั้งฉากกับขอบฟ้าและพลบค่ำนั้นสั้นที่สุดและที่ละติจูดของเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในช่วงกลางฤดูร้อนพวกเขามีอายุตั้งแต่พระอาทิตย์ตกจนถึงพระอาทิตย์ขึ้น - สิ่งเหล่านี้มีชื่อเสียง คืนสีขาว

ขึ้นอยู่กับละติจูดว่าดวงอาทิตย์สามารถขึ้นเหนือขอบฟ้าได้สูงแค่ไหน - ในวันที่ครีษมายัน ความสูงนี้จะเท่ากับ 90 ° -φ + 23.5 °

อย่างไรก็ตาม ความคิดเห็นที่ผิดพลาดเป็นเรื่องธรรมดามากที่ดวงอาทิตย์จะอยู่ที่จุดสุดยอดเสมอในตอนเที่ยงที่เส้นศูนย์สูตรเสมอ - ไม่เป็นเช่นนั้น ณ จุดใดก็ตามบนโลกที่อยู่ระหว่างเส้นของเขตร้อน (จาก 23.5 ° S ถึง 23.5 ° N. ) ดวงอาทิตย์ผ่านจุดสุดยอดอย่างแน่นอนเพียงปีละสองครั้งที่เส้นศูนย์สูตร - บน Equinoxes และบนเส้นของเขตร้อน - เพียงปีละครั้งในวันครีษมายันในเขตร้อนทางเหนือและบน วันครีษมายัน - ทางใต้

การเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ทำให้เกิดปรากฏการณ์สำคัญอีกอย่างหนึ่ง - ระยะเวลาของวันสุริยคติ (ช่วงเวลาระหว่างสองเที่ยง) ไม่ตรงกับวันของดาวฤกษ์ (ช่วงเวลาระหว่างการผ่านของดาวฤกษ์ผ่านเส้นเมอริเดียน) ความจริงก็คือโลกต้องการเวลาเพิ่มเติมในการหมุนตามมุมที่มันผ่านไปในหนึ่งวันในวงโคจรของมัน นอกจากนี้ ระยะเวลาของวันสุริยะไม่คงที่ (ดูบทความสมการเวลา) เป็นการง่ายที่จะประมาณการคร่าวๆ - ในหนึ่งวันที่โลกโคจรรอบ 1/365 ของมันหรือน้อยกว่า 1 °เล็กน้อย และหากโลกหมุนรอบแกนของมัน (360 °) ในเวลาประมาณ 24 ชั่วโมง โลกก็จะหมุนรอบแกนของมัน (360 °) หมุน 1 ° ในเวลาประมาณ 4 นาที อันที่จริง วันดาวฤกษ์คือ 23 ชั่วโมง 56 นาที 4 วินาที

ดวงจันทร์

ตั้งแต่สมัยโบราณ ดาวเทียมของเราได้ให้บริการผู้คนในการนับเวลา และนี่ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ - การเปลี่ยนแปลงของเฟสของดวงจันทร์นั้นง่ายต่อการสังเกตและระยะเวลาของเดือนนั้นไม่ยากเลย นอกจากนี้ เดือนได้กลายเป็น หน่วยกลางที่สะดวกมากสำหรับการวัดเวลาระหว่างวันถึงหนึ่งปี โดยวิธีการที่สัปดาห์เจ็ดวันปกตินั้นเกี่ยวข้องกับดวงจันทร์ด้วย - 7 วันคือประมาณหนึ่งในสี่ของเดือน (และเฟสของดวงจันทร์ก็วัดเป็นไตรมาสด้วย) ปฏิทินโบราณส่วนใหญ่เป็นจันทรคติและดวงจันทร์

แน่นอนว่าสิ่งแรกที่ดึงดูดสายตาคุณเมื่อสังเกตดวงจันทร์คือการเปลี่ยนแปลงของรูปลักษณ์ในช่วงเดือนจากเสี้ยวบาง ๆ ซึ่งสามารถมองเห็นได้ทันทีหลังพระอาทิตย์ตกดิน 2-3 วันหลังจากพระจันทร์ขึ้นใหม่จนถึงระยะของ ไตรมาสแรก (ในซีกโลกเหนือ ครึ่งขวาของดิสก์สว่าง ดวงจันทร์) ต่อไปจนถึงพระจันทร์เต็มดวง ไตรมาสสุดท้าย (ครึ่งซ้ายของดิสก์สว่าง) และสุดท้าย สู่ดวงจันทร์ใหม่ เมื่อดวงจันทร์ เข้าใกล้ดวงอาทิตย์และหายไปในรัศมีของมัน การเปลี่ยนแปลงของเฟสอธิบายโดยการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของดวงจันทร์ที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์เมื่อมันโคจรรอบโลก วัฏจักรเต็มรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงเฟส - การปฏิวัติสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์หรือเดือนรวมกลุ่มกินเวลาประมาณ 29.5 วัน ระยะเวลาของการปฏิวัติสัมพันธ์กับดวงดาว (เดือนดาวฤกษ์) น้อยกว่าเล็กน้อยและเป็น 27.3 วัน อย่างที่คุณเห็น หนึ่งปีมีจำนวนเดือนที่ไม่ใช่จำนวนเต็ม ดังนั้นปฏิทินสุริยคติจึงใช้กฎพิเศษในการสลับปี 12 เดือนและ 13 เดือน ด้วยเหตุนี้จึงค่อนข้างซับซ้อนและปัจจุบันถูกแทนที่โดยเกรกอเรียนในหลายประเทศ ปฏิทินซึ่งไม่เกี่ยวอะไรกับดวงจันทร์ - มีเพียงเดือน (แม้จะนานกว่าเดือนจันทรคติ) และสัปดาห์ที่ยังคงอยู่ในความทรงจำของบรรพบุรุษของเขา...

มีอีกดวงหนึ่งที่เคลื่อนตัวของดวงจันทร์ คุณสมบัติที่น่าสนใจ- ระยะเวลาของการหมุนรอบแกนของมันเกิดขึ้นพร้อมกับช่วงเวลาของการปฏิวัติรอบโลก ดังนั้นดาวเทียมของเราจึงหันเข้าหาโลกด้วยซีกโลกเดียวเสมอ แต่ไม่สามารถพูดได้ว่าเราสามารถมองเห็นพื้นผิวของดวงจันทร์ได้เพียงครึ่งเดียว เนื่องจากการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ไม่เท่ากันและการโคจรของดวงจันทร์กับเส้นศูนย์สูตรของโลก เมื่อเทียบกับผู้สังเกตการณ์โลก ดวงจันทร์จึงหมุนเล็กน้อยทั้งในละติจูดและละติจูด ในลองจิจูด (ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า libration) และเราสามารถเห็นโซนขอบของดิสก์ - โดยรวมแล้วประมาณ 60% ของพื้นผิวดวงจันทร์พร้อมสำหรับการสังเกต

ฌอง เอฟเฟล Creation of the World
- การเริ่มต้นจักรวาลไม่ใช่เรื่องง่าย!

ทำความรู้จัก ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวมันเป็นสิ่งจำเป็นในคืนที่ไม่มีเมฆเมื่อแสงของดวงจันทร์ไม่รบกวนการสังเกตดวงดาวที่จาง ๆ ภาพท้องฟ้ายามค่ำคืนที่สวยงามมีดาวระยิบระยับกระจายไปทั่ว จำนวนของพวกเขาดูเหมือนจะไม่มีที่สิ้นสุด แต่ดูเหมือนว่าเป็นเช่นนั้นจนกว่าคุณจะมองใกล้ ๆ และเรียนรู้ที่จะหากลุ่มดาวที่คุ้นเคยบนท้องฟ้าโดยไม่เปลี่ยนแปลงในตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน กลุ่มเหล่านี้เรียกว่ากลุ่มดาว ถูกระบุโดยมนุษย์เมื่อหลายพันปีก่อน กลุ่มดาวเป็นที่เข้าใจกันว่าหมายถึงพื้นที่ทั้งหมดของท้องฟ้าภายในขอบเขตที่กำหนดไว้ ท้องฟ้าทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มดาว 88 กลุ่ม ซึ่งสามารถพบได้ตามลักษณะการจัดกลุ่มดาว

กลุ่มดาวหลายกลุ่มคงชื่อมาตั้งแต่สมัยโบราณ ชื่อบางชื่อมีความเกี่ยวข้องกับตำนานเทพเจ้ากรีก เช่น แอนโดรเมดา เพอร์ซีอุส เพกาซัส บางชื่อมีวัตถุที่คล้ายกับรูปร่างที่เกิดจากดาวสว่างของกลุ่มดาว (ลูกศร สามเหลี่ยม ตุลย์ เป็นต้น) มีกลุ่มดาวที่ตั้งชื่อตามสัตว์ต่างๆ (เช่น ราศีสิงห์ ราศีกรกฎ ราศีพิจิก)

กลุ่มดาวบนท้องฟ้าพบได้โดยการเชื่อมโยงจิตใจของดวงดาวที่สว่างที่สุดด้วยเส้นตรงเข้ากับร่างบาง ดังที่แสดงบนแผนภูมิดาว (ดูรูปที่ 4, 8, 10 รวมถึงแผนภูมิดาวในภาคผนวก) ในแต่ละกลุ่มดาว ดาวที่สว่างมักเขียนแทนด้วยตัวอักษรกรีก ส่วนใหญ่มักจะเป็นดาวที่สว่างที่สุดของกลุ่มดาว - โดยตัวอักษร a จากนั้นด้วยตัวอักษร ฯลฯ ตามลำดับตัวอักษรเมื่อความสว่างลดลง ตัวอย่างเช่น มีดาวเหนือและกลุ่มดาวหมีเออร์ซาไมเนอร์

รูปที่ 4 และ 8 แสดงตำแหน่งของดาวฤกษ์หลักของกลุ่มดาวหมีใหญ่และร่างของกลุ่มดาวนี้ ตามที่แสดงบนแผนที่ดาวแบบเก่า (วิธีค้นหาดาวเหนือนั้นคุ้นเคยกับคุณจากหลักสูตรภูมิศาสตร์)

ข้าว. 8. ร่างของกลุ่มดาวหมีใหญ่ (จากแผนที่ดาวเก่า) ขอบเขตที่ทันสมัยจะแสดงด้วยเส้นประ

ด้วยตาเปล่าในคืนที่ไร้ดวงจันทร์ สามารถมองเห็นดาวได้ประมาณ 3,000 ดวงเหนือขอบฟ้า ปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ได้กำหนดตำแหน่งที่แน่นอนของดาวฤกษ์หลายล้านดวง วัดการไหลของพลังงานที่มาจากพวกมัน และรวบรวมรายการแคตตาล็อกของดาวเหล่านี้

2. ความสว่างและสีของดวงดาว

ในระหว่างวัน ท้องฟ้าจะเป็นสีฟ้าเนื่องจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของอากาศจะกระจายรังสีสีฟ้าของแสงแดดมากที่สุด

นอกชั้นบรรยากาศของโลก ท้องฟ้าเป็นสีดำเสมอ และสามารถสังเกตดาวและดวงอาทิตย์ได้ในเวลาเดียวกัน

ดาวมีความสว่างและสีต่างกัน: สีขาว สีเหลือง สีแดง ยิ่งดาวแดงยิ่งหนาว ดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวสีเหลือง ชาวอาหรับโบราณได้ตั้งชื่อให้ดาวฤกษ์ที่สว่างไสว

ดาวสีขาว: Vega ในกลุ่มดาว Lyra, Altair ในกลุ่มดาว Eagle (มองเห็นได้ในฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วง) ซิเรียส - ดาวที่สว่างที่สุดในท้องฟ้า (มองเห็นได้ในฤดูหนาว); ดาวแดง: Betelgeuse ในกลุ่มดาว Orion และ Aldebaran ในกลุ่มดาวราศีพฤษภ (มองเห็นได้ในฤดูหนาว), Antares ในกลุ่มดาวราศีพิจิก (มองเห็นได้ในฤดูร้อน); โบสถ์สีเหลืองในกลุ่มดาว Auriga (มองเห็นได้ในฤดูหนาว)

ในสมัยโบราณ ดาวที่สว่างที่สุดเรียกว่าดาวฤกษ์ที่มีขนาด 1 และที่อ่อนแอที่สุดซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเรียกว่าดาวฤกษ์ขนาด 6 คำศัพท์เก่านี้รอดมาได้จนถึงทุกวันนี้ คำว่า "ขนาด" ไม่เกี่ยวข้องกับขนาดที่แท้จริงของดาวฤกษ์ เนื่องจากเป็นลักษณะเฉพาะของฟลักซ์แสงที่ดาวฤกษ์จะเคลื่อนเข้ามายังโลก เป็นที่ยอมรับกันดีว่าด้วยความแตกต่างหนึ่งขนาด ความสว่างของดวงดาวจะแตกต่างกันประมาณ 2.5 เท่า ความแตกต่าง 5 ขนาดสอดคล้องกับความแตกต่างของความสว่าง 100 เท่าพอดี ดังนั้นดาวฤกษ์ขนาด 1 จึงสว่างกว่าดาวฤกษ์ขนาด 6 ถึง 100 เท่า

วิธีการสังเกตสมัยใหม่ทำให้สามารถตรวจจับดาวฤกษ์ที่มีขนาดไม่เกิน 25 ได้ การวัดได้แสดงให้เห็นว่าดาวสามารถมีขนาดเศษส่วนหรือลบได้ เช่น สำหรับอัลเดบาราน ขนาดของเวก้าสำหรับซีเรียสสำหรับดวงอาทิตย์

3. การเคลื่อนที่ของดวงดาวในแต่ละวัน ทรงกลมฟ้า.

เนื่องจากการหมุนตามแนวแกนของโลก ดวงดาวจึงปรากฏแก่เราว่าเคลื่อนที่ผ่านท้องฟ้า ด้วยการสังเกตอย่างระมัดระวัง คุณจะเห็นว่าดาวเหนือแทบไม่เปลี่ยนตำแหน่งเมื่อเทียบกับขอบฟ้า

ข้าว. 9. ภาพถ่ายบริเวณวงกลมของท้องฟ้า ถ่ายด้วยกล้องคงที่โดยเปิดรับแสงประมาณหนึ่งชั่วโมง

ข้าว. 10. กลุ่มดาวในบริเวณใกล้เคียงดาวเหนือ

ดาวอื่นๆ ทั้งหมดอธิบายวงกลมเต็มดวงในตอนกลางวันโดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ใกล้ขั้วโลก สามารถตรวจสอบได้ง่ายโดยทำการทดลองต่อไปนี้ กล้องที่ตั้งค่าเป็น "อินฟินิตี้" จะถูกนำไปที่ดาวเหนือและยึดตำแหน่งนี้อย่างปลอดภัย เปิดชัตเตอร์โดยเปิดเลนส์จนสุดเป็นเวลาครึ่งชั่วโมงหรือหนึ่งชั่วโมง เมื่อพัฒนาภาพที่ถ่ายในลักษณะนี้แล้ว เราจะเห็นส่วนโค้งที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ภาพนั้น - ร่องรอยของเส้นทางของดวงดาว (รูปที่ 9) จุดศูนย์กลางร่วมของส่วนโค้งเหล่านี้ ซึ่งเป็นจุดที่ยังคงนิ่งอยู่ในระหว่างการเคลื่อนที่ของดวงดาวในแต่ละวัน เรียกว่าขั้วเหนือของโลกอย่างมีเงื่อนไข ดาวขั้วโลกอยู่ใกล้มาก (รูปที่ 10) จุดที่ตรงกันข้ามกับมันเรียกว่าขั้วใต้ของโลก ในซีกโลกเหนือนั้นอยู่ใต้เส้นขอบฟ้า

สะดวกในการศึกษาปรากฏการณ์การเคลื่อนที่ของดวงดาวในแต่ละวันโดยใช้โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ นั่นคือ ทรงกลมท้องฟ้า นั่นคือ ทรงกลมจินตภาพที่มีรัศมีตามอำเภอใจ ซึ่งมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดสังเกต ตำแหน่งที่มองเห็นได้ของผู้ทรงคุณวุฒิทั้งหมดถูกฉายลงบนพื้นผิวของทรงกลมนี้ และเพื่อความสะดวกในการวัด จะมีการสร้างจุดและเส้นเป็นชุด (รูปที่ 11) ดังนั้นเส้นดิ่งผ่านผู้สังเกตข้ามท้องฟ้าเหนือหัวของเขา - ที่จุดสุดยอด จุดตรงข้าม diametrically เรียกว่าจุดต่ำสุด ระนาบตั้งฉากกับแนวดิ่งคือระนาบขอบฟ้า - ระนาบนี้แตะพื้นผิวโลก ณ จุดที่ผู้สังเกตตั้งอยู่ (จุด C ในรูปที่ 12) มันแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ส่วนที่มองเห็นได้ซึ่งทุกจุดอยู่เหนือขอบฟ้าและส่วนที่มองไม่เห็นซึ่งอยู่ใต้ขอบฟ้า

แกนหมุนปรากฏของทรงกลมท้องฟ้าเชื่อมขั้วทั้งสองของโลก (P และ P) และผ่านผู้สังเกตเรียกว่า

ข้าว. 11. จุดหลักและเส้นของทรงกลมท้องฟ้า

ข้าว. 12. ความสัมพันธ์ระหว่างเส้นและระนาบบนทรงกลมท้องฟ้าและบนโลก

แกนของโลก (รูปที่ 11) แกนของโลกสำหรับผู้สังเกตจะขนานกับแกนหมุนของโลกเสมอ (รูปที่ 12) บนขอบฟ้าใต้ขั้วโลกเหนือของโลกคือจุดเหนือ N (รูปที่ 11 และ 12) จุด S ตรงข้ามกับมันในแนวทแยงคือจุดใต้ เส้น NS เรียกว่าเส้นเที่ยง (รูปที่ 11) เนื่องจากเงาจากแท่งไม้ที่วางในแนวตั้งตกลงบนระนาบแนวนอนในตอนเที่ยง (วิธีการวาดเส้นเที่ยงบนพื้นดินและวิธีนำทางไปตามขอบฟ้าและดาวเหนือ คุณเรียนอยู่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ในวิชาภูมิศาสตร์กายภาพ) จุดตะวันออก E และทิศตะวันตก W อยู่บนเส้นขอบฟ้า แยกจากจุดเหนือ N และใต้ S โดย

ข้าว. 13. เส้นทางประจำวันของผู้ทรงคุณวุฒิที่สัมพันธ์กับขอบฟ้าสำหรับผู้สังเกตที่อยู่: a - ที่ขั้วโลก; b - ในละติจูดกลางทางภูมิศาสตร์ c - ที่เส้นศูนย์สูตร

90 องศา ระนาบของเส้นเมอริเดียนท้องฟ้า (รูปที่ 11) ผ่านจุดขั้วของโลก จุดสุดยอด และจุด S ซึ่งประจวบกันสำหรับผู้สังเกต C กับระนาบของเส้นเมอริเดียนทางภูมิศาสตร์ (รูปที่ 12) ในที่สุด ระนาบที่ผ่านผู้สังเกต (จุด C) ตั้งฉากกับแกนโลกสร้างระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าขนานกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรของโลก (รูปที่ 11) เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ซีกโลกเหนือที่มียอดอยู่ที่ขั้วโลกท้องฟ้าเหนือและซีกโลกใต้ที่มียอดที่ขั้วโลกใต้

4. การกำหนดละติจูดทางภูมิศาสตร์

มาต่อกันที่รูปที่ 12

มุม (ความสูงของเสาของโลกเหนือขอบฟ้า) เท่ากับมุม (ละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสถานที่) เป็นมุมที่มีด้านตั้งฉากซึ่งกันและกัน ความเสมอภาคของมุมเหล่านี้ทำให้ วิธีที่ง่ายที่สุดกำหนดละติจูดทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ ระยะเชิงมุมของเสาท้องฟ้าจากขอบฟ้าเท่ากับละติจูดทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ เพื่อกำหนดละติจูดทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ การวัดความสูงของเสาท้องฟ้าเหนือขอบฟ้าก็เพียงพอแล้ว

5. การเคลื่อนไหวประจำวันของผู้ทรงคุณวุฒิในละติจูดที่ต่างกัน

ตอนนี้เรารู้แล้วว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงในละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสถานที่สังเกต การวางแนวของแกนการหมุนของทรงกลมท้องฟ้าที่สัมพันธ์กับขอบฟ้าจะเปลี่ยนไป ให้เราพิจารณาว่าการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าที่มองเห็นได้จะเป็นอย่างไรในบริเวณขั้วโลกเหนือ ที่เส้นศูนย์สูตรและที่ละติจูดกลางของโลก

ที่ขั้วโลกของโลก ขั้วท้องฟ้าอยู่ที่จุดสูงสุด และดวงดาวเคลื่อนที่เป็นวงกลมขนานกับขอบฟ้า (รูปที่ 13, a) ที่นี่ดวงดาวไม่ตกและไม่ขึ้น ความสูงของมันเหนือขอบฟ้าไม่เปลี่ยนแปลง

ที่ละติจูดกลาง มีทั้งดาวขึ้นและตก เช่นเดียวกับที่ไม่เคยจมอยู่ใต้ขอบฟ้า (รูปที่ 13, b) ตัวอย่างเช่น กลุ่มดาวโคจร (รูปที่ 10) ไม่เคยตั้งค่าไว้ที่ละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสหภาพโซเวียต กลุ่มดาวที่อยู่ไกลจากขั้วฟ้าเหนือปรากฏขึ้นเหนือขอบฟ้าชั่วครู่ และกลุ่มดาวที่อยู่ไกลออกไปทางใต้นั้นไม่ได้ขึ้นไป (รูปที่ 14)

ข้าว. 14. เส้นทางประจำวันที่มองเห็นได้ของผู้ทรงคุณวุฒิสัมพันธ์กับขอบฟ้าด้านเหนือของท้องฟ้า

ข้าว. 15. จุดสุดยอดบนและล่างของผู้ทรงคุณวุฒิ

ระหว่างวัน (รูปที่ 13, c) สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่เส้นศูนย์สูตร ดาวทุกดวงขึ้นและตั้งฉากกับระนาบของขอบฟ้า ดาวแต่ละดวงที่นี่ใช้เวลาครึ่งหนึ่งของเส้นทางเหนือขอบฟ้าพอดี

สำหรับผู้สังเกตบนเส้นศูนย์สูตรของโลก ขั้วท้องฟ้าเหนือเกิดขึ้นพร้อมกับจุดเหนือ และขั้วท้องฟ้าใต้ประจวบกับจุดใต้ (รูปที่ 13, c) แกนของโลกสำหรับเขานั้นตั้งอยู่ในระนาบของขอบฟ้า

6. จุดสุดยอด

ขั้วของโลกที่มีการหมุนของท้องฟ้าอย่างชัดเจนซึ่งสะท้อนการหมุนของโลกรอบแกนของมัน อยู่ในตำแหน่งคงที่เหนือขอบฟ้าตามละติจูดที่กำหนด (รูปที่ 12) ในระหว่างวัน ดวงดาวอธิบายวงกลมขนานไปกับเส้นศูนย์สูตรเหนือเส้นขอบฟ้ารอบแกนโลก นอกจากนี้ ผู้ทรงคุณวุฒิแต่ละดวงตัดผ่านเส้นเมอริเดียนของท้องฟ้าวันละสองครั้ง (รูปที่ 15)

ปรากฏการณ์ของการผ่านของผู้ทรงคุณวุฒิผ่านเส้นเมอริเดียนของท้องฟ้าเรียกว่าจุดสุดยอด ในจุดสูงสุดความสูงของผู้ทรงคุณวุฒิสูงสุดในจุดสูงสุดที่ต่ำกว่า - น้อยที่สุด ช่วงเวลาระหว่างจุดสุดยอดคือครึ่งวัน

ที่รัศมี M (รูปที่ 15) ซึ่งไม่ได้ตั้งค่าไว้ที่ละติจูดที่กำหนดจุดสุดยอดทั้งสองจะมองเห็นได้ (เหนือขอบฟ้า) สำหรับดวงดาวที่ขึ้นและตกจุดไคลแม็กซ์ล่างจะเกิดขึ้นใต้ขอบฟ้าใต้จุดเหนือ สำหรับ ดวงประทีปที่ตั้งอยู่ทางใต้สุดของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า จุดสูงสุดทั้งสองอาจไม่ปรากฏให้เห็น

ช่วงเวลาของจุดสูงสุดของจุดศูนย์กลางของดวงอาทิตย์เรียกว่าเที่ยงวันจริง และช่วงเวลาที่จุดสุดยอดล่างเรียกว่าเที่ยงคืนจริง ตอนเที่ยงวันจริง เงาของแท่งไม้แนวตั้งตกลงไปตามเส้นเที่ยง

ดาวอื่นๆ ทั้งหมดอธิบายวงกลมเต็มดวงในตอนกลางวันโดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ใกล้ขั้วโลก สามารถตรวจสอบได้ง่ายโดยทำการทดลองต่อไปนี้ กล้องที่ตั้งค่าเป็น "อินฟินิตี้" จะถูกนำไปที่ดาวเหนือและยึดตำแหน่งนี้อย่างปลอดภัย เปิดชัตเตอร์โดยเปิดเลนส์จนสุดเป็นเวลาครึ่งชั่วโมงหรือหนึ่งชั่วโมง เมื่อพัฒนาภาพที่ถ่ายในลักษณะนี้แล้ว เราจะเห็นจุดศูนย์กลางบนภาพ

ส่วนโค้งของมันคือร่องรอยของเส้นทางของดวงดาว จุดศูนย์กลางร่วมของส่วนโค้งเหล่านี้ ซึ่งเป็นจุดที่ยังคงนิ่งอยู่ในระหว่างการเคลื่อนที่ของดวงดาวในแต่ละวัน เรียกว่าขั้วเหนือของโลกอย่างมีเงื่อนไข ดาวขั้วโลกอยู่ใกล้มาก จุดที่ตรงกันข้ามกับมันเรียกว่าขั้วใต้ของโลก ในซีกโลกเหนือนั้นอยู่ใต้เส้นขอบฟ้า

สะดวกในการศึกษาปรากฏการณ์การเคลื่อนที่ของดวงดาวในแต่ละวันโดยใช้โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ - ทรงกลมท้องฟ้า กล่าวคือ ทรงกลมจินตภาพที่มีรัศมีตามอำเภอใจ ซึ่งมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดสังเกต ตำแหน่งที่มองเห็นได้ของผู้ทรงคุณวุฒิทั้งหมดถูกฉายลงบนพื้นผิวของทรงกลมนี้ และเพื่อความสะดวกในการวัด จะมีการสร้างชุดของจุดและเส้น ดังนั้น เส้นดิ่ง ZCZ΄ ที่ลอดผ่านผู้สังเกตจะข้ามท้องฟ้าเหนือศีรษะที่จุดสุดยอด Z จุดที่อยู่ตรงข้าม diametrically Z΄ เรียกว่าจุดต่ำสุด เครื่องบิน (NESW) ตั้งฉากกับแนวดิ่ง ZZ΄ คือระนาบขอบฟ้า - เครื่องบินลำนี้แตะพื้นผิวโลก ณ จุดที่ผู้สังเกตตั้งอยู่ มันแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ส่วนที่มองเห็นได้ซึ่งทุกจุดอยู่เหนือขอบฟ้าและส่วนที่มองไม่เห็นซึ่งอยู่ใต้ขอบฟ้า

แกนหมุนปรากฏของทรงกลมท้องฟ้าเชื่อมต่อทั้งสองขั้วของโลก (P และ P ") และผ่านผู้สังเกต (C) เรียกว่าแกนของโลก แกนของโลกสำหรับผู้สังเกตใด ๆ จะเป็นเสมอ ขนานกับแกนหมุนของโลก บนขอบฟ้าใต้ขั้วโลกเหนือของโลกอยู่ที่จุดเหนือ N จุด S ตรงข้ามกับมันเป็นจุดทิศใต้ เส้น NS เรียกว่าเส้นเที่ยงเนื่องจาก เงาจากแท่งไม้ที่วางในแนวตั้งตกลงมาบนระนาบแนวนอนตอนเที่ยง (วิธีการวาดเส้นเที่ยงบนพื้นและวิธีนำทางไปตามนั้นและตามแนวของ Polar Star East E และ West W อยู่บนเส้นขอบฟ้าและเป็น 90° ห่างจากเหนือ N และใต้ S 90° เส้นเมอริเดียนท้องฟ้าประจวบกันสำหรับผู้สังเกต C กับระนาบของเส้นเมอริเดียนทางภูมิศาสตร์ของเขา ในที่สุด ระนาบ (AWQE) ผ่านผู้สังเกต (จุด C) ตั้งฉากกับแกนของโลก สร้างเครื่องบิน b ของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าขนานกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรของโลก เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าแบ่งพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้าออกเป็นสองซีก: ซีกโลกเหนือที่มียอดที่ขั้วโลกเหนือและซีกโลกใต้ที่มียอดที่ขั้วโลกใต้

การเคลื่อนไหวประจำวันของผู้ทรงคุณวุฒิในละติจูดที่ต่างกัน

ตอนนี้เรารู้แล้วว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงในละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสถานที่สังเกต การวางแนวของแกนการหมุนของทรงกลมท้องฟ้าที่สัมพันธ์กับขอบฟ้าจะเปลี่ยนไป ให้เราพิจารณาว่าการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าที่มองเห็นได้จะเป็นอย่างไรในบริเวณขั้วโลกเหนือ ที่เส้นศูนย์สูตรและที่ละติจูดกลางของโลก

ที่ขั้วโลก ขั้วท้องฟ้าอยู่ที่จุดสูงสุด และดวงดาวเคลื่อนที่เป็นวงกลมขนานกับขอบฟ้า ที่นี่ดวงดาวไม่ตกและไม่ขึ้น ความสูงของมันเหนือขอบฟ้าไม่เปลี่ยนแปลง

ที่ละติจูดกลาง มีทั้งดาวขึ้นและตก เช่นเดียวกับที่ไม่เคยจมอยู่ใต้ขอบฟ้า (รูปที่ 13, b) ตัวอย่างเช่น กลุ่มดาวโคจรที่ละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสหภาพโซเวียตไม่เคยตั้งค่าไว้ กลุ่มดาวที่อยู่ห่างจากขั้วโลกเหนือของโลกมากขึ้น เส้นทางประจำวันของผู้ทรงคุณวุฒิปฏิเสธชั่วครู่เหนือขอบฟ้า และกลุ่มดาวที่อยู่ไกลออกไปทางใต้ก็ไม่ขึ้น

แต่ยิ่งผู้สังเกตเคลื่อนไปทางใต้มากเท่าไร เขาก็ยิ่งมองเห็นกลุ่มดาวทางใต้มากขึ้นเท่านั้น ที่เส้นศูนย์สูตรของโลกในหนึ่งวัน เราสามารถเห็นกลุ่มดาวของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวทั้งหมด หากดวงอาทิตย์ไม่รบกวนในระหว่างวัน สำหรับผู้สังเกตที่เส้นศูนย์สูตร ดาวทุกดวงขึ้นและตั้งฉากกับระนาบขอบฟ้า ดาวแต่ละดวงที่นี่ใช้เวลาครึ่งหนึ่งของเส้นทางเหนือขอบฟ้า สำหรับผู้สังเกตที่เส้นศูนย์สูตรของโลก ขั้วฟ้าเหนือเกิดขึ้นพร้อมกับจุดเหนือ และขั้วท้องฟ้าใต้ประจวบกับจุดใต้ แกนของโลกสำหรับเขานั้นตั้งอยู่ในระนาบของขอบฟ้า

จุดสุดยอด

ขั้วของโลกที่มีการหมุนของท้องฟ้าอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งสะท้อนการหมุนของโลกรอบแกนของมัน อยู่ในตำแหน่งคงที่เหนือขอบฟ้าตามละติจูดที่กำหนด ในระหว่างวัน ดวงดาวอธิบายวงกลมขนานไปกับเส้นศูนย์สูตรเหนือเส้นขอบฟ้ารอบแกนโลก ในเวลาเดียวกัน ผู้ทรงคุณวุฒิแต่ละดวงจะตัดผ่านเส้นเมอริเดียนของท้องฟ้าวันละสองครั้ง

ปรากฏการณ์ของการผ่านของผู้ทรงคุณวุฒิผ่านเส้นเมอริเดียนของท้องฟ้าเรียกว่าจุดสุดยอดในไคลแม็กซ์บน ความสูงของผู้ส่องสว่างสูงสุด ในไคลแมกซ์ล่างจะน้อยที่สุด ช่วงเวลาระหว่างจุดสุดยอดคือครึ่งวัน

ในดวงไฟ M ซึ่งไม่ได้ตั้งค่าไว้ที่ละติจูดที่กำหนด จุดสุดยอดทั้งสองจะมองเห็นได้ (เหนือขอบฟ้า) ในดวงดาวที่ขึ้นและตก M1 และ M2 จุดสุดยอดล่างจะเกิดขึ้นใต้ขอบฟ้า ใต้จุดเหนือ ที่รัศมี M3 ซึ่งอยู่ไกลออกไปทางใต้ของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า จุดสุดยอดทั้งสองอาจไม่ปรากฏให้เห็น โมเมนต์จุดสุดยอดบนของศูนย์กลางของดวงอาทิตย์เรียกว่าเที่ยงแท้ และโมเมนต์จุดสุดยอดล่างเรียกว่าเที่ยงคืนจริง ตอนเที่ยงวันจริง เงาของแท่งไม้แนวตั้งตกลงไปตามเส้นเที่ยง

4. สุริยุปราคาและ "พเนจร" ดาวเคราะห์ผู้ทรงคุณวุฒิ

ในพื้นที่ที่กำหนด ดาวฤกษ์แต่ละดวงจะถึงจุดสุดยอดที่ความสูงเท่ากันเหนือขอบฟ้าเสมอ เพราะระยะห่างเชิงมุมจากขั้วท้องฟ้าและจากเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าไม่เปลี่ยนแปลง ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เปลี่ยนระดับความสูงที่พวกมันไปถึงจุดสูงสุด

หากเราสังเกตช่วงเวลาระหว่างจุดสุดยอดบนของดวงดาวกับดวงอาทิตย์ด้วยนาฬิกาที่แม่นยำ เราจะมั่นใจได้ว่าช่วงเวลาระหว่างจุดสุดยอดของดวงดาวนั้นสั้นกว่าช่วงเวลาระหว่างจุดสุดยอดของดวงอาทิตย์สี่นาที ซึ่งหมายความว่าในระหว่างการปฏิวัติทรงกลมท้องฟ้าครั้งหนึ่ง ดวงอาทิตย์มีเวลาที่จะเคลื่อนที่สัมพันธ์กับดวงดาวทางทิศตะวันออก - ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของท้องฟ้าในแต่ละวัน การเปลี่ยนแปลงนี้อยู่ที่ประมาณ 1 °เนื่องจากทรงกลมท้องฟ้าหมุนได้เต็มที่ - 360 °ใน 24 ชั่วโมง ใน 1 ชั่วโมง เท่ากับ 60 นาที มันจะหมุน 15 °และใน 4 นาที - 1 ° ในระหว่างปี ดวงอาทิตย์อธิบายวงกลมขนาดใหญ่ตัดกับพื้นหลังของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว

จุดสุดยอดของดวงจันทร์มาช้าทุกวัน ไม่ใช่ 4 นาที แต่ 50 นาที เนื่องจากดวงจันทร์หมุนหนึ่งครั้งเพื่อหมุนท้องฟ้าในหนึ่งเดือน

ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ช้าลงและซับซ้อนมากขึ้น กับพื้นหลังของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว พวกมันเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง บางครั้งก็เขียนวนเป็นวงกลมช้าๆ นี่เป็นเพราะการรวมกันของการเคลื่อนไหวที่แท้จริงกับการเคลื่อนไหวของโลก ในท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาว ดาวเคราะห์ (แปลจากภาษากรีกโบราณว่า "เร่ร่อน") ไม่ได้ครอบครองสถานที่ถาวร เช่นเดียวกับดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ หากคุณสร้างแผนที่ของท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาว คุณสามารถระบุตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ได้ในช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น

การเคลื่อนตัวของดวงอาทิตย์ประจำปีที่เห็นได้ชัดเกิดขึ้นตามแนววงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าที่เรียกว่าสุริยุปราคา

เคลื่อนไปตามสุริยุปราคา ดวงอาทิตย์ข้ามเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าสองครั้งที่จุดวิษุวัตที่เรียกว่า สิ่งนี้เกิดขึ้นประมาณวันที่ 21 มีนาคมและประมาณ 23 กันยายนในวัน Equinoxes วันนี้ดวงอาทิตย์อยู่ที่เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า และมันถูกหารด้วยระนาบขอบฟ้าครึ่งหนึ่งเสมอ ดังนั้นวิธี

เส้นทางประจำวันของดวงอาทิตย์ ทุกวันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นจากขอบฟ้าทางฝั่งตะวันออกของท้องฟ้า ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนผ่านท้องฟ้าและซ่อนตัวอีกครั้งทางทิศตะวันตก สำหรับชาวซีกโลกเหนือ การเคลื่อนไหวนี้เกิดขึ้นจากซ้ายไปขวา สำหรับชาวใต้ - จากขวาไปซ้าย ตอนเที่ยง ดวงอาทิตย์ขึ้นถึงจุดสูงสุด หรือตามที่นักดาราศาสตร์บอก เที่ยงคือจุดสูงสุดและจุดสุดยอดที่ต่ำกว่า - ในเวลาเที่ยงคืน ที่ละติจูดกลางของเรา จะมองไม่เห็นจุดสุดยอดด้านล่างของดวงอาทิตย์ เนื่องจากเกิดขึ้นใต้ขอบฟ้า แต่นอกเหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล ซึ่งบางครั้งดวงอาทิตย์ไม่ได้ตกในฤดูร้อน คุณสามารถสังเกตจุดสุดยอดทั้งบนและล่างได้ ที่ขั้วโลกทางภูมิศาสตร์ เส้นทางประจำวันของดวงอาทิตย์เกือบจะขนานกับขอบฟ้า ดวงอาทิตย์ขึ้นและสูงขึ้นเรื่อย ๆ เป็นเวลาหนึ่งในสี่ของปี โดยบรรยายถึงวงกลมที่อยู่เหนือขอบฟ้า ในวันครีษมายันจะมีความสูงสูงสุด (23.5?)

สำหรับไตรมาสถัดไปของปี ก่อนฤดูใบไม้ร่วงที่กลางวันเท่ากับกลางคืน ดวงอาทิตย์จะตก นี่คือวันขั้วโลก จากนั้นคืนขั้วโลกก็มาถึงครึ่งปี ที่ละติจูดกลาง เส้นทางรายวันที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์จะสั้นลงหรือเพิ่มขึ้นตลอดทั้งปี จะต่ำที่สุดในครีษมายันและสูงสุดในครีษมายัน ในช่วง Equinoxes ดวงอาทิตย์อยู่ที่เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ในขณะเดียวกันก็ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตก ในช่วงเวลาตั้งแต่ฤดูใบไม้ผลิ Equinox ถึงครีษมายัน สถานที่พระอาทิตย์ขึ้นจะเปลี่ยนเล็กน้อยจากจุดพระอาทิตย์ขึ้นไปทางซ้ายไปทางทิศเหนือ และสถานที่เข้าเคลื่อนออกจากจุดตะวันตกไปทางขวาแม้ว่าจะไปทางทิศเหนือด้วย ในวันครีษมายัน ดวงอาทิตย์ปรากฏขึ้นทางตะวันออกเฉียงเหนือ และตอนเที่ยงวันจะถึงจุดสุดยอดที่ระดับความสูงสูงสุดของปี พระอาทิตย์จะตกทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ จากนั้นสถานที่พระอาทิตย์ขึ้นและตกจะเปลี่ยนกลับไปทางทิศใต้ ในครีษมายัน ดวงอาทิตย์จะขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ตัดผ่านเส้นเมอริเดียนของท้องฟ้าที่จุดต่ำสุด และตกทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ควรระลึกไว้เสมอว่าเนื่องจากการหักเหของแสง (นั่นคือ การหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศของโลก) ความสูงที่เห็นได้ชัดเจนของดวงไฟจะสูงกว่าค่าจริงเสมอ ดังนั้นพระอาทิตย์ขึ้นจึงเกิดขึ้นเร็วขึ้นและพระอาทิตย์ตกช้ากว่าที่ควรจะเป็นในกรณีที่ไม่มีชั้นบรรยากาศ ดังนั้น เส้นทางประจำวันของดวงอาทิตย์จึงเป็นวงกลมเล็กๆ ของทรงกลมท้องฟ้า ขนานกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ในเวลาเดียวกัน ในระหว่างปี ดวงอาทิตย์เคลื่อนตัวสัมพันธ์กับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าไปทางทิศเหนือหรือทิศใต้ ช่วงเวลากลางวันและกลางคืนของการเดินทางของเขาไม่เหมือนกัน จะเท่ากันเฉพาะในวัน Equinoxes เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า

เส้นทางประจำปีของดวงอาทิตย์ คำว่า "เส้นทางของดวงอาทิตย์ท่ามกลางหมู่ดาว" จะดูแปลกสำหรับใครบางคน คุณไม่สามารถมองเห็นดวงดาวในระหว่างวัน ดังนั้นจึงไม่ง่ายที่จะสังเกตว่าดวงอาทิตย์ช้าประมาณ 1? ต่อวัน เคลื่อนที่ท่ามกลางหมู่ดาวจากขวาไปซ้าย แต่คุณจะเห็นได้ว่าลักษณะของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในระหว่างปี ทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากการปฏิวัติของโลกรอบดวงอาทิตย์ เส้นทางของการเคลื่อนไหวประจำปีที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์เทียบกับพื้นหลังของดวงดาวเรียกว่าสุริยุปราคา (จากภาษากรีก "สุริยุปราคา" - "สุริยุปราคา") และระยะเวลาของการปฏิวัติตามแนวสุริยุปราคาเรียกว่าปีที่ดาวฤกษ์ มีค่าเท่ากับ 265 วัน 6 ชั่วโมง 9 นาที 10 วินาที หรือ 365.2564 วันตามแสงอาทิตย์ สุริยุปราคาและเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าตัดกันที่มุม 23? 26 "ที่จุดวิษุวัตของฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง ที่จุดแรกเหล่านี้ ดวงอาทิตย์มักจะเกิดขึ้นในวันที่ 21 มีนาคม เมื่อมันผ่านจากซีกโลกใต้ของท้องฟ้า ไปทางเหนือ ในวันที่ 23 กันยายน เมื่อพวกเขาเคลื่อนตัวจากซีกโลกเหนือไปทางใต้ ที่จุดที่ไกลที่สุดของสุริยุปราคาไปทางทิศเหนือ ดวงอาทิตย์คือ 22 มิถุนายน (ครีษมายัน) และไปทางทิศใต้ - 22 ธันวาคม (เหมายัน)ในปีอธิกสุรทิน วันที่เหล่านี้จะถูกเลื่อนไปหนึ่งวัน จากสี่จุดบนสุริยุปราคา จุดหลักคือ วสันตวิษุวัต จากเธอที่หนึ่งในพิกัดท้องฟ้าถูกวัด - ขวา การเสด็จขึ้นสู่สวรรค์ นอกจากนี้ยังใช้นับเวลาดาวฤกษ์และปีเขตร้อน - ช่วงเวลาระหว่างทางเดินสองเส้นต่อเนื่องกันของศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ผ่านจุดวิษุวัต (equinox) ปีเขตร้อนเป็นตัวกำหนดการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลบนโลกของเรา ตั้งแต่จุดฤดูใบไม้ผลิ วิษุวัตค่อย ๆ เคลื่อนไปท่ามกลางดวงดาวอันเนื่องมาจากการเคลื่อนตัวของแกนโลก ช่วงเวลาของเขตร้อน น้อยกว่าระยะเวลาดาวฤกษ์ประมาณหนึ่งปี มันคือ 365.2422 หมายถึงวันสุริยะ ประมาณ 2 พันปีที่แล้ว เมื่อ Hipparchus รวบรวมรายชื่อดาราของเขา (คนแรกที่ลงมาหาเราอย่างครบถ้วน) ความว่องไวของฤดูใบไม้ผลิอยู่ในกลุ่มดาวราศีเมษ เมื่อถึงเวลาของเรา มันเคลื่อนตัวไปเกือบ 30? ในกลุ่มดาวราศีมีน และจุดวิษุวัตในฤดูใบไม้ร่วงได้ย้ายจากกลุ่มดาวราศีตุลย์ไปยังกลุ่มดาวราศีกันย์

แต่ตามธรรมเนียมแล้ว จุดของ Equinoxes ถูกกำหนดโดยสัญญาณเดิมของกลุ่มดาว "equinoctial" ในอดีต - ราศีเมษและราศีตุลย์ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับจุดครีษมายัน: ฤดูร้อนในกลุ่มดาวราศีพฤษภถูกทำเครื่องหมายด้วยสัญลักษณ์ของมะเร็งและฤดูหนาวในกลุ่มดาวราศีธนูจะถูกทำเครื่องหมายด้วยสัญลักษณ์ของราศีมังกร และสุดท้าย สิ่งสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ประจำปีของดวงอาทิตย์อย่างชัดเจน ครึ่งหนึ่งของสุริยุปราคาจากวิษุวัตฤดูใบไม้ผลิถึงวิษุวัตในฤดูใบไม้ร่วง (ตั้งแต่วันที่ 21 มีนาคมถึง 23 กันยายน) ดวงอาทิตย์ใช้เวลา 186 วัน ช่วงครึ่งหลังตั้งแต่ฤดูใบไม้ร่วง Equinox ไปจนถึง Spring Equinox ใช้เวลา 179 วัน (180 ในปีอธิกสุรทิน) แต่ท้ายที่สุด ครึ่งหนึ่งของสุริยุปราคาเท่ากัน แต่ละครึ่งคือ 180? ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงเคลื่อนที่ไปตามสุริยุปราคาไม่สม่ำเสมอ ความไม่สม่ำเสมอนี้อธิบายได้จากการเปลี่ยนแปลงความเร็วของการเคลื่อนที่ของโลกในวงโคจรวงรีรอบดวงอาทิตย์ การเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคานำไปสู่ช่วงเวลาที่แตกต่างกันของฤดูกาล สำหรับผู้อยู่อาศัยในซีกโลกเหนือ เช่น ฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนจะยาวนานกว่าฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวถึงหกวัน โลกในวันที่ 2-4 มิถุนายนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 5 ล้านกิโลเมตรนานกว่าวันที่ 2-3 มกราคม และเคลื่อนที่ในวงโคจรช้ากว่าตามกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ ในฤดูร้อน โลกจะได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์น้อยลง แต่ฤดูร้อนในซีกโลกเหนือนั้นยาวนานกว่าฤดูหนาว ดังนั้นซีกโลกเหนือจึงอุ่นกว่าซีกโลกใต้

งานตรวจสอบครั้งที่2 (การควบคุมตนเอง)

คำจำกัดความของละติจูดทางภูมิศาสตร์

ตามการสังเกตทางดาราศาสตร์

ตัวเลือกที่ 1

1. จุดสุดยอดบนของดาว Altair เกิดขึ้นที่ Leningrad ซึ่งละติจูดทางภูมิศาสตร์คือ 60 °

๒. ดวงสว่างขึ้นทางทิศตะวันออก มันจะอยู่ที่ไหนใน 12 ชั่วโมง?

ตัวเลือก 2

1. อะไรคือความเสื่อมของดาวฤกษ์ถ้ามันถึงจุดสูงสุดในมอสโก ซึ่งละติจูดทางภูมิศาสตร์คือ 56 ° ที่ระดับความสูง 63 °?

2. เส้นทางประจำวันของดวงดาวสัมพันธ์กับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าอย่างไร?

ตัวเลือก 3

1. ละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสถานที่สังเกตการณ์คือเท่าใดหากสังเกตดาวเรกูลัสที่จุดสูงสุดที่ระดับความสูง 57 °?

2. ที่ใดในโลกที่ไม่มีดวงดาวปรากฏให้เห็นในซีกโลกใต้ของท้องฟ้า?

ตัวเลือก 4

1. จุดสูงสุดของดาว Spica เกิดขึ้นที่ระดับความสูงเท่าใดในเมืองที่มีละติจูดทางภูมิศาสตร์อยู่ที่ 50 °

2. เส้นทางประจำวันของดวงดาวสัมพันธ์กับขอบฟ้าอย่างไรสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่ขั้วโลก

ตัวเลือก 5

1. การเสื่อมของดาวฤกษ์เป็นเท่าใดหากจุดยอดบนในเยเรวานซึ่งมีละติจูดอยู่ที่ 40° เกิดขึ้นที่ระดับความสูง 37°

2. วงกลมใดของทรงกลมท้องฟ้าที่ดาวทุกดวงโคจรสองครั้งต่อวัน หากทำการสังเกตในละติจูดกลาง ""

ตัวเลือก b

1. ละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสถานที่สังเกตการณ์คือเท่าใดหากสังเกตดาวเบเทลจุสที่จุดสูงสุดที่ระดับความสูง 48 °?

2. แกนของโลกสัมพันธ์กับแกนโลกอย่างไร? เทียบกับขอบฟ้า?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. ดาวฤกษ์ที่มีขนาด 3.4 นั้นจางกว่าซีเรียสซึ่งมีขนาดปรากฏเป็น -1.6 กี่ครั้ง?

2. ซิเรียสมีขนาดสัมบูรณ์เป็นเท่าใดหากระยะทางถึง 2.7 ps?

3. ความส่องสว่างของ Begi คืออะไร? ขนาดดาวสัมบูรณ์ของดวงอาทิตย์เท่ากับ 4.8

1. ดาวฤกษ์ที่มีขนาดปรากฏเป็น 3 มีจำนวนเท่าใด สว่างกว่าดวงดาวขนาดที่สอง?

2. คำนวณขนาดสัมบูรณ์ของการวิ่งหากระยะทางถึงเธอคือ 8.1 ps?

3. ความสว่างของซีเรียสคืออะไร? ขนาดดาวสัมบูรณ์ของดวงอาทิตย์เท่ากับ 4.8

ระดับ

อาคาร II ระบบสุริยะ

(กลศาสตร์ท้องฟ้า)

งานตรวจสอบครั้งที่ 3 (การควบคุมตนเอง)

ตัวเลือกกฎของเคปเลอร์ 1

1. อะไรคือแกนหลักกึ่ง) ของวงโคจรของดาวยูเรนัส ถ้าคาบดาวฤกษ์ของการปฏิวัติดาวเคราะห์ดวงนี้รอบดวงอาทิตย์เท่ากับ 84 ปี?

2. ค่าความเร็วของดาวเคราะห์เปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเคลื่อนจากจุดสิ้นสุดไปยังจุดสิ้นสุดของโลก

ตัวเลือก 2

1. กึ่งแกนเอกของวงโคจรของดาวเสาร์คือ 9.5 AU e. คาบดาวฤกษ์ของการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์คืออะไร?

2. พลังงานจลน์ของดาวเทียมโลกเทียม (AES) อยู่ที่จุดใดของวงโคจรวงรี และมีค่าต่ำสุดที่จุดใด

ตัวเลือก 3

1. กึ่งแกนเอกของวงโคจรของดาวพฤหัสบดี 5 AU e. คาบดาวฤกษ์ของการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์คืออะไร?

2. ที่จุดใดของวงโคจรวงรีที่มีพลังงานศักย์ของดาวเทียม Earth ประดิษฐ์ (AES) น้อยที่สุดและสูงสุด ณ จุดใด

ตัวเลือก 4

1. ระยะเวลาของดาวพฤหัสบดีที่โคจรรอบดวงอาทิตย์คือ 12 ปี ระยะทางเฉลี่ยของดาวพฤหัสบดีจากดวงอาทิตย์คือเท่าไร?

2. ที่จุดใดของวงโคจรของดาวเคราะห์ที่มีพลังงานจลน์สูงสุด ณ จุดใดที่จุดต่ำสุด?

ตัวเลือก 5

1. กึ่งแกนเอกของวงโคจรของดาวอังคารคือ 1.5 AU e. อะไร) คาบดาวฤกษ์ของการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์คืออะไร?

2. ค่าความเร็วของดาวเคราะห์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อมันเคลื่อนที่จากจุดใกล้ดวงอาทิตย์ถึงจุดสิ้นสุดเป็น aphelion?

ตัวเลือก 6

1. กึ่งแกนเอกของวงโคจรของดาวศุกร์คือ 0.7 AU e. อะไร) คาบดาวฤกษ์ของการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์คืออะไร?

2. การเคลื่อนที่ที่ชัดเจนของดาวเคราะห์เกิดขึ้นได้อย่างไร?

งานสร้างสรรค์:

กำหนดอายุของคุณบนโลก

__________________________________________________________

งานตรวจสอบครั้งที่ 6 (การควบคุมตนเอง)

"การกำหนดระยะทางไปยังดวงดาว"

1. ระยะห่างจากดาว Betelgeuse คือ 652 ปีแสง พารัลแลกซ์ของมันคืออะไร?

2. Parallax ของ Procyon เท่ากับ 0.28" แสงจากดาวดวงนี้ไปถึงโลกใช้เวลานานเท่าใด

3. เส้นพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์คือ 0.5 "จงกำหนดว่าดาวดวงนี้อยู่ห่างจากเรากี่ครั้งกว่าดวงอาทิตย์

4. Parallax ของ Altair คือ 0.20" ระยะทางจาก Vega คือ 29 ปีแสง ดาวใดต่อไปนี้อยู่ห่างจากเรามากกว่าและกี่ครั้ง?

2) ตั้งชื่อสีของดาวต่อไปนี้ด้วยสเปกตรัม

3) ดาวใดอยู่ในกลุ่มความส่องสว่างของดาวดังต่อไปนี้

ระดับ

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

งานตรวจสอบครั้งที่ 4 (การควบคุมตนเอง)

การกำหนดค่าและเงื่อนไขการมองเห็นของดาวเคราะห์

ตัวเลือกที่ 1

1. โมเมนต์ระยะห่างสูงสุดของดาวศุกร์จากโลกจากโลกในช่วงเวลาใดจะเกิดขึ้นซ้ำ หากคาบดาวฤกษ์ของมันคือ 225 วัน

2. ดาวเคราะห์อะไรที่สามารถสังเกตเห็นได้ในการต่อต้าน? อันไหนไม่ได้?

ตัวเลือก 2

1. ช่วงเวลาใดที่ความขัดแย้งของดาวอังคารเกิดขึ้นซ้ำๆ หากคาบดาวฤกษ์ของโคจรรอบดวงอาทิตย์เท่ากับ 1.9 ปี

2. ดาวเคราะห์ดวงใดไม่สามารถอยู่ร่วมกับผู้อื่นได้?

ตัวเลือก 3

1. ระยะเวลาดาวฤกษ์ของการปฏิวัติของดาวศุกร์รอบดวงอาทิตย์คือเท่าใด หากการสันธานบนกับดวงอาทิตย์ซ้ำกันหลังจากผ่านไป 1.6 ปี

2. ในรูปแบบใดและเหตุใดจึงสะดวกที่สุดในการสังเกตดาวอังคาร

ตัวเลือก 4

1. คาบดาราจักรของการปฏิวัติดาวพฤหัสบดีคือเท่าใดหากคาบรวมของมันคือ 400 วัน?

2. ดาวเคราะห์ดวงใดที่สามารถอยู่ร่วมกันได้ดีกว่ากัน?

ตัวเลือก 5

1. กำหนดคาบสังฆะของการปฏิวัติของดาวพุธ โดยรู้ว่าคาบดาวฤกษ์โคจรรอบดวงอาทิตย์เท่ากับ 0.24 ปี

2. การกำหนดค่าใดที่สามารถมีดาวเคราะห์ทั้งภายในและภายนอกได้?

ตัวเลือก 6

1. อะไรคือคาบดาวฤกษ์ของการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ชั้นนอกรอบดวงอาทิตย์ หากเกิดการตรงกันข้ามซ้ำใน 1.5 ปี?

2. ดาวเคราะห์ดวงใดที่สามารถมองเห็นข้างดวงจันทร์ในช่วงพระจันทร์เต็มดวง?

เอาท์พุท:
	ระดับ

©2015-2019 เว็บไซต์
สิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้เขียน ไซต์นี้ไม่ได้อ้างสิทธิ์การประพันธ์ แต่ให้การใช้งานฟรี
วันที่สร้างเพจ: 2016-08-20