Yıldızların günlük yolları nasıldır. astronomik deneyler

Gök küresi

Yüzyıllar boyunca, "karasal gök kubbe" bir dokunulmazlık ve hareketsizlik modeli olarak kabul edildi. Bu hatanın bu kadar uzun sürmesi şaşırtıcı değildir, çünkü tüm duyularımız Dünya'nın hareketsizliğinden ve yıldızlar, Güneş ve Ay ile etrafındaki "cennet kubbesinin" dönüşünden bahseder. Ancak şimdi astronomide bile, o eski zamanların bir anısı olarak, göksel küre kavramı kullanılmaktadır - merkezinde gözlemcinin bulunduğu ve yüzeyinde gök cisimlerinin hareketlerinin bulunduğu hayali sonsuz büyük bir küre. görüntülenir.

Tabii ki, en belirgin olanı gökyüzünün günlük dönüşüdür - Güneş sabah doğar, gökyüzünden geçer ve ufkun altına batar, akşam doğuda görünen yıldızlar gece yarısına kadar güneyde yükselir ve sonra batıya batar, Güneş yeniden doğar... Görünüşe göre gökyüzü, Kuzey Yıldızı'nın yakınında bulunan görünmez bir eksen etrafında dönüyor.

Barış Kutbu etrafında yıldızların hareketi. Fotoğraf A. Mironov

Ancak gökyüzünün günlük dönüşü, dünya üzerindeki konumumuza çok bağlıdır - kendimizi güney yarımkürede bulursak, Güneş'in gökyüzünde ters yönde - sağdan sola hareket etmesi bizim için çok sıra dışı olacaktır. Dünyanın farklı yerlerinde gökkubbenin görünen dönüşünün nasıl değiştiğine daha yakından bakalım.

Başlangıç ​​olarak, Dünya Kutbu'nun (gökyüzünün etrafında döndüğü nokta) ufkun üzerindeki yüksekliğinin her zaman gözlem alanının coğrafi enlemine eşit olduğu unutulmamalıdır. Bu, kuzey kutbunda, Kuzey Yıldızının zirvesinde olacağı ve tüm armatürlerin günlük rotasyonda ufka paralel olarak soldan sağa hareket edeceği, asla yükselmeyeceği veya batmayacağı anlamına gelir. Kutupta olduğumuz için sadece bir yarım kürenin yıldızlarını görebilirdik, ama her gece.

Aksine, ekvatordaki bir gözlemci için, yükselmeyen yıldızlar yoktur (ancak, batmayanların yanı sıra) - gökyüzünün tüm yıldızları gözlem için kullanılabilir, doğu kesiminde dikey olarak yükselirler. ufukta ve gökyüzünün batı kısmında tam 12 saat sonra ayarlayın.

Orta enlemlerde, direğe yakın olan yıldızların bir kısmı asla ufkun altına düşmez, ancak gökyüzünün karşı kutup çevresindeki aynı bölgesi hiçbir zaman gözlem için uygun değildir, yıldızların geri kalanı ise bir şerit halinde bulunur. gök ekvatorunun her iki tarafında, gün boyunca yükselir ve batar.

Güney yarımkürenin orta enlemlerindeki armatürlerin hareketi yaklaşık olarak aynı görünecek, tek fark, Dünya'nın Güney Kutbu'nun yıldızların saat yönünde döndüğü ufkun üzerinde görünmesi ve ekvator takımyıldızlarının tanıdık olmasıdır. bize göre, baş aşağı, gökyüzünün kuzey kesiminde her şeyin üzerinde yükselin ve sağdan sola hareket edin.

Güneşin ve günün hareketi

Yıldızların hareketinden bahsetmişken, onlara olan mesafe ve Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketi ile ilgilenmiyorduk - yıldızlara olan mesafeler çok büyük ve Dünya'nın yıllık hareketi nedeniyle konumlarındaki değişiklikler çok fazla. küçüktür ve yalnızca çok hassas aletlerle ölçülebilir. Bir diğer konu ise Güneş. Dünya'nın yörüngesindeki hareketi, Güneş'in yıldızlar arasında görünür hareketi ile sonuçlanır. Güneş'in yıl boyunca gökyüzünde izlediği yola ekliptik denir. Dünyanın ekseni 23,5 ° eğik olduğundan, Dünya Güneş'in etrafında döndüğünde, kuzey veya güney yarımküre ona döner - bu, gezegenimizdeki mevsimlerin değişimini açıklar.

Kuzey yarımküre Güneş'e döndürüldüğünde, oraya yaz gelir, ekliptik boyunca görünür yolunda Güneş kuzey kesiminde olur ve kuzey yarımküremizde ufkun üzerinde yükselir. Kuzey Kutbu'nda, yarım yıl boyunca Güneş batmayan bir armatür haline gelir - kutup günü gelir. Biraz daha güneyde, kutup günü daha az sürer ve kutup dairesinin enleminde (66,5 ° - kutup dairesi kutuptan 23,5 ° uzaklıktadır) Güneş, yazın ortasında, denizin yakınında sadece birkaç gün batmaz. yaz gündönümü günü (22 Haziran). Kışın, Güneş Kutupta neredeyse yarım yıl yükselmez (kırılma nedeniyle biraz daha az), güneyde kutup gecesi kısalır ve Kuzey Kutup Dairesi'nin dışında Güneş, Ortasında bile ufkun üzerinde yükselir. kış mevsimi.

Orta ve ekvatoral enlemlerde, Güneş her zaman yükselir ve batar, günün uzunluğu yalnızca yılın zamanına değil, aynı zamanda enleme de bağlıdır - ekvatora ne kadar yakınsa, günün uzunluğu o kadar az değişir. kış ve yaz ve gündüz ve gece uzunluğu 12 saate yaklaştıkça. Ancak sadece ekvatorda gündüz ve gece uzunluğu her zaman sabittir. Alacakaranlığın süresi de enlemlere bağlıdır - ekvator enlemlerinde Güneş ufka dik olarak batar ve alacakaranlık en kısadır ve St. Petersburg enleminde yaz ortasında gün batımından gün doğumuna kadar sürer - bunlar ünlüler Beyaz Geceler.

Güneşin ufkun üzerine ne kadar yükselebileceği enlemine bağlıdır - gündönümü gününde bu yükseklik 90 ° -φ + 23,5 ° olacaktır.

Bu arada, ekvatorda Güneş'in öğle saatlerinde her zaman zirvesinde olduğu konusunda yanlış görüş çok yaygındır - bu, dünyanın herhangi bir noktasında tropik çizgilerin arasında uzanan (23,5 ° S'den 23,5 ° C'ye kadar) değildir. N. ) Güneş, yılda sadece iki kez, ekvatorda - ekinokslarda ve tropik hatlarda - yılda sadece bir kez, kuzey tropik ve yaz gündönümü gününde tam olarak zirveden geçer. kış gündönümü günü - güneyde.

Dünyanın Güneş etrafındaki hareketi başka bir önemli fenomene yol açar - bir güneş gününün süresi (iki öğlen arasındaki zaman aralığı) yıldız günleriyle (bir yıldızın meridyenden geçişi arasındaki zaman aralığı) çakışmaz. Gerçek şu ki, Dünya'nın yörüngesinde bir günde geçtiği açıyla dönmesi için ek zamana ihtiyacı var. Ayrıca, bir güneş gününün süresi sabit değildir (Zaman Denklemi makalesine bakın). Kabaca bir tahmin yapmak kolaydır - bir günde dünya yörüngesinin 1/365'ini veya 1 ° 'den biraz daha azını geçer ve eğer Dünya yaklaşık 24 saat içinde kendi ekseni etrafında (360 °) dönerse, o zaman yaklaşık 4 dakika içinde 1 ° çevirin. Gerçekten de bir yıldız günü 23 saat 56 dakika 4 saniyedir.

ay

Eski zamanlardan beri, uydumuz insanlara zamanı sayma hizmeti verdi ve bu tesadüf değil - ayın evrelerindeki değişimi gözlemlemek kolaydır ve ayın süresini belirlemek zor değildir, ayrıca ay bir hale geldi. bir gün ile bir yıl arasındaki süreyi ölçmek için çok uygun ara birim. Bu arada, olağan yedi günlük hafta ay ile de ilişkilidir - 7 gün yaklaşık bir ayın çeyreğidir (ve ayın evreleri de çeyrek olarak ölçülür). En eski takvimler ay ve ay-güneş şeklindeydi.

Elbette Ay'ı gözlemlerken gözünüze ilk çarpan şey, gün batımından hemen sonra, hilalden 2-3 gün sonra görülebilen ince bir hilalden, ay içindeki görünümünün Ay evresine geçişidir. ilk dördün (kuzey yarım kürede, diskin sağ yarısı Ay aydınlanır), dolunaydan sonra, son dördün (diskin sol yarısı aydınlanır) ve son olarak, Ay Güneş'e yaklaşır ve ışınlarında kaybolur. Fazlar değişimi, Dünya etrafında döndüğünde Ay'ın Güneş'e göre konumundaki değişiklik, tam bir faz değişimi döngüsü - Güneş'e göre bir devrim veya sinodik bir ay yaklaşık 29.5 gün sürer. Yıldızlara göre dönme süresi (yıldız ayı) biraz daha azdır ve 27.3 gündür. Gördüğünüz gibi, bir yıl tam sayı olmayan aylar içerir, bu nedenle ay-güneş takvimleri 12 aylık ve 13 aylık yılları değiştirmek için özel kurallar kullanır, bu nedenle oldukça karmaşıktırlar ve şimdi çoğu ülkede Gregoryen tarafından değiştirilmektedir. Ay ile hiçbir ilgisi olmayan takvim - seleflerinin anısına sadece aylar (kameri aylardan daha uzun olsa da) ve haftalar kaldı...

Ayın hareketinde bir tane daha var ilginç özellik- kendi ekseni etrafındaki dönüş periyodu, Dünya etrafındaki devrim periyodu ile çakışıyor, bu nedenle uydumuz her zaman bir yarım küre ile Dünya'ya dönüyor. Ancak Ay'ın yüzeyinin yalnızca yarısını görebileceğimiz söylenemez - Ay'ın düzensiz yörünge hareketi ve yörüngesinin Dünya'nın ekvatoruna, Dünya gözlemcisine göre eğimi nedeniyle, Ay hem enlem hem de boylamda (bu fenomene serbestleşme denir) ve diskin kenar bölgelerini görebiliriz - toplamda, ay yüzeyinin yaklaşık %60'ı gözlemler için kullanılabilir.

Jean Effel, Dünyanın Yaratılışı
- Evreni başlatmak kolay değil!

Tanımak yıldızlı gökyüzü bulutsuz bir gecede, ay ışığının soluk yıldızları gözlemlemeye engel olmadığı durumlarda gereklidir. Üzerine dağılmış parıldayan yıldızlarla gece gökyüzünün güzel bir resmi. Sayıları sonsuz gibi görünüyor. Ancak, yakından bakıp gökyüzündeki tanıdık yıldız gruplarını, göreli konumlarında değişmeden bulmayı öğrenene kadar öyle görünüyor. Takımyıldızlar olarak adlandırılan bu gruplar, insanlar tarafından binlerce yıl önce tanımlanmıştır. Bir takımyıldızın, belirli belirlenmiş sınırlar içinde gökyüzünün tüm bölgesi anlamına geldiği anlaşılmaktadır. Tüm gökyüzü, karakteristik yıldız düzenlemelerine göre bulunabilen 88 takımyıldızına bölünmüştür.

Birçok takımyıldız, adını eski zamanlardan korur. Bazı isimler, Andromeda, Perseus, Pegasus gibi Yunan mitolojisiyle, bazıları ise takımyıldızların parlak yıldızlarının oluşturduğu figürlere benzeyen nesnelerle (Ok, Üçgen, Terazi, vb.) ilişkilidir. Adını hayvanlardan alan takımyıldızlar vardır (örneğin Aslan, Yengeç, Akrep).

Gökyüzündeki takımyıldızlar, yıldız haritalarında gösterildiği gibi en parlak yıldızlarını düz çizgilerle zihinsel olarak belirli bir şekle bağlayarak bulunur (bkz. Şekil 4, 8, 10 ve ekteki yıldız haritası). Her takımyıldızda, parlak yıldızlar uzun süredir Yunan harfleriyle, çoğunlukla takımyıldızın en parlak yıldızıyla gösterilir - parlaklık azaldıkça alfabetik sırayla a harfi, ardından harfler vb. ile; örneğin, Kuzey Yıldızı ve Ursa Minor takımyıldızları var.

Şekil 4 ve 8, eski yıldız haritalarında gösterildiği gibi, Büyükayı'nın ana yıldızlarının yerini ve bu takımyıldızın figürünü göstermektedir (Kuzey Yıldızını bulmanın yolu coğrafya dersinden size tanıdık geliyor).

Pirinç. 8. Büyükayı takımyıldızının figürü (eski bir yıldız haritasından), modern sınırları noktalı bir çizgi ile gösterilir.

Aysız bir gecede çıplak gözle, ufkun üzerinde yaklaşık 3.000 yıldız görülebilir. Şu anda, gökbilimciler birkaç milyon yıldızın tam yerini belirlediler, onlardan gelen enerji akışlarını ölçtüler ve bu yıldızların katalog listelerini derlediler.

2. Yıldızların parlaklığı ve rengi.

Gün boyunca gökyüzü mavi görünür, çünkü hava ortamının homojen olmayanları en çok güneş ışığının mavi ışınlarını dağıtır.

Dünya atmosferinin dışında, gökyüzü her zaman siyahtır ve yıldızları ve Güneş'i aynı anda gözlemlemek mümkündür.

Yıldızların farklı parlaklık ve renkleri vardır: beyaz, sarı, kırmızımsı. Yıldız ne kadar kırmızıysa, o kadar soğuktur. Güneşimiz sarı bir yıldızdır. Eski Araplar parlak yıldızlara kendi isimlerini verdiler.

Beyaz yıldızlar: Lyra takımyıldızında Vega, Kartal takımyıldızında Altair (yaz ve sonbaharda görünür). Sirius - gökyüzündeki en parlak yıldız (kışın görünür); kırmızı yıldızlar: Boğa takımyıldızında Orion ve Aldebaran takımyıldızında Betelgeuse (kışın görünür), Akrep takımyıldızında Antares (yaz aylarında görünür); Auriga takımyıldızındaki sarı Şapel (kışın görünür).

Eski zamanlarda, en parlak yıldızlara 1. büyüklükteki yıldızlar ve çıplak gözle görme sınırında görülebilen en zayıf yıldızlara 6. büyüklükteki yıldızlar denirdi. Bu eski terminoloji günümüze kadar gelmiştir. "Büyüklük" teriminin gerçek yıldız boyutlarıyla hiçbir ilgisi yoktur; bir yıldızdan Dünya'ya gelen ışık akışını karakterize eder. Bir büyüklük farkıyla, yıldızların parlaklığının yaklaşık 2,5 kat değiştiği kabul edilir. 5 kadirlik bir fark, tam olarak 100 katlık bir parlaklık farkına karşılık gelir. Yani 1. kadirdeki yıldızlar, 6. kadirdeki yıldızlardan 100 kat daha parlaktır.

Modern gözlem yöntemleri, yaklaşık 25 kadir büyüklüğe kadar olan yıldızları tespit etmeyi mümkün kılar. Ölçümler, yıldızların kesirli veya negatif büyüklüklere sahip olabileceğini göstermiştir, örneğin: Aldebaran için, Güneş için Sirius için Vega için büyüklük

3. Yıldızların görünür günlük hareketi. Gök küresi.

Dünyanın eksenel dönüşünden dolayı yıldızlar bize gökyüzünde hareket ediyormuş gibi görünür. Dikkatli bir gözlemle, Kuzey Yıldızının ufka göre konumunu neredeyse değiştirmediğini görebilirsiniz.

Pirinç. 9. Sabit bir kamera ile yaklaşık bir saatlik pozlama ile çekilmiş, gökyüzünün çevresel bölgesinin fotoğrafı.

Pirinç. 10. Kuzey Yıldızı civarındaki takımyıldızlar.

Diğer tüm yıldızlar, gün boyunca Kutup'a yakın bir merkezle dolu daireleri tanımlar. Bu, aşağıdaki deneyi yaparak kolayca doğrulanabilir. "Sonsuz" olarak ayarlanan kamera, Kuzey Yıldızına yönlendirilecek ve bu konumda güvenli bir şekilde sabitlenecektir. Objektifi yarım saat veya bir saat boyunca tamamen açıkken deklanşörü açın. Bu şekilde fotoğraflanan görüntüyü geliştirdikten sonra, üzerinde eşmerkezli yaylar göreceğiz - yıldızların yollarının izleri (Şekil 9). Bu yayların ortak merkezi - yıldızların günlük hareketi sırasında hareketsiz kalan bir nokta, şartlı olarak dünyanın kuzey kutbu olarak adlandırılır. Kutup yıldızı ona çok yakındır (Şek. 10). Bunun tam tersi olan noktaya dünyanın güney kutbu denir. Kuzey yarım kürede ufkun altındadır.

Matematiksel bir yapı kullanarak yıldızların günlük hareketi fenomenlerini incelemek uygundur - göksel küre, yani merkezi gözlem noktasında olan, keyfi yarıçaplı hayali bir küre. Tüm armatürlerin görünür konumları bu kürenin yüzeyine yansıtılır ve ölçümlerin rahatlığı için bir dizi nokta ve çizgi oluşturulur (Şekil 11). Böylece, gözlemciden geçen bir çekül, başının üstünden gökyüzünü geçer - zenit noktasında, taban tabana zıt noktaya nadir denir. Çekül hattına dik olan düzlem ufuk düzlemidir - bu düzlem, gözlemcinin bulunduğu noktada kürenin yüzeyine temas eder (Şekil 12'de C noktası). Gök küresinin yüzeyini iki yarım küreye ayırır: tüm noktaları ufkun üzerinde olan görünür ve noktaları ufkun altında olan görünmez.

Dünyanın her iki kutbunu (P ve P) birleştiren ve gözlemciden geçen gök küresinin görünür dönüş eksenine denir.

Pirinç. 11. Gök küresinin ana noktaları ve çizgileri.

Pirinç. 12. Gök küresi ve küre üzerindeki doğrular ve düzlemler arasındaki ilişki.

dünyanın ekseni (Şekil 11). Herhangi bir gözlemci için dünyanın ekseni her zaman Dünya'nın dönme eksenine paralel olacaktır (Şekil 12). Dünyanın kuzey kutbunun altındaki ufukta kuzey N noktası bulunur (Şek. 11 ve 12), taban tabana zıt S noktası güney noktasıdır. NS çizgisine öğlen çizgisi denir (Şekil 11), çünkü öğlen saatlerinde dikey olarak yerleştirilmiş bir çubuktan gelen bir gölge yatay bir düzlemde onun üzerine düşer. (Yere öğlen çizgisi nasıl çizilir ve ufuk boyunca ve Kuzey Yıldızı boyunca nasıl gezinilir, beşinci sınıfta fiziki coğrafya dersinde okudunuz.) Doğu noktaları E ve batı W ufuk çizgisinde yer alır. kuzey N ve güney S noktalarından ayrılırlar.

Pirinç. 13. Bulunan bir gözlemci için ufka göre armatürlerin günlük yolları: a - Dünya'nın kutbunda; b - orta coğrafi enlemlerde; c - ekvatorda.

90°. Gök meridyeninin düzlemi (Şek. 11), dünyanın kutup noktasından, başucu noktasından ve S noktasından geçer ve gözlemci C için coğrafi meridyen düzlemiyle çakışır (Şek. 12). Son olarak, gözlemciden dünyanın eksenine dik (C noktası) geçen düzlem, dünyanın ekvator düzlemine paralel gök ekvatorunun düzlemini oluşturur (Şekil 11). Gök ekvatoru, gök küresinin yüzeyini iki yarım küreye böler: zirvesi kuzey gök kutbunda olan kuzey yarım küre ve zirvesi güney gök kutbunda olan güney yarım küre.

4. Coğrafi enlem belirlenmesi.

Şekil 12'ye dönelim.

Açı (dünya kutbunun ufkun üzerindeki yüksekliği), kenarları birbirine dik olan açılar olarak açıya (yerin coğrafi enlemi) eşittir. en basit yol alanın coğrafi enlemini belirleyen gök direğinin ufuktan açısal mesafesi, alanın coğrafi enlemine eşittir. Alanın coğrafi enlemini belirlemek için, gök direğinin ufkun üzerindeki yüksekliğini ölçmek yeterlidir.

5. Armatürlerin farklı enlemlerdeki günlük hareketi.

Artık gözlem yerinin coğrafi enlemindeki bir değişiklikle, göksel kürenin dönme ekseninin ufka göre yöneliminin değiştiğini biliyoruz. Kuzey Kutbu bölgesinde, ekvatorda ve Dünya'nın orta enlemlerinde gök cisimlerinin görünür hareketlerinin ne olacağını düşünelim.

Dünya'nın kutbunda, göksel kutup zirvesindedir ve yıldızlar ufka paralel daireler çizerek hareket ederler (Şek. 13, a). Burada yıldızlar batmaz ve yükselmez, ufkun üzerindeki yükseklikleri değişmez.

Orta enlemlerde, hem yükselen hem de batan yıldızlar ve ufkun altına asla batmayan yıldızlar vardır (Şek. 13, b). Örneğin, dairesel kutup takımyıldızları (Şekil 10) hiçbir zaman SSCB'nin coğrafi enlemlerine yerleşmez. Kuzey gök kutbundan daha uzaktaki takımyıldızlar ufkun üzerinde kısa bir süre görünür. Ve daha da güneyde uzanan takımyıldızlar yükselmiyor (Şekil 14).

Pirinç. 14. Armatürlerin gökyüzünün kuzey tarafında ufka göre görünür günlük yolları.

Pirinç. 15. Armatürlerin üst ve alt dorukları.

gün boyunca (Şekil 13, c). Ekvatordaki bir gözlemci için, tüm yıldızlar ufuk düzlemine dik olarak yükselir ve batar.Buradaki her yıldız, yolunun tam olarak yarısını ufkun üzerinde geçirir.

Dünya ekvatorundaki bir gözlemci için kuzey gök kutbu kuzey noktasıyla, güney gök kutbu da güney noktasıyla çakışır (Şekil 13, c). Onun için dünyanın ekseni ufuk düzleminde bulunur.

6. Doruklar.

Dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüşünü yansıtan gökyüzünün görünür dönüşü ile Dünyanın Kutbu, belirli bir enlemde ufkun üzerinde sabit bir konuma sahiptir (Şekil 12). Gün boyunca yıldızlar, dünyanın ekseni etrafında ufkun üzerinde ekvatora paralel daireler çizer. Ayrıca, her armatür günde iki kez gök meridyenini geçer (Şekil 15).

Armatürlerin gök meridyeninden geçiş fenomenlerine doruk denir. Üst dorukta, armatürün yüksekliği maksimum, alt dorukta - minimum. Doruklar arasındaki zaman aralığı yarım gündür.

Belirli bir enlemde ayarlanmayan armatür M'de (Şekil 15), her iki zirve de görülebilir (ufkun üstünde), yükselen ve batan yıldızlar için alt doruk ufkun altında, kuzey noktasının altında gerçekleşir. gök ekvatorunun çok güneyinde bulunan bir armatür, her iki zirve de görünmez olabilir.

Güneş'in merkezinin üst doruk anına gerçek öğlen, alt doruk anına ise gerçek gece yarısı denir. Gerçek öğle saatlerinde, dikey çubuğun gölgesi öğlen çizgisi boyunca düşer.

Diğer tüm yıldızlar, gün boyunca Kutup'a yakın bir merkezle dolu daireleri tanımlar. Bu, aşağıdaki deneyi yaparak kolayca doğrulanabilir. "Sonsuz" olarak ayarlanan kamera, Kuzey Yıldızına yönlendirilecek ve bu konumda güvenli bir şekilde sabitlenecektir. Objektifi yarım saat veya bir saat boyunca tamamen açıkken deklanşörü açın. Bu şekilde fotoğraflanan görüntüyü geliştirdikten sonra, üzerinde eşmerkezli bir görüntü göreceğiz.

yayları yıldızların yollarının izleridir. Bu yayların ortak merkezi - yıldızların günlük hareketi sırasında hareketsiz kalan bir nokta, geleneksel olarak dünyanın kuzey kutbu olarak adlandırılır. Kutup yıldızı ona çok yakındır. Bunun tam tersi olan noktaya dünyanın güney kutbu denir. Kuzey yarım kürede ufkun altındadır.

Matematiksel bir yapı - gök küresi, yani. merkezi gözlem noktasında olan, keyfi yarıçaplı hayali bir küre. Tüm armatürlerin görünür konumları bu kürenin yüzeyine yansıtılır ve ölçümlerin rahatlığı için bir dizi nokta ve çizgi oluşturulur. Böylece, gözlemciden geçen bir çekül çizgisi ZCZ΄ gökyüzünü başın üzerinde, Z başucu noktasında keser. Z΄ taban tabana zıt noktasına bir nadir denir. ZZ΄ çekül hattına dik olan düzlem (NESW) ufuk düzlemidir - bu düzlem, gözlemcinin bulunduğu noktada kürenin yüzeyine dokunur. Gök küresinin yüzeyini iki yarım küreye ayırır: tüm noktaları ufkun üzerinde olan görünür ve noktaları ufkun altında olan görünmez.

Dünyanın her iki kutbunu (P ve P ") birbirine bağlayan ve gözlemciden (C) geçen gök küresinin görünür dönüş eksenine dünyanın ekseni denir. Herhangi bir gözlemci için dünyanın ekseni her zaman olacaktır. dünyanın dönme eksenine paralel Dünyanın kuzey kutbunun altındaki ufukta kuzey noktası N , bunun tam tersi S noktası güney noktasıdır.NS çizgisine öğlen çizgisi denir, çünkü dikey olarak yerleştirilmiş bir çubuktan gelen gölge, öğle saatlerinde yatay bir düzlemde onun üzerine düşer (Yerde bir öğlen çizgisi nasıl çizilir ve bu çizgi boyunca ve Kutup Yıldızı Doğu E ve Batı W boyunca nasıl gezinilir ufuk çizgisinde uzanır ve Göksel meridyenin Kuzey K ve Güney S'den 90° ayrı, gözlemci C için coğrafi meridyeninin düzlemi ile çakışıyor Son olarak, düzlem (AWQE) gözlemciden (C noktası) geçen gök meridyeninin eksenine dik dünya düzlemi oluşturur gök ekvatorunun b, dünyanın ekvator düzlemine paralel. Gök ekvatoru, gök küresinin yüzeyini iki yarım küreye böler: zirvesi kuzey gök kutbunda olan kuzey yarım küre ve zirvesi güney gök kutbunda olan güney yarım küre.

Farklı enlemlerde armatürlerin günlük hareketi

Artık gözlem yerinin coğrafi enlemindeki bir değişiklikle, göksel kürenin dönme ekseninin ufka göre yöneliminin değiştiğini biliyoruz. Kuzey Kutbu bölgesinde, ekvatorda ve Dünya'nın orta enlemlerinde gök cisimlerinin görünür hareketlerinin ne olacağını düşünelim.

Dünya'nın kutbunda, göksel kutup zirvesindedir ve yıldızlar ufka paralel daireler çizerek hareket ederler. Burada yıldızlar batmaz ve yükselmez, ufkun üzerindeki yükseklikleri değişmez.

Orta enlemlerde, hem yükselen hem de batan yıldızlar ve ufkun altına asla batmayan yıldızlar vardır (Şek. 13, b). Örneğin, SSCB'nin coğrafi enlemlerindeki dairesel takımyıldızlar hiçbir zaman ayarlanmadı. Dünyanın kuzey kutbundan daha uzakta bulunan takımyıldızlar, armatürlerin günlük yolları ufkun üzerinde kısaca reddedilir. Ve daha da güneyde uzanan takımyıldızlar yükselmiyor.

Ancak gözlemci ne kadar güneye doğru hareket ederse, o kadar çok güney takımyıldızı görebilir. Güneş gün boyunca müdahale etmezse, bir günde dünyanın ekvatorunda tüm yıldızlı gökyüzünün takımyıldızlarını görebilirdi. Ekvatordaki bir gözlemciye göre, tüm yıldızlar ufuk düzlemine dik olarak yükselir ve batar. Buradaki her yıldız, yolunun tam olarak yarısını ufkun üzerinde geçirir. Dünya'nın ekvatorundaki bir gözlemci için kuzey gök kutbu kuzey noktasıyla, güney gök kutbu da güney noktasıyla çakışır. Onun için dünyanın ekseni ufuk düzleminde bulunur.

zirveler

Dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüşünü yansıtan gökyüzünün görünür dönüşü ile dünyanın kutbu, belirli bir enlemde ufkun üzerinde sabit bir konuma sahiptir. Gün boyunca yıldızlar, dünyanın ekseni etrafında ufkun üzerinde ekvatora paralel daireler çizer. Aynı zamanda, her armatür günde iki kez gök meridyenini geçer.

Armatürlerin gök meridyeninden geçiş fenomenlerine doruk denir.Üst dorukta, armatürün yüksekliği maksimum, alt dorukta minimumdur. Doruklar arasındaki zaman aralığı yarım gündür.

Belirli bir enlemde ayarlanmayan armatür M'de, her iki zirve de görünür (ufkun üstünde), yükselen ve batan yıldızlarda, M1 ve M2, alt zirve ufkun altında, kuzey noktasının altında gerçekleşir. Gök ekvatorunun çok güneyinde bulunan armatür M3'te, her iki zirve de görünmez olabilir. Güneş merkezinin üst doruk noktasına gerçek öğlen, alt doruk noktasına ise gerçek gece yarısı denir. Gerçek öğle saatlerinde, dikey çubuğun gölgesi öğlen çizgisi boyunca düşer.

4. Ekliptik ve "dolaşan" armatürler-gezegenler

Belirli bir alanda, her yıldız, gök kutbundan ve gök ekvatorundan açısal mesafesi değişmediğinden, her zaman ufkun üzerinde aynı yükseklikte zirveye ulaşır. Güneş ve ay, doruklarına çıktıkları yüksekliği değiştirir.

Yıldızların üst zirveleri ile Güneş arasındaki zaman aralıklarını doğru saatlerle not edersek, yıldızların dorukları arasındaki aralıkların Güneş'in dorukları arasındaki aralıklardan dört dakika daha kısa olduğuna ikna olabiliriz. Bu, göksel kürenin bir dönüşü sırasında, Güneş'in yıldızlara göre doğuya - gökyüzünün günlük dönüşünün tersi yönde - hareket etmek için zamana sahip olduğu anlamına gelir. Bu kayma yaklaşık 1 ° 'dir, çünkü gök küresi tam bir dönüş yapar - 24 saatte 360 ​​° 1 saat içinde, 60 dakikaya eşit, 15 ° ve 4 dakika içinde - 1 ° döner. Yıl boyunca, Güneş yıldızlı gökyüzünün arka planına karşı büyük bir daire çizer.

Ay'ın doruk noktası her gün 4 dakika değil, 50 dakika gecikir, çünkü Ay bir ay içinde gökyüzünün dönüşüne doğru bir devrim yapar.

Gezegenler daha yavaş ve daha karmaşık şekillerde hareket eder. Yıldızlı gökyüzünün arka planına karşı, bir yönde veya diğerinde hareket ederler, bazen yavaş yavaş döngüler yazarlar. Bu, gerçek hareketlerinin Dünya'nın hareketleriyle birleşiminden kaynaklanmaktadır. Yıldızlı gökyüzünde, gezegenler (eski Yunancadan "dolaşan" olarak çevrilmiştir) tıpkı Ay ve Güneş gibi kalıcı bir yer işgal etmezler. Yıldızlı gökyüzünün bir haritasını yaparsanız, üzerinde Güneş, Ay ve gezegenlerin konumunu yalnızca belirli bir an için belirtebilirsiniz.

Güneş'in görünen yıllık hareketi, ekliptik adı verilen gök küresinin geniş bir çemberi boyunca meydana gelir.

Ekliptik boyunca hareket eden Güneş, göksel ekvatoru sözde ekinoks noktalarında iki kez geçer. Bu, ekinokslarda 21 Mart ve 23 Eylül civarında gerçekleşir. Bu günlerde Güneş gök ekvatorundadır ve her zaman ufuk düzlemi tarafından ikiye bölünür. Bu nedenle yollar

Güneş'in günlük yolu. Güneş her gün gökyüzünün doğu tarafında ufuktan yükselirken gökyüzünün üzerinden geçer ve batıda tekrar gizlenir. Kuzey Yarımküre sakinleri için bu hareket soldan sağa, güneyliler için sağdan sola doğru gerçekleşir. Öğle vakti, Güneş en yüksek noktasına ulaşır veya gökbilimcilerin dediği gibi doruğa ulaşır. Öğlen üst doruktur ve ayrıca bir alt doruk vardır - gece yarısı. Orta enlemlerimizde, Güneş'in alt doruk noktası ufkun altında gerçekleştiği için görünmez. Ancak, Güneş'in bazen yaz aylarında batmadığı Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesinde, hem üst hem de alt dorukları gözlemleyebilirsiniz. Coğrafi kutupta, Güneş'in günlük yolu neredeyse ufka paraleldir. İlkbahar ekinoksunun olduğu gün ortaya çıkan Güneş, yılın dörtte biri boyunca ufkun üzerindeki daireleri tanımlayarak daha da yükselir. Yaz gündönümü gününde, maksimum yüksekliğine (23,5?) ulaşır.

Yılın sonraki çeyreği için, sonbahar ekinoksundan önce Güneş batar. Bu kutup günü. Sonra kutup gecesi yarım yıl sürer. Orta enlemlerde, Güneş'in görünür günlük yolu yıl boyunca ya kısalır ya da artar. Kış gündönümünde en düşük, yaz gündönümünde en yüksektir. Ekinokslar sırasında Güneş gök ekvatorundadır. Aynı zamanda doğu noktasında yükselir ve batı noktasında batar. İlkbahar ekinoksundan yaz gündönümüne kadar olan dönemde, gündoğumunun yeri, gündoğumu noktasından sola, kuzeye doğru hafifçe kayar. Ve giriş yeri, kuzeyde de olsa, batı noktasından sağa doğru hareket eder. Yaz gündönümü gününde, Güneş kuzeydoğuda görünür ve öğle saatlerinde yılın en yüksek irtifasında doruğa ulaşır. Güneş kuzeybatıda batıyor. Daha sonra gün doğumu ve gün batımı yerleri tekrar güneye kayar. Kış gündönümünde, Güneş güneydoğudan doğar, gök meridyeninin en alt noktasından geçer ve güneybatıdan batar. Kırılma (yani, ışık ışınlarının dünya atmosferindeki kırılması) nedeniyle, armatürün görünen yüksekliğinin her zaman gerçek olandan daha büyük olduğu akılda tutulmalıdır. Bu nedenle, bir atmosferin yokluğunda olacağından gün doğumu daha erken ve gün batımı daha sonra gerçekleşir. Bu nedenle, Güneş'in günlük yolu, gök ekvatoruna paralel gök küresinin küçük bir dairesidir. Aynı zamanda, yıl boyunca Güneş, gök ekvatoruna göre kuzeye veya güneye doğru hareket eder. Yolculuğunun gündüz ve gece bölümleri aynı değildir. Sadece ekinoks günlerinde, Güneş'in gök ekvatorunda olduğu günlerde eşittirler.

Güneş'in yıllık yolu "Güneş'in yıldızlar arasındaki yolu" ifadesi birisine tuhaf gelebilir. Gündüzleri yıldızları göremezsiniz. Bu nedenle, Güneş'in yavaş olduğunu fark etmek kolay değil, yaklaşık 1? günde, yıldızlar arasında sağdan sola hareket eder. Ancak yıl boyunca yıldızlı gökyüzünün görünümünün nasıl değiştiğini görebilirsiniz. Bütün bunlar, Dünya'nın Güneş etrafındaki devriminin bir sonucudur. Güneşin yıldızların arka planına karşı görünür yıllık hareketinin yoluna ekliptik (Yunanca "tutulma" - "tutulma" dan) denir ve tutulma boyunca devrim dönemine yıldız yılı denir. 265 gün 6 saat 9 dakika 10 saniye veya 365.2564 ortalama güneş gününe eşittir. Ekliptik ve göksel ekvator, ilkbahar ve sonbahar ekinokslarının olduğu noktalarda 23? 26" açıyla kesişir. Bu noktalardan ilkinde, Güneş genellikle 21 Mart'ta, gökyüzünün güney yarım küresinden geçtiğinde olur. kuzeye.İkincisinde, 23 Eylül'de, kuzey yarımkürelerinden güneye geçtiklerinde.Eliptiğin kuzeye en uzak noktasında, Güneş 22 Haziran'dır (yaz gündönümü) ve güneyde - 22 Aralık (kış gündönümü).Artık yılda, bu tarihler bir gün kaydırılır.Eliptikteki dört noktadan ana nokta ilkbahar ekinoksudur.Göksel koordinatlardan birinin ölçüldüğü ondandır - sağ Yükseliş Aynı zamanda yıldız zamanını ve tropik yılı saymaya da hizmet eder - Güneş'in merkezinin vernal ekinoks noktasından iki ardışık geçişi arasındaki zaman aralığı. Tropik yıl gezegenimizdeki mevsimlerin değişimini belirler. İlkbahar noktası ekinoksundan beri Dünya ekseninin deviniminden dolayı yıldızlar arasında yavaşça hareket eder, tropikal yıldız süresinden yaklaşık bir yıl daha az. 365.2422 ortalama güneş günüdür. Yaklaşık 2 bin yıl önce, Hipparchus yıldız kataloğunu derlediğinde (tümüyle bize ulaşan ilk), ilkbahar ekinoksu Koç takımyıldızındaydı. Zamanımıza kadar, Balık takımyıldızına neredeyse 30? taşındı ve sonbahar ekinoks noktası Terazi takımyıldızından Başak takımyıldızına taşındı.

Ancak geleneğe göre, ekinoksların noktaları eski "gündönümü" takımyıldızlarının eski işaretleri - Koç ve Terazi ile belirlenir. Aynı şey gündönümü noktalarında da oldu: Boğa takımyıldızındaki yaz Yengeç burcuyla, Yay takımyıldızındaki kış ise Oğlak burcuyla işaretlendi. Ve son olarak, son şey, Güneş'in görünen yıllık hareketi ile bağlantılıdır. İlkbahar ekinoksundan sonbahar ekinoksuna (21 Mart'tan 23 Eylül'e kadar) güneş tutulmasının yarısı 186 gün sürer. Sonbahar ekinoksundan ilkbahar ekinoksuna kadar olan ikinci yarı 179 gün sürer (artık yılda 180 gün). Ama sonuçta, ekliptiğin yarısı eşittir: her biri 180 mi? Bu nedenle, Güneş ekliptik boyunca eşit olmayan bir şekilde hareket eder. Bu eşitsizlik, Dünya'nın Güneş etrafındaki eliptik bir yörüngedeki hareketinin hızındaki bir değişiklik ile açıklanmaktadır. Güneş'in ekliptik boyunca düzensiz hareketi, mevsimlerin farklı uzunluklarına yol açar. Örneğin, kuzey yarım kürenin sakinleri için ilkbahar ve yaz, sonbahar ve kıştan altı gün daha uzundur. 2-4 Haziran tarihlerinde Dünya, Güneş'ten 2-3 Ocak'a göre 5 milyon kilometre daha uzun bir mesafede bulunuyor ve yörüngesinde Kepler'in ikinci yasasına göre daha yavaş hareket ediyor. Yaz aylarında, Dünya Güneş'ten daha az ısı alır, ancak Kuzey Yarımküre'de yaz kıştan daha uzundur. Bu nedenle, Kuzey Yarımküre Güney Yarımküre'den daha sıcaktır.

2 numaralı doğrulama çalışması (Oto kontrol)

Coğrafi enlem tanımı

astronomik gözlemlere göre

seçenek 1

1. Altair yıldızının üst doruk noktası, coğrafi enlemi 60 ° olan Leningrad'da hangi yükseklikte gerçekleşir?

2. Armatür doğu noktasında yükselir. 12 saat sonra nerede olacak?

seçenek 2

1. Coğrafi enlemi 56 ° olan Moskova'da 63 ° rakımda doruğa ulaşan bir yıldızın düşüşü nedir?

2. Gök ekvatoruna göre yıldızların günlük yolları nasıldır?

Seçenek 3

1. Regulus yıldızı 57 ° rakımda üst dorukta gözlemlendiyse, gözlem alanının coğrafi enlemi nedir?

2. Gökyüzünün güney yarım küresinde Dünya'nın neresinde yıldız görünmez?

Seçenek 4

1. Coğrafi enlemi 50 ° olan bir şehirde Spica yıldızının üst zirvesi hangi yükseklikte gerçekleşir?

2. Dünya'nın kutbunda bulunan bir gözlemci için yıldızların günlük yörüngeleri ufka göre nasıldır?

Seçenek 5

1. Coğrafi enlemi 40° olan Erivan'da bir yıldızın tepe noktası 37° yükseklikte meydana geliyorsa, bir yıldızın meyli nedir?

2. Orta enlemlerde gözlemler yapılırsa, tüm yıldızlar günde iki kez gök küresinin hangi dairesini geçer? ""

b seçeneği

1. Betelgeuse yıldızı 48 ° rakımda üst dorukta gözlemlendiyse, gözlem alanının coğrafi enlemi nedir?

2. Dünyanın ekseni dünyanın eksenine göre nasıldır? ufka göre mi?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Kadir değeri 3.4 olan bir yıldız, görünen kadir değeri -1,6 olan Sirius'tan kaç kat daha sönüktür?

2. Sirius'a uzaklığı 2,7 ps ise, Sirius'un mutlak büyüklüğü nedir?

3. Begi'nin parlaklığı nedir? Güneş'in mutlak yıldız büyüklüğü 4.8'e eşit olarak alınır.

1. Görünür kadir değeri 3 olan bir yıldızın kaç katı olduğunu, bir yıldızdan daha parlak ikinci büyüklük?

2. Uzaklık 8.1 ps ise Run'ın mutlak büyüklüğünü hesaplayın?

3. Sirius'un parlaklığı nedir? Güneş'in mutlak yıldız büyüklüğü 4.8'e eşit olarak alınır.

Seviye

II Bina Güneş Sistemi

(gök mekaniği)

3 numaralı doğrulama çalışması (Oto kontrol)

Kepler Kanunları Seçenek 1

1. Bu gezegenin Güneş etrafındaki dönüşünün yıldız dönemi 84 yıl ise, Uranüs'ün yörüngesinin ana yarı ekseni nedir?

2. Gezegen günöteden günberiye giderken hızının değeri nasıl değişir?

seçenek 2

1. Satürn'ün yörüngesinin yarı ana ekseni 9,5 AU'dur. e. Güneş etrafındaki devriminin yıldız dönemi nedir?

2. Yapay bir Dünya uydusunun (AES) kinetik enerjisi eliptik yörüngenin hangi noktasında maksimum ve hangi noktada minimumdur?

Seçenek 3

1. Jüpiter'in 5 AU yörüngesinin yarı ana ekseni. e. Güneş etrafındaki devriminin yıldız dönemi nedir?

2. Eliptik yörüngenin hangi noktasında yapay bir Dünya uydusunun (AES) potansiyel enerjisi minimumdur ve hangi noktada maksimumdur?

Seçenek 4

1. Jüpiter'in Güneş etrafındaki devriminin yıldız periyodu 12 yıldır. Jüpiter'in Güneş'ten ortalama uzaklığı nedir?

2. Gezegenin yörüngesinin hangi noktasında kinetik enerjisi maksimum, hangi noktada minimum?

Seçenek 5

1. Mars yörüngesinin yarı ana ekseni 1.5 AU'dur. e. Ne) Güneş etrafındaki devriminin yıldız dönemi nedir?

2. Gezegenin günberiden günötesine geçerken hızının değeri nasıl değişir?

Seçenek 6

1. Venüs'ün yörüngesinin yarı ana ekseni 0.7 AU'dur. e. Ne) Güneş etrafındaki devriminin yıldız dönemi nedir?

2. Gezegenlerin görünen hareketi nasıl oluyor?

Yaratıcı görev:

Gezegendeki yaşınızı belirleyin

__________________________________________________________

6 numaralı doğrulama çalışması (Oto kontrol)

"Yıldızlara olan mesafelerin belirlenmesi"

1. Betelgeuse yıldızına olan mesafe 652 ışıkyılıdır. Paralaksı nedir?

2. Procyon'un paralaksı 0.28"'dir. Bu yıldızdan gelen ışığın Dünya'ya ulaşması ne kadar sürer?

3. Bir yıldızın paralaksı 0,5 "Bu yıldızın bizden Güneş'ten kaç kat daha uzak olduğunu belirleyin.

4. Altair'in paralaksı 0.20". Vega'ya uzaklığı 29 ışık yılı. Bu yıldızlardan hangisi bizden daha uzak ve kaç kat daha uzak?

2) Aşağıdaki yıldızların renklerini tayflarına göre adlandırın

3) Hangi yıldızlar aşağıdaki yıldız parlaklık sınıflarına aittir?

Seviye

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4 numaralı doğrulama çalışması (Oto kontrol)

Gezegenlerin görünürlük konfigürasyonları ve koşulları

seçenek 1

1. Yıldız dönemi 225 gün ise, Venüs'ün Dünya'dan maksimum uzaklığının anları hangi süreden sonra tekrar eder?

2. Hangi gezegenler karşıt açıda gözlemlenebilir? Hangileri yapamaz?

seçenek 2

1. Güneş etrafındaki dönüşünün yıldız dönemi 1,9 yıl ise, Mars'ın karşıtlıkları hangi zaman diliminde tekrarlanır?

2. Hangi gezegenler alt kavuşumda olamaz?

Seçenek 3

1. Venüs'ün Güneş etrafındaki dönüşünün yıldız periyodu nedir, Güneş ile üst kavuşumları 1,6 yıl sonra tekrarlanırsa?

2. Hangi konfigürasyonda ve neden Mars'ı gözlemlemek en uygunudur?

Seçenek 4

1. Jüpiter devriminin sinodik dönemi 400 gün ise yıldız dönemi nedir?

2. Hangi gezegenler üstün kavuşumda olabilir?

Seçenek 5

1. Merkür'ün Güneş etrafındaki yıldız devrimi döneminin 0.24 yıl olduğunu bilerek, Merkür'ün devriminin sinodik dönemini belirleyin.

2. Konfigürasyonlardan hangisinde hem iç hem de dış gezegenler olabilir?

Seçenek 6

1. Dış gezegenin Güneş etrafındaki dönüşünün karşıtlıkları 1.5 yıl içinde tekrarlanırsa yıldız periyodu ne olur?

2. Dolunay sırasında Ay'ın yanında hangi gezegenler görülebilir?

Çıktı:
	Seviye

©2015-2019 sitesi
Tüm hakları yazarlarına aittir. Bu site yazarlık iddiasında bulunmaz, ancak ücretsiz kullanım sağlar.
Sayfa oluşturma tarihi: 2016-08-20