Den je jednou ze základních jednotek měření času. Rotace Země a zdánlivý pohyb hvězdné oblohy.

Hlavní veličina pro měření času je vztažena k periodě celé otáčky zeměkoule kolem své osy.

Donedávna se věřilo, že rotace Země je zcela rovnoměrná. V této rotaci však byly nyní nalezeny určité nesrovnalosti, které jsou však tak malé, že pro konstrukci kalendáře nemají význam.

Být na povrchu Země a podílet se s ní na jejím rotační pohyb necítíme to.

Otáčení zeměkoule kolem její osy posuzujeme pouze podle těch viditelných jevů, které jsou s ní spojeny. Důsledkem každodenní rotace Země je například zdánlivý pohyb nebeské klenby se všemi svítidly na ní umístěnými: hvězdami, planetami, Sluncem, Měsícem atd.

V dnešní době lze pro určení doby trvání jedné otáčky zeměkoule použít - speciální dalekohled - tranzitní přístroj, jehož optická osa tubusu se otáčí přísně v jedné rovině - rovině poledníku daného místa, procházející body jihu a severu. Překročení poledníku hvězdou se nazývá horní klimax. Časový interval mezi dvěma po sobě jdoucími horními vrcholy hvězdy se nazývá hvězdný den.

Přesnější definice hvězdného dne je následující: je to časový interval mezi dvěma po sobě jdoucími horními vrcholy jarní rovnodennosti. Jsou jednou ze základních jednotek měření času, protože jejich trvání zůstává nezměněno. Hvězdný den je rozdělen na 24 hvězdných hodin, každou hodinu na 60 hvězdných minut a každou minutu na 60 hvězdných sekund.

Hvězdné hodiny, minuty a vteřiny se počítají na hvězdných hodinách, které jsou k dispozici v každé astronomické observatoři a vždy ukazují hvězdný čas. užít si v Každodenní život takové hodiny jsou nepohodlné, protože stejná hvězdná hodina během roku připadá na různé doby slunečního dne. Život přírody a s ním i celý život lidí je spojen nikoli s pohybem hvězd, ale se změnou dne a noci, tedy s každodenním pohybem Slunce. Proto v každodenním životě nepoužíváme hvězdný čas, ale sluneční čas. Pojem slunečního času je mnohem složitější než pojem hvězdného času. Nejprve si musíme jasně představit zdánlivý pohyb Slunce.

Zdánlivý roční pohyb Slunce. Ekliptický.

Sledování z noci do noci Hvězdná obloha, můžete vidět, že každou další půlnocí kulminuje více a více nových hvězd. To se vysvětluje tím, že v důsledku ročního pohybu zeměkoule na oběžné dráze dochází k pohybu Slunce mezi hvězdami. Odehrává se ve stejném směru, ve kterém se Země otáčí, tedy od západu na východ.

Dráha zdánlivého pohybu Slunce mezi hvězdami se nazývá ekliptika. . Představuje na nebeské sféře velký kruh, jehož rovina je nakloněna k rovině nebeského rovníku pod úhlem 23° 27" a protíná se s nebeským rovníkem ve dvou bodech. Jsou to body jarní a podzimní rovnodennosti. V prvním z nich je Slunce kolem 21. března, kdy přechází z jižní polokoule, když se nachází kolem druhé polokoule, do severního bodu září, je to severní koule. během roku se postupně pohybuje mezi následujícími 12 souhvězdími, která se nacházejí podél ekliptiky a tvoří pás zvěrokruh .

Zdánlivý pohyb Slunce přes souhvězdí zvěrokruhu: Ryby, Beran, Býk, Blíženci, Rak, Lev, Panna, Váhy, Štír, Střelec, Kozoroh a Vodnář. (Přísně vzato, Slunce prochází i 13. souhvězdím - Ophiuchus. Ještě správnější by bylo uvažovat o tomto souhvězdí zvěrokruhu než o takovém souhvězdí Štíra, ve kterém je Slunce méně dlouho než v každém z ostatních souhvězdí.) Tato souhvězdí, zvaná zvěrokruh, mají své vlastní běžné jméno dostal z řeckého slova "zoon" - zvíře, protože mnoho z nich bylo ve starověku pojmenováno po zvířatech. V každém souhvězdí zvěrokruhu je Slunce v průměru asi měsíc. Proto i v dávných dobách každý měsíc odpovídal určitému znamení zvěrokruhu. Březen byl například označen znamením Berana, protože jarní rovnodennost se v tomto souhvězdí nacházela asi před dvěma tisíci lety, a Slunce tedy toto souhvězdí minulo v březnu. Když se Země pohne na své oběžné dráze a přesune se z polohy III (březen) do polohy IV (duben), Slunce se přesune ze souhvězdí Berana do souhvězdí Býka, a když bude Země v poloze V (květen), Slunce se přesune ze souhvězdí Býka do souhvězdí Blíženců atd.

Pohyb severního pólu světa mezi hvězdami za 26 000 let.

Jarní rovnodennost však nezůstává v nebeské sféře nezměněna. Jeho pohyb, objevený ve II. před naším letopočtem E. řecký vědec Hipparchos, byl nazýván precese, tj. precese rovnodennosti. Je to způsobeno následujícím důvodem. Země není koule, ale sféroid, zploštělý na pólech. Přitažlivé síly ze Slunce a Měsíce působí na různé části kulovité Země odlišně. Tyto síly vedou k tomu, že při současné rotaci Země a jejím pohybu kolem Slunce opisuje osa rotace Země kužel blízko kolmice k rovině oběžné dráhy. V důsledku toho se nebeské póly pohybují mezi hvězdami v malém kruhu se středem na ekliptickém pólu a jsou od něj ve vzdálenosti asi 231/2°. Vlivem precese se jarní rovnodennost posouvá po ekliptice na západ, tj. viditelný pohyb Slunce, v hodnotě 50"3 za rok. Proto udělá celý kruh za asi 26 000 let. Ze stejného důvodu byl severní pól světa, který se v naší době nacházel poblíž Polární hvězdy, před 4000 lety poblíž Draka a za 12 000 let bude poblíž Vegy (Lyra).

Slunečný den a sluneční čas.

Skutečný slunečný den. Pokud pomocí tranzitního přístroje nepozorujeme hvězdy, ale Slunce a denně zaznamenáváme dobu průchodu středu slunečního disku poledníkem, tedy okamžik jeho horní kulminace, pak zjistíme, že časový interval mezi dvěma horními kulminacemi středu slunečního disku, který se nazývá skutečný sluneční den, je vždy o průměr 3 minut delší než hvězdný den. 56 sekund, tedy přibližně 4 minuty. Vyplývá to ze skutečnosti, že Země obíhající kolem Slunce během roku, tj. přibližně za 365 a čtvrt dne, kolem něj provede úplnou revoluci. Odráží tento pohyb Země, Slunce se za jeden den posune asi o 1/365 své roční dráhy, tedy asi o jeden stupeň, což odpovídá čtyřem minutám času. Na rozdíl od hvězdného dne však pravý sluneční den periodicky mění své trvání.

Je to způsobeno dvěma důvody: za prvé je to sklon ekliptické roviny k rovině nebeského rovníku a za druhé eliptický tvar oběžné dráhy Země. Když je Země na části elipsy nejblíže Slunci, pohybuje se rychleji; za půl roku bude Země v opačné části elipsy a bude se na oběžné dráze pohybovat pomaleji. Nerovnoměrný pohyb Země na své oběžné dráze způsobuje nerovnoměrný zdánlivý pohyb Slunce v nebeské sféře: v jiný čas Slunce se během roku pohybuje různými rychlostmi. Proto se délka skutečného slunečního dne neustále mění. Takže například 23. prosince, kdy je skutečný den nejdelší, mají 51 sekund. delší než 16. září, kdy jsou nejkratší. Střední sluneční den. Vzhledem k nestejnoměrnosti skutečných slunečních dnů je nepohodlné je používat jako jednotku pro měření času. Asi před třemi sty lety to dobře věděli pařížští hodináři, když na svůj cechovní erb napsali: "Slunce klamně ukazuje čas."

Všechny naše hodinky – náramkové, nástěnné, kapesní a další – jsou přizpůsobeny nikoli pohybu skutečného Slunce, ale pohybu pomyslného bodu, který během roku udělá jednu úplnou otáčku kolem Země za stejnou dobu jako Slunce, ale pohybuje se po nebeském rovníku a zcela rovnoměrně. Tento bod se nazývá střední slunce. Okamžik průchodu průměrného slunce poledníkem se nazývá průměrné poledne a časový interval mezi dvěma po sobě následujícími průměrnými polednemi je průměrným slunečním dnem. Jejich trvání je vždy stejné. Jsou rozděleny do 24 hodin, každá hodina středního slunečního času je zase rozdělena na 60 minut a každá minuta je rozdělena na 60 sekund středního slunečního času. Je to průměrný sluneční den, a ne hvězdný den, který je jednou z hlavních jednotek měření času, která je základem moderního kalendáře. Rozdíl mezi průměrem slunečný čas a skutečný čas ve stejném okamžiku se nazývá rovnice času.

Astronomický základ kalendáře.

Víme, že každý kalendář je založen na astronomických jevech: střídání dne a noci, střídání lunárních fází a střídání ročních období. Tyto jevy poskytují tři základní jednotky času, které jsou základem každého kalendářního systému, jmenovitě sluneční den, lunární měsíc a sluneční rok. Vezmeme-li průměrný sluneční den jako konstantní hodnotu, stanovíme dobu trvání lunárního měsíce a sluneční rok. V průběhu historie astronomie se trvání těchto jednotek času neustále zpřesňovalo.

synodický měsíc.

Základem lunárních kalendářů je synodický měsíc – časový interval mezi dvěma po sobě následujícími stejnými fázemi měsíce. Původně, jak již bylo známo, bylo stanoveno na 30 dní. Později se zjistilo, že lunární měsíc má 29,5 dne. V současné době se průměrná délka synodického měsíce považuje za 29,530588 středních slunečních dnů nebo 29 dní 12 hodin 44 minut 2,8 sekund středního slunečního času.

tropický rok.

Mimořádně důležité bylo postupné zpřesňování trvání slunečního roku. V prvních kalendářních systémech rok obsahoval 360 dní. Staří Egypťané a Číňané asi před pěti tisíci lety určovali délku slunečního roku na 365 dní a několik století před naším letopočtem, jak v Egyptě, tak v Číně, byla délka roku stanovena na 365,25 dne. Moderní kalendář je založen na tropickém roce - časovém intervalu mezi dvěma po sobě jdoucími průchody středu Slunce jarní rovnodenností.

Takoví vynikající vědci jako P. Laplace (1749-1827) v roce 1802, F. Bessel (1784-1846) v roce 1828, P. Hansen (1795-1874) v roce 1853, W. Le Verrier (1811-1877) v roce 1858 se zabývali určováním přesné hodnoty tropického roku a někteří další.

Pro určení délky tropického roku navrhl S. Newcomb obecný vzorec: T == 365,24219879 - 0,0000000614 (t - 1900), kde t je pořadové číslo roku.

V říjnu 1960 se v Paříži konala XI. Generální konference pro váhy a míry, na které byl přijat jednotný mezinárodní systém jednotek (SI) a schválena nová definice druhé jako základní jednotky času doporučená IX. kongresem Mezinárodní astronomické unie (Dublin, 1955). V souladu s rozhodnutí efemeridní sekunda je definována jako 1/31556925,9747 část tropického roku pro začátek roku 1900. Odtud je snadné určit hodnotu tropického roku: T ==- 365 dní 5 hodin. 48 min. 45,9747 sec. nebo T = 365,242199 dnů.

Pro účely kalendáře není tak vysoká přesnost vyžadována. Zaokrouhlením na páté desetinné místo tedy dostaneme T == 365,24220 dne. Toto zaokrouhlení tropického roku dává chybu jeden den za 100 000 let. Proto hodnota, kterou jsme přijali, může být dobře brána jako základ všech kalendářních výpočtů. Takže ani synodický měsíc, ani tropický rok neobsahují celé číslo středních slunečních dnů, a proto jsou všechny tyto tři veličiny nesouměřitelné. To znamená, že není možné jednoduše vyjádřit jednu z těchto veličin v termínech druhé, tj. nelze zvolit nějaký celočíselný počet slunečních let, který by obsahoval celý počet lunárních měsíců a celý počet středních slunečních dnů. To vysvětluje celou složitost kalendářního problému a všechen zmatek, který vládl po mnoho tisíciletí v otázce počítání velkých časových úseků.

Tři druhy kalendářů.

Touha alespoň do jisté míry koordinovat mezi sebou den, měsíc a rok vedla k tomu, že v různých dobách vznikly tři typy kalendářů: sluneční, založený na pohybu Slunce, ve kterém se snažili koordinovat den a rok; lunární (na základě pohybu měsíce), jehož účelem bylo koordinovat den a lunární měsíc; konečně lunisolární, ve kterém byly učiněny pokusy o harmonizaci všech tří jednotek času.

V současné době téměř všechny země světa používají sluneční kalendář. Lunární kalendář hrál ve starověkých náboženstvích velkou roli. V některých východních zemích, které vyznávají muslimské náboženství, přežilo dodnes. V něm mají měsíce každý 29 a 30 dní a počet dní se mění tak, že první den každého dalšího měsíce se shoduje s výskytem „nového měsíce“ na obloze. Roky lunárního kalendáře obsahují střídavě 354 a 355 dní.

Lunární rok je tedy o 10–12 dní kratší než rok sluneční. Lunisolární kalendář se používá v židovském náboženství k výpočtu náboženských svátků, stejně jako ve státě Izrael. Je zvláště složitý. Rok v něm obsahuje 12 lunárních měsíců, skládajících se buď z 29 nebo 30 dnů, ale aby se vzal v úvahu pohyb Slunce, jsou pravidelně zaváděny „přestupné roky“, které obsahují další, třináctý měsíc. Jednoduché, tj. dvanáctiměsíční roky, se skládají z 353, 354 nebo 355 dnů a přestupné roky, tj. třináctiměsíční roky, mají každý 383, 384 nebo 385 dnů. Tím se dosáhne toho, že první den každého měsíce se téměř přesně shoduje s novoluním.

Roční dráha Slunce

Výraz "cesta Slunce mezi hvězdami" bude někomu připadat zvláštní. Přes den nevidíte hvězdy. Proto není snadné si všimnout, že Slunce se pomalu, asi o 1˚ za den, pohybuje mezi hvězdami zprava doleva. Můžete ale vidět, jak se vzhled hvězdné oblohy během roku mění. To vše je důsledkem revoluce Země kolem Slunce.

Dráha viditelného ročního pohybu Slunce na pozadí hvězd se nazývá ekliptika (z řeckého "eclipsis" - "zatmění") a období revoluce podél ekliptiky se nazývá hvězdný rok. To se rovná 265 dnům 6 hodinám 9 minutám 10 sekundám nebo 365,2564 středním slunečním dnům.

Ekliptika a nebeský rovník se protínají pod úhlem 23˚26" v bodech jarní a podzimní rovnodennosti. V prvním z těchto bodů se Slunce obvykle vyskytuje 21. března, kdy přechází z jižní polokoule oblohy na severní. Ve druhém, 23. září, kdy se jejich severní polokoule vyskytuje na severu na severním bodu 2, na severním bodu Atek2, na severním okraji Slunce. (letní slunovrat) a na jih 22. prosince (zimní slunovrat)). přestupný rok tato data jsou posunuta o jeden den.

Ze čtyř bodů na ekliptice je hlavním bodem jarní rovnodennost. Právě od ní je měřena jedna z nebeských souřadnic – rektascenze. Slouží také k počítání hvězdného času a tropického roku - časového intervalu mezi dvěma po sobě jdoucími průchody středu Slunce jarní rovnodenností. Tropický rok určuje střídání ročních období na naší planetě.

Protože jarní rovnodennost se pomalu pohybuje mezi hvězdami v důsledku precese zemské osy, trvání tropického roku je kratší než trvání siderického roku. Je to 365,2422 středních slunečních dnů.

Asi před 2 tisíci lety, když Hipparchos sestavil svůj katalog hvězd (první, který se k nám dostal celý), byla jarní rovnodennost v souhvězdí Berana. V naší době se posunula téměř o 30˚ do souhvězdí Ryb a bod podzimní rovnodennosti se přesunul ze souhvězdí Vah do souhvězdí Panny. Ale podle tradice jsou body rovnodenností určeny dřívějšími znameními dřívějších "rovnodenných" souhvězdí - Berana a Vah. Totéž se stalo s body slunovratu: léto v souhvězdí Býka je ve znamení Raka a zima v souhvězdí Střelce je ve znamení Kozoroha.

A konečně poslední věc souvisí se zdánlivým ročním pohybem Slunce. Polovinu ekliptiky od jarní rovnodennosti do podzimu (od 21. března do 23. září) projde Slunce za 186 dní. Druhá polovina, od podzimní rovnodennosti do jarní rovnodennosti, trvá 179 dní (180 v přestupném roce). Ale konec konců jsou poloviny ekliptiky stejné: každá má 180˚. Proto se Slunce pohybuje po ekliptice nerovnoměrně. Tato nerovnoměrnost se vysvětluje změnou rychlosti pohybu Země po eliptické dráze kolem Slunce.

Nerovnoměrný pohyb Slunce podél ekliptiky vede k různým délkám ročních období. Pro obyvatele severní polokoule je například jaro a léto o šest dní delší než podzim a zima. Země se 2. až 4. června nachází od Slunce o 5 milionů kilometrů déle než 2. až 3. ledna a na své oběžné dráze se pohybuje pomaleji v souladu s druhým Keplerem. V létě Země přijímá méně tepla ze Slunce, ale léto na severní polokouli je delší než zima. Proto je severní polokoule teplejší než jižní polokoule.

SLUNEČNÍ ZATMĚNÍ

V době měsíčního novu může dojít k zatmění Slunce – vždyť právě v novoluní Měsíc prochází mezi Sluncem a Zemí. Astronomové předem vědí, kdy a kde bude zatmění Slunce pozorováno, a hlásí to v astronomických kalendářích.

Země má jediný satelit, ale jaký satelit! Měsíc je 400krát menší než Slunce a jen 400krát blíže k Zemi, takže na obloze se Slunce a Měsíc jeví jako disky stejné velikosti. Takže během úplného zatmění Slunce Měsíc zcela zakryje jasný povrch Slunce, zatímco celou sluneční atmosféru nechá odkrytou.

Přesně v určenou hodinu a minutu je přes tmavé sklo vidět, jak se něco černého plazí z pravého okraje na jasný kotouč Slunce, když se na něm objeví černá díra. Postupně roste, až nakonec sluneční kruh získá podobu úzkého srpu. Denní světlo přitom rychle slábne. Zde se Slunce zcela schová za temnou oponu, zhasne poslední denní paprsek a temnota, která se zdá čím hlubší, čím náhleji je, se rozprostírá a uvrhne člověka i celou přírodu do tichého překvapení.

Anglický astronom Francis Bailey vypráví o zatmění Slunce 8. července 1842 ve městě Pavia (Itálie): „Když přišlo úplné zatmění a sluneční světlo okamžitě zhaslo, kolem tmavého tělesa Měsíce se náhle objevilo jakési jasné záření, podobné koruně nebo svatozáři kolem hlavy světce, což bylo nyní šířkou koronace před mýma očima. průměr Měsíce. Zdálo se, že se skládá z jasných paprsků. Jeho světlo bylo hustší u samého okraje Měsíce a jak vzdálenost šla, paprsky koróny slábly a tenčily. Slábnutí světla probíhalo celkem hladce s rostoucí vzdáleností. Koróna se jevila ve formě paprsků přímých slabých paprsků; jejich vnější konce byly zcela bílé, její vnější paprsky byly vějířovitě rozprostřeny, její vnější paprsky nebyly úplně bílé. jako plynový plamen. Bez ohledu na to, jak brilantní tento fenomén byl, bez ohledu na to, jak potěšený mohl být mezi diváky, v této zvláštní, úžasné podívané bylo rozhodně něco zlověstného a plně chápu, jak šokovaní a vyděšení lidé mohou být v době, kdy k těmto jevům došlo zcela nečekaně.

Nejpřekvapivějším detailem celého snímku byl vzhled tří velkých říms (protuberancí), které se tyčily nad okrajem Měsíce, ale zjevně tvořily součást koruny. Vypadaly jako hory obrovské výšky, jako zasněžené vrcholky Alp, když je ozařovaly rudé paprsky zapadajícího slunce. Jejich červená barva vybledla do lila nebo fialové; možná by se sem nejlépe hodil odstín broskvových květů. Světlo výstupků bylo na rozdíl od zbytku koruny naprosto klidné, „hory“ se netřpytily ani netřpytily. Všechny tři výčnělky, poněkud odlišné velikosti, byly viditelné až do poslední chvíle úplné fáze zatmění. Jakmile však prorazil první paprsek Slunce, protuberance spolu s korónou beze stopy zmizely a okamžitě se vzpamatovaly jasné světlo dní." Tento jev, tak jemně a barvitě popsaný Baileym, trval o něco déle než dvě minuty.

Pamatujete na chlapce Turgeněva na Bezhinsky louce? Pavlusha mluvil o tom, jak nebylo vidět Slunce, o muži s džbánem na hlavě, který byl mylně považován za Antikrista Trishku. Byl to tedy příběh o stejném zatmění 8. července 1842!

Ale na Rusi nebylo žádné zatmění, o čemž vypráví „Slovo o Igorově tažení“ a starověké kroniky. Na jaře roku 1185 šli princ Igor Svyatoslavich z Novgorod-Severského a jeho bratr Vsevolod, naplněni duchem války, k Polovcům, aby získali slávu pro sebe a kořist pro oddíl. 1. května v pozdním odpoledni, jakmile pluky „Dazhd-Božích vnuků“ (potomci Slunce) vstoupily do cizí země, setmělo se dříve, než se očekávalo, ptáci ztichli, koně řehtali a nešli, stíny jezdců byly nejasné a podivné, step dýchala chladně. Igor se rozhlédl a viděl, že „slunce stojící jako měsíc“ je vyprovází. A Igor řekl svým bojarům a jeho družině: "Vidíte? Co znamená to záření??" Podívali se, viděli a sklonili hlavy. A muži řekli: "Náš princi! Toto záření pro nás nevěstí nic dobrého!" Igor odpověděl: "Bratři a družina! Tajemství Boha nikdo nezná. A co nám Bůh dá - pro naše dobro nebo pro smutek - uvidíme." Desátého květnového dne zahynul Igorův oddíl v polovské stepi a zraněný princ byl zajat.

Pohyb slunce mezi hvězdami

(lekce - přednáška)

Tato lekce je určena studentůmXIučebnicové třídyG.Ya. Myakisheva, B.B. Bukhovtseva "Fyzika. Třída 11" (profilové třídy)

Vzdělávací cíl lekce: studovat pohyb Slunce vzhledem ke vzdáleným hvězdám.

Výchovné úkoly lekce:

Určete hlavní typy nebeského pohybu Slunce a korelujte je s takovými jevy, jako je změna délky dne a noci, změna ročních období, přítomnost klimatických pásem;

Formovat schopnost studentů najít a určit hlavní roviny, linie, body nebeské sféry spojené s pohybem Slunce;

Formovat schopnost studentů určovat horizontální souřadnice Slunce;

Obecné poznámky

Informace v přednášce jsou podány stručnou formou, tzn krátká fráze může vyžadovat hodně přemýšlení. Rozvoj potřeby reflexe a následně i porozumění obsahu konkrétního tématu studenty koreluje s plněním úkolů:

Praktické tipy při práci s informacemi:

po obdržení nové informace si je promyslete a jasně formulujte odpověď na otázku: „O co jde a proč vám to bylo řečeno?“;

zvykněte si ptát se sami sebe "proč?" a nezávisle nacházet odpovědi na své cestě, přemýšlet, mluvit se soudruhy, učitelem;

při kontrole vzorce, řešení úlohy apod. provádějte matematické operace postupně, zapisujte si všechny mezivýpočty;

Hlavní otázky přednášky

Pohyb nebeských těles.

Pohyb slunce mezi hvězdami.

Ekliptický. Ekliptický souřadnicový systém.

Ekliptický- velký kruh nebeské sféry, podél kterého dochází ke zdánlivému ročnímu pohybu Slunce. Směr tohoto pohybu (asi 1 za den) je opačný než směr denní rotace Země. Slovo "ekliptika" pochází z řeckého slova "eclipsis" - zatmění.

Osa rotace Země má konstantní úhel sklonu k rovině otáčení Země kolem Slunce, rovný přibližně 66 ° 34 "(viz obr. 1). Výsledkem je, že úhel ε mezi rovinou ekliptiky a rovinou nebeského rovníku je 23°26".

Obrázek 1. Ekliptický a nebeský rovník

Na základě obrázku 1 vyplňte mezery v definicích níže.

Osa ekliptiky (PP") - ………………

………………………………………….. .

Severní pól ekliptika (P) - …………………………………………………. .

Jižní ekliptický pól (P") - ………………………………………………………………………….. .

Ekliptika prochází 13 souhvězdími. Ophiuchus nepatří do souhvězdí zvěrokruhu.

Body jarní (γ) a podzimní (Ω) rovnodennosti jsou průsečíky ekliptiky a nebeského rovníku. Jarní rovnodennost se nachází v souhvězdí Ryb (donedávna - v souhvězdí Berana). Datum jarní rovnodennosti je 20. (21. března). Bod podzimní rovnodennosti je v souhvězdí Panny (donedávna v souhvězdí Vah). Datum podzimní rovnodennosti je 22. (23. září).

Letní slunovrat a zimní slunovrat bodů 90° od rovnodenností.Letní slunovrat leží na severní polokouli, připadá na 22. června. Zimní slunovrat leží na jižní polokouli a připadá na 22. prosince.

Ekliptický souřadnicový systém.

Obrázek 2. Ekliptický souřadnicový systém

Jako hlavní rovina ekliptického souřadnicového systému je zvolena rovina ekliptiky (obr. 2). Ekliptické souřadnice jsou:

Zeměpisná šířka a délka hvězdy se nemění v důsledku každodenního pohybu nebeské sféry. Ekliptický souřadnicový systém se využívá především při studiu pohybu planet. To je výhodné, protože planety se pohybují vzhledem ke hvězdám přibližně v rovině ekliptiky. Kvůli maličkosti β vzorce obsahující cos β a sin β lze zjednodušit.

Poměr mezi stupni, hodinami a minutami je následující: 360 =24, 15=1, 1=4.

Pohyb nebeských těles

Denní pohyb svítidel. na diety dráhy svítidel na nebeské sféře jsou kružnice, jejichž roviny jsou rovnoběžné s nebeským rovníkem. Tyto kruhy se nazývají nebeské rovnoběžky. Každodenní pohyb svítidel je důsledkem rotace Země kolem své osy. Viditelnost svítidel závisí na jejich nebeských souřadnicích, poloze pozorovatele na povrchu Země (viz obr. 3).

Obrázek 3. Denní dráhy svítidel vzhledem k horizontu pro pozorovatele nacházejícího se: a - ve středních zeměpisných šířkách; b - na rovníku; c - na pólu Země.

1. Formulujte větu o výšce světového pólu.

2. Popište, jak můžete vysvětlit vlastnosti denního pohybu svítidel v důsledku rotace Země kolem své osy v různých zeměpisných šířkách?

Jak se mění denní pohyb jeho svítidla: a) výška; b) rektascenzi; c) deklinace?

Mění se během dne výška, rektascenze a deklinace hlavních bodů nebeské sféry: Z, Z ׳ , P, P ׳ , N, S, E, W?

3. Pohyb Slunce mezi hvězdami.

vyvrcholení- fenomén překračování nebeského poledníku svítidlem. V horním vrcholu má svítidlo největší výšku. Azimut svítidla v horním vrcholu je roven ……. A na dně - nejmenší. Azimut hvězdy při spodní kulminaci je ...... Okamžik horní kulminace středu Slunce je tzv. pravé poledne, a dno - pravá půlnoc.

V výška světla ( h) nebo zenitová vzdálenost ( z) v okamžiku kulminace závisí na deklinaci hvězdy ( δ) a zeměpisná šířka místa pozorování ( φ )

Obrázek 4. Projekce nebeské sféry do roviny nebeského poledníku

V tabulce 3 jsou uvedeny vzorce pro stanovení výšky svítidla v horní a dolní kulminaci. Typ výrazu pro výšku svítidla při vyvrcholení je určen na základě obrázku 4.

Tabulka 3

Výška svítidla při vyvrcholení

Deklinace slunce

Výška svítidla v horním vrcholu

Výška svítidla při spodním vrcholu

δ < φ

h \u003d 90˚-φ + δ

h=90°-φ-5

δ = φ

h=90˚

h=0˚

δ > φ

h=90°+φ-5

h= φ+δ-90˚

Existují tři kategorie svítidel pro místa na Zemi, pro která je 0<φ <90˚:

Pokud je deklinace hvězdy δ< -(90˚- φ ), то оно будет невосходящим. Если склонение светила δ >(90˚- φ ), nebude nastavení.

Podmínky pro viditelnost Slunce a střídání ročních období závisí na poloze pozorovatele na povrchu Země a na poloze Země na oběžné dráze.

Roční pohyb Slunce- jev pohybu Slunce vůči hvězdám v opačném směru, než je denní rotace nebeské sféry. Tento jev je důsledkem pohybu Země kolem Slunce po eliptické dráze ve směru rotace Země kolem své osy, tzn. proti směru hodinových ručiček při pohledu od severního pólu k jihu (viz obr. 5).

Obrázek 5. Náklon osy rotace Země a roční období

Obrázek 6. Schéma poloh Země během letního a zimního slunovratu

Při ročním pohybu Slunce dochází k těmto jevům: změna polední výšky, polohy bodů východu a západu Slunce, délka dne a noci, vzhled hvězdné oblohy ve stejnou hodinu po západu slunce.

Rotace Země kolem Slunce a také to, že osa denní rotace Země je v kterémkoli bodě zemské oběžné dráhy vždy rovnoběžná sama se sebou, jsou hlavními důvody střídání ročních období. Tyto faktory určují různý sklon slunečních paprsků vzhledem k povrchu Země a různou míru osvětlení polokoule, na kterou svítí (viz obr. 5, 6). Čím výše je Slunce nad obzorem, tím silnější je jeho schopnost ohřívat zemský povrch. Na druhé straně změna vzdálenosti od Země ke Slunci během roku neovlivňuje změnu ročních období: Země, která prochází svou eliptickou dráhou, je v nejbližším bodě v lednu a v nejvzdálenějším bodě v červenci.

Pomocí přednáškového materiálu vyplňte tabulku 4.

Tabulka 4

Denní pohyb Slunce v různých ročních obdobích ve středních zeměpisných šířkách

pozici na ekliptice

deklinace

polední výška

Minimální výška

bod východu slunce

Vstupní bod

Délka dne

20(21) .03

22.06

22(23).09

22.12

Astronomická znamení tepelných zón:

1. Jak se změní hranice tepelných pásů, pokud se zmenší úhel sklonu zemské osy rotace k rovině oběžné dráhy Země? stane 90˚?

   Pod jakým úhlem sklonu osy rotace Země k rovině její oběžné dráhy nebudou žádné mírné pásy?

Změna vzhledu hvězdné oblohy. Každou další noc se před námi oproti předchozí noci objevují hvězdy mírně posunuté na západ. Od večera do večera vychází stejná hvězda o 4 minuty dříve. O rok později se pohled na hvězdnou oblohu opakuje.

Pokud je určitá hvězda 1. září ve 21 hodin na zenitu, v kolik hodin bude 1. března v zenitu? Vidíš ji? Odpověď zdůvodněte.

Precese - kuželovitá rotace zemské osy s periodou 26 000 let pod vlivem gravitačních sil Slunce a Měsíce. Precesní pohyb Země způsobuje, že severní a jižní pól světa opisují kruhy na obloze: osa světa popisuje kužel kolem osy ekliptiky s poloměrem asi 23˚26", který zůstává po celou dobu nakloněn k rovině pohybu Země pod úhlem asi 66˚34" ve směru hodinových ručiček (obr. ve směru hodinových ručiček).

Precese mění polohu nebeských pólů. Před 2700 lety se poblíž severního pólu světa nacházela hvězda α Draconis, kterou čínští astronomové nazývali Královská hvězda. V současné době je Polárka α Ursa Minor. Do roku 10 000 se severní pól světa přiblíží k hvězdě Deneb (α Cygnus). V roce 13600 se Vega (α Lyrae) stane polární hvězdou.

Obrázek 7. Precesní pohyb zemské osy

V důsledku precese se body jarní a podzimní rovnodennosti, letního a zimního slunovratu pomalu pohybují souhvězdími zvěrokruhu. Před 5000 lety byla jarní rovnodennost v souhvězdí Býka, poté se přesunula do souhvězdí Berana a nyní je v souhvězdí Ryb (viz obr. 8). Tento offset je
= 50",2 ročně.

Obrázek 8. Precese a nutace na nebeské sféře

Přitažlivost planet je příliš malá na to, aby způsobila změny polohy zemské osy rotace, působí však na pohyb Země kolem Slunce, mění polohu v prostoru roviny oběžné dráhy Země, tzn. rovina ekliptiky: periodicky se mění sklon ekliptiky k rovníku, který se aktuálně snižuje o 0,47 za rok Změna polohy roviny ekliptiky přináší změnu za prvé v hodnotě rychlosti pohybu rovnodenností v důsledku precesního pohybu (v = 50,2 pólu popsaného pólu, cos se neuzavře ).

Obrázek 9. Precesní pohyb severního nebeského pólu. Tečky uprostřed ukazují polohu nebeského pólu

Nutace zemské osy malé různé výkyvy osy rotace Země kolem její průměrné polohy. Nutační oscilace vznikají, protože precesní síly Slunce a Měsíce neustále mění svou velikost a směr; jsou rovny nule, když jsou Slunce a Měsíc v rovině zemského rovníku a dosahují maxima v největší vzdálenosti od těchto svítidel.

Nebeské póly vlastně v důsledku precese a nutace zemské osy popisují složité vlnovky na obloze (viz obr. 8).

Je třeba poznamenat, že účinky precese a nutace jsou generovány vnějšími silami, které mění orientaci osy rotace Země v prostoru. Těleso Země zůstává v tomto případě takříkajíc zafixováno vzhledem k měnící se ose. Vlajka nastavená dnes na severním pólu proto bude také označovat severní pól za 13 000 let a zeměpisná šířka a bodu zůstane rovna 90°. Protože ani precese, ani nutace nevedou k žádným změnám zeměpisné šířky na Zemi, nezpůsobují tyto jevy ani klimatické změny. Stále však vytvářejí posun v ročních obdobích vzhledem k nějakému ideálnímu kalendáři.

Co můžete říci o změnách ekliptické délky, ekliptické šířky, rektascenze a deklinace všech hvězd v důsledku precesního pohybu zemské osy?

Úkoly pro samostatné domácí úkoly

Pojmenujte hlavní roviny, přímky a body nebeské sféry.

Kde nebeská tělesa stoupají a zapadají pro pozorovatele nacházejícího se na severní (jižní) polokouli Země?

Jak se konstruují astronomické souřadnicové systémy?

Co se nazývá výška a azimut slunce?

Jak se nazývají rovníkové a ekliptické souřadnice?

Jak souvisí rektascenze a hodinový úhel?

Jak spolu souvisí deklinace a výška svítidla v okamžiku horní kulminace?

Co je precese a nutace?

Proč hvězdy vždy vycházejí a zapadají ve stejných bodech na obzoru, zatímco Slunce a Měsíc nikoli?

Jak souvisí zdánlivý pohyb Slunce přes nebeskou sféru s pohybem Země kolem Slunce?

Co je to ekliptika?

Které body se nazývají rovnodennosti a proč?

Co je to slunovrat?

Pod jakým úhlem je ekliptika skloněna k obzoru a proč se tento úhel během dne mění?

Jak se může ekliptika shodovat s horizontem?

Nakreslete perem na kruh znázorňující model nebeské sféry body, kde se nachází Slunce:

Označte polohu ekliptiky pomocí označených bodů. Uveďte na ekliptice (přibližně) polohu Slunce 21. dubna, 23. října a své narozeniny. Najděte body uvedené v předchozích odstavcích na modelu nebeské sféry.

Literatura

Levitan, E.P. Metody výuky astronomie na střední škole / E.P. Levitan. - M.: Osvícení, 1965. - 227 s.

Malakhov A.A. Fyzika a astronomie (kompetenční přístup): učebnicová metoda. příspěvek / A.A. Malakhov; Shadr. Stát ped. in-t. - Shadrinsk: Shadr. Dům tisku, 2010. - 163 s.

Starosta, V.F. Jak poznat, že se Země otáčí? / VF. Mayorov // Fyzika. - 2010. - č. 2. - S. 45-47.

Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Physics: Proc. Pro 10 buněk. vzdělávací instituce. – M.: Osvěta, 2010.

Pinsky A.A., Razumovsky V.G., Bugaev A.I. atd. Fyzika a astronomie: Učebnice pro 9. ročník. obecné vzdělání Instituce / Ed. A.A. Pinsky, V.G. Razumovsky.- M.: Osvícení, 2001. - S. 202-212

Ranzini, D. Kosmos / D. Ranzini; Za. z italštiny. N. Lebeděva. - M .: LLC Astrel Publishing House, 2004. - 320 s.

1 Roční pohyb Slunce a ekliptický souřadnicový systém

Slunce spolu s denní rotací se během roku pomalu pohybuje po celé nebeské sféře v opačném směru po velkém kruhu, zvaném ekliptika. Ekliptika je nakloněna k nebeskému rovníku pod úhlem Ƹ, jehož hodnota se aktuálně blíží 23 26´. Ekliptika se protíná s nebeským rovníkem v bodě jara ♈ (21. března) a podzimu Ω (23. září) rovnodennosti. Body ekliptiky, 90 od rovnodenností, jsou body letního (22. června) a zimního (22. prosince) slunovratu. Rovníkové souřadnice středu slunečního disku se v průběhu roku plynule mění od 0h do 24h (rektascenze) - ekliptická délka ϒm, počítáno od jarní rovnodennosti po kružnici zeměpisné šířky. A od 23 26´ do -23 26´ (deklinace) - ekliptická šířka, měřená od 0 do +90 k severnímu pólu a 0 až -90 k jižnímu pólu. Zvěrokruhová souhvězdí jsou souhvězdí, která leží na linii ekliptiky. Nachází se na ekliptické linii 13 souhvězdí: Beran, Býk, Blíženci, Rak, Lev, Panna, Váhy, Štír, Střelec, Kozoroh, Vodnář, Ryby a Ophiuchus. Ale souhvězdí Ophiuchus se nezmiňuje, ačkoliv se v něm Slunce nachází většinu času souhvězdí Střelce a Štíra. To se provádí pro pohodlí. Když je Slunce pod obzorem ve výškách od 0 do -6 - trvá občanský soumrak a od -6 do -18 - astronomický soumrak.

2 Měření času

Měření času je založeno na pozorování denní rotace kopule a ročního pohybu Slunce, tzn. rotace Země kolem své osy a rotace Země kolem Slunce.

Délka základní jednotky času, zvané den, závisí na zvoleném bodu na obloze. V astronomii se berou tyto body:

Jarní rovnodennost ♈ ( hvězdný čas);

Střed viditelného slunečního disku ( pravé slunce, pravý sluneční čas);

- zlé slunce - fiktivní bod, jehož polohu na obloze lze vypočítat teoreticky pro jakýkoli okamžik v čase ( střední sluneční čas)

Tropický rok se používá k měření dlouhých časových úseků na základě pohybu Země kolem Slunce.

tropický rok- časový interval mezi dvěma po sobě jdoucími průchody středu skutečného středu Slunce jarní rovnodenností. Obsahuje 365,2422 středních slunečních dnů.

Kvůli pomalému pohybu tečky jarní rovnodennost směrem ke slunci, způsobené precese, vzhledem ke hvězdám je Slunce ve stejném bodě na obloze po časovém intervalu 20 minut. 24 sekund delší než tropický rok. To se nazývá hvězdný rok a obsahuje 365,2564 středních slunečních dnů.

3 hvězdný čas

Časový interval mezi dvěma po sobě jdoucími vyvrcholeními jarní rovnodennosti na stejném geografickém poledníku se nazývá hvězdné dny.

Hvězdný čas se měří hodinovým úhlem jarní rovnodennosti: S=t ♈ , a je roven součtu rektascenze a hodinového úhlu jakékoli hvězdy: S = α + t.

Hvězdný čas v každém okamžiku se rovná rektascenci libovolného svítidla plus jeho hodinový úhel.

V okamžiku horní kulminace Slunce jeho hodinový úhel t=0, a S = α.

4 Pravý sluneční čas

Časový interval mezi dvěma po sobě jdoucími vyvrcholeními Slunce (střed slunečního disku) na stejném geografickém poledníku se nazývá Jsem opravdové slunečné dny.

Začátek skutečného slunečního dne na daném poledníku se považuje za okamžik spodní kulminace Slunce ( pravá půlnoc).

Doba od spodní kulminace Slunce do jakékoli jiné polohy, vyjádřená ve zlomcích skutečného slunečního dne, se nazývá pravý sluneční čas Tʘ

Pravý sluneční čas vyjádřeno jako hodinový úhel Slunce zvětšený o 12 hodin: Т ʘ = t ʘ + 12 h

5 Střední sluneční čas

Aby den měl konstantní trvání a zároveň byl spojen s pohybem Slunce, zavádějí se v astronomii pojmy dvou fiktivních bodů:

Střední ekliptické a střední rovníkové slunce.

Střední ekliptické Slunce (cf. ecliptic. S.) se pohybuje rovnoměrně podél ekliptiky průměrnou rychlostí.

Střední rovníkové Slunce se pohybuje podél rovníku konstantní rychlostí středního ekliptického Slunce a současně prochází jarní rovnodenností.

Časový interval mezi dvěma po sobě jdoucími vyvrcholeními středního rovníkového Slunce na stejném geografickém poledníku se nazývá průměrný sluneční den.

Doba, která uplynula od spodní kulminace středního rovníkového Slunce do jakékoli jiné jeho polohy, vyjádřená ve zlomcích středního slunečního dne, se nazývá střední sluneční časTm.

střední sluneční čas Tm na daném poledníku se v kterémkoli okamžiku číselně rovná hodinovému úhlu Slunce: Tm= t m+ 12h

Průměrný čas se od skutečného liší hodnotou rovnice času: Tm= Tʘ +n .

6 Univerzální, standardní a standardní čas

Svět:

Místní střední sluneční čas greenwichského poledníku se nazývá univerzální nebo univerzální čas T 0 .

Místní střední sluneční čas kteréhokoli bodu na Zemi je určen: Tm= T0+λh

standartní čas:

Čas je uchováván na 24 hlavních geografických polednících umístěných od sebe na zeměpisné délce přesně 15 (nebo 1 hodina) přibližně uprostřed každého časového pásma. Za hlavní nultý poledník je považován Greenwich. Standardní čas je univerzální čas plus číslo časového pásma: T P \u003d T 0+n

Mateřství:

V Rusku se v praktickém životě až do března 2011 používal čas mateřství:

T D \u003d T P+ 1 h.

Vyhlášený čas druhého časového pásma, ve kterém se Moskva nachází, se nazývá moskevský čas. V letním období (duben-říjen) byly ručičky hodin posunuty o hodinu dopředu a v zimě se vrátily o hodinu zpět.

7 Refrakce

Zdánlivá poloha svítidel nad horizontem se liší od polohy vypočítané podle vzorců. Paprsky z nebeského tělesa před vstupem do oka pozorovatele procházejí zemskou atmosférou a lámou se v ní. A protože hustota roste směrem k povrchu Země, paprsek světla se stále více odchyluje ve stejném směru podél zakřivené čáry, takže směr OM 1, podél kterého pozorovatel vidí svítidlo, se ukazuje být vychýlen k zenitu a neshoduje se se směrem OM 2, podél kterého by svítidlo viděl bez atmosféry.

Jev lomu světelných paprsků při průchodu zemskou atmosférou se nazývá astronomický lom světla. Úhel M 1 OM 2 se nazývá úhel lomu nebo lom ρ.

Úhel ZOM 1 se nazývá zdánlivá zenitová vzdálenost hvězdy zʹ a úhel ZOM 2 se nazývá skutečná zenitová vzdálenost z: z - zʹ = ρ, tzn. skutečná vzdálenost svítidla je o hodnotu větší než viditelná ρ.

Na linii horizontu lom světla se v průměru rovná 35ʹ.

V důsledku lomu jsou pozorovány změny tvaru disků Slunce a Měsíce, když vycházejí nebo zapadají.

Zeměpisné souřadnice – zeměpisná šířka a délka – jsou úhly, které určují polohu bodu na povrchu zeměkoule. Něco podobného lze představit i na obloze.

Pro popis vzájemných poloh a zdánlivých pohybů svítidel je velmi vhodné umístit všechna svítidla na vnitřní plochu pomyslné koule o dostatečně velkém poloměru a samotného pozorovatele - do středu této koule. Nazvali ji nebeská sféra a zavedli na ní systémy úhlových souřadnic, podobné geografickým.

ZENITH, NADIR, HORIZONT

Chcete-li spočítat souřadnice, musíte mít na nebeské sféře nějaké body a čáry. Pojďme je přivést.

Vezměte nit a přivažte k ní závaží. Uchopením volného konce nitě a zvednutím závaží do vzduchu získáme segment olovnice. Pokračujme v tom mentálně až k průsečíku s nebeskou sférou. Horní průsečík – zenit – bude přímo nad našimi hlavami. Nejnižší bod – nadir – není k dispozici pro pozorování.

Pokud rovina protíná kouli, bude průřezem kruh. Maximální velikost bude mít, když rovina projde středem koule. Tato čára se nazývá velký kruh. Všechny ostatní kruhy na nebeské sféře jsou malé. Rovina kolmá na olovnici a procházející pozorovatelem protne nebeskou sféru ve velkém kruhu zvaném horizont. Vizuálně je to místo, kde se „země setkává s nebem“; vidíme pouze tu polovinu nebeské sféry, která se nachází nad obzorem. Všechny body na horizontu jsou 90° od zenitu.

PÓL MÍRU, NEBESKÝ ROVNÍK,
NEBESKÝ MERIDIÁN

Podívejme se, jak se hvězdy přes den pohybují po obloze. To se nejlépe provádí fotograficky, tj. namíříte fotoaparát otevřený na noční oblohu a necháte jej tam několik hodin. Fotografie jasně ukáže, že všechny hvězdy popisují kruhy na obloze se stejným středem. Bod odpovídající tomuto středu se nazývá pól světa. V našich zeměpisných šířkách nad obzorem je severní pól světa (blízko Polárky) a na jižní polokouli Země k podobnému pohybu dochází vzhledem k jižnímu pólu světa. Osa spojující světové póly se nazývá osa světa. Ke každodennímu pohybu svítidel dochází, jako by se celá nebeská sféra jako celek otáčela kolem osy světa ve směru od východu na západ. Tento pohyb je samozřejmě imaginární: je odrazem skutečného pohybu – rotace Země kolem své osy ze západu na východ. Narýsujme skrz pozorovatele rovinu kolmou k ose světa. Protne nebeskou sféru ve velkém kruhu – nebeském rovníku, který ji rozděluje na dvě polokoule – severní a jižní. Nebeský rovník protíná horizont ve dvou bodech. Toto jsou východní a západní body. Velký kruh procházející oběma světovými póly, zenitem a nadirem, se nazývá nebeský poledník. Překračuje horizont v bodech severu a jihu.

SOUŘADNOVÉ SYSTÉMY NA OBLOŽNÍ SKULE

Nakreslíme velký kruh zenitem a svítidlem, jehož souřadnice chceme získat. Toto je řez nebeskou sférou rovinou procházející svítidlem, zenitem a pozorovatelem. Takový kruh se nazývá vertikála hvězdy. Přirozeně se protíná s horizontem.

Úhel mezi směry k tomuto průsečíku a ke svítidlu ukazuje výšku (h) svítidla nad horizontem. It is positive for the luminaries located above the horizon, and negative for those below the horizon (the height of the zenith point is always 90 "). Now let's count along the horizon the angle between the directions to the point of the south and to the point of intersection of the horizon with the vertical of the luminary. The direction of reference is from south to west. This angle is called the astronomical azimuth (A) and together with the height makes up the coordinates of the luminary in the horizontal coordinate system.

Někdy se místo výšky používá zenitová vzdálenost (z) svítidla - úhlová vzdálenost od svítidla k zenitu. Zenitová vzdálenost a nadmořská výška tvoří 90°.

Znalost vodorovných souřadnic hvězdy vám umožní ji najít na obloze. Velká nepříjemnost ale spočívá v tom, že každodenní rotace nebeské sféry vede v čase ke změně obou souřadnic – celkem rychlé a co je nepříjemnější, nerovnoměrné. Proto se často používají souřadnicové systémy, které nejsou spojeny s horizontem, ale s rovníkem.

Opět nakreslíme velký kruh skrz naše svítidlo. Tentokrát ho nechte projít pólem světa. Taková kružnice se nazývá deklinační kružnice. Všimněte si jeho průsečíku s nebeským rovníkem. Deklinace (6) - úhel mezi směry k tomuto bodu a ke svítidlu - je kladná pro severní polokouli nebeské sféry a záporná pro jižní. Všechny body rovníku mají deklinaci 0°. Nyní si všimněme dvou bodů nebeského rovníku: v prvním se protíná s nebeským poledníkem, ve druhém - s deklinačním kruhem svítidla. Úhel mezi směry k těmto bodům, počítaný od jihu k západu, se nazývá hodinový úhel (t) hvězdy. Lze jej měřit jako obvykle - ve stupních, častěji se však vyjadřuje v hodinách: celý kruh není rozdělen na 360 °, ale na 24 hodin.1 hodina tedy odpovídá 15 ° a 1 ° - 1/15 h, neboli 4 minuty.

Denní rotace nebeské sféry již katastroficky neovlivňuje souřadnice hvězdy. Svítidlo se pohybuje v malém kruhu rovnoběžném s nebeským rovníkem a nazývá se denní rovnoběžka. V tomto případě se úhlová vzdálenost k rovníku nemění, což znamená, že deklinace zůstává konstantní. Hodinový úhel se zvětšuje, ale rovnoměrně: když známe jeho hodnotu v každém okamžiku, je snadné jej vypočítat pro jakýkoli jiný okamžik.

Přesto je nemožné sestavit seznamy poloh hvězd v daném souřadnicovém systému, protože jedna souřadnice se stále mění s časem. Pro získání konstantních souřadnic je nutné, aby se referenční systém pohyboval společně se všemi objekty. To je možné, protože nebeská sféra se v denní rotaci pohybuje jako celek.

Vybereme bod na nebeském rovníku, který se účastní obecné rotace. V tomto bodě není žádné svítidlo; Slunce ji navštěvuje jednou ročně (kolem 21. března), kdy se ve svém ročním (nikoli denním!) pohybu mezi hvězdami přesouvá z jižní nebeské polokoule na severní (viz článek „Cesta Slunce mezi hvězdami“). Úhlová vzdálenost od tohoto bodu, nazývaná jarní rovnodennost CY1) D° deklinace hvězdy, měřená podél rovníku ve směru opačném k denní rotaci, tedy ze západu na východ, se nazývá rektascenze (a) hvězdy. Při denní rotaci se nemění a spolu s deklinací tvoří dvojici rovníkových souřadnic, které jsou uvedeny v různých katalozích popisujících polohy hvězd na obloze.

Aby bylo možné sestavit systém nebeských souřadnic, měli bychom si vybrat nějakou základní rovinu procházející pozorovatelem a protínající nebeskou sféru ve velkém kruhu. Potom se přes pól této kružnice a svítidla nakreslí další velká kružnice, která protíná první, a úhlová vzdálenost od průsečíku ke svítidlu a úhlová vzdálenost od některého bodu na hlavní kružnici ke stejnému průsečíku jsou brány jako souřadnice. V horizontálním souřadnicovém systému je hlavní rovinou rovina horizontu, v rovníkovém souřadnicovém systému rovina nebeského rovníku.

Existují i ​​jiné systémy nebeských souřadnic. Ke studiu pohybů těles ve sluneční soustavě se tedy používá ekliptický souřadnicový systém, ve kterém je hlavní rovinou rovina ekliptiky (shodující se s rovinou zemské oběžné dráhy) a souřadnicemi jsou ekliptická zeměpisná šířka a ekliptická délka. Existuje také galaktický souřadnicový systém, ve kterém se jako hlavní rovina bere střední rovina galaktického disku.

Cestujete-li přes nebeské rozlohy mezi nesčetnými hvězdami a mlhovinami, není divu, že se ztratíte, pokud nemáte po ruce žádnou spolehlivou mapu. K jeho sestavení potřebujete přesně znát polohy tisíců hvězd na obloze. A nyní někteří astronomové (říká se jim astrometristé) dělají totéž, na čem pracovali starověcí astrologové: trpělivě měří souřadnice hvězd na obloze, většinou stejné, jako by nevěřili svým předchůdcům a sami sobě.

.

A mají naprostou pravdu! „Nepohyblivé“ hvězdy ve skutečnosti neustále mění své polohy – jak vlivem vlastních pohybů (vždyť hvězdy se podílejí na rotaci Galaxie a pohybují se vůči Slunci), tak vlivem změn v samotném souřadnicovém systému. Precese zemské osy vede k pomalému pohybu nebeského pólu a jarní rovnodennosti mezi hvězdami (viz článek „Hra s vrcholem aneb Dlouhý příběh s polárními hvězdami“). Proto se v katalozích hvězd obsahujících rovníkové souřadnice hvězd nutně uvádí datum rovnodennosti, ke které jsou orientovány.

HVĚZDNÉ NEBE RŮZNÝCH ŠÍŘEK

na diety paralely hvězd ve středních zeměpisných šířkách.

Za dobrých pozorovacích podmínek je na obloze vidět pouhým okem současně asi 3 tisíce hvězd, bez ohledu na to, kde se nacházíme, v Indii nebo v Laponsku. Ale obraz hvězdné oblohy závisí jak na zeměpisné šířce místa, tak na době pozorování.

Nyní předpokládejme, že se rozhodneme zjistit: kolik hvězd lze vidět, řekněme, aniž bychom opustili Moskvu. Po spočtení těch 3 tisíc svítidel, která jsou momentálně nad obzorem, si dáme pauzu a za hodinu se vrátíme na pozorovací místo. Uvidíme, že se obraz oblohy změnil! Část hvězd, které byly na západním okraji obzoru, klesla pod obzor a nyní nejsou vidět. Ale nová svítidla stoupala z východní strany. Doplní náš seznam. Hvězdy ve dne opisují na obloze kruhy se středem na nebeském pólu (viz článek „Adresy svítidel na nebeské sféře“). Čím blíže k pólu je hvězda, tím méně strmá. Může se ukázat, že celý kruh leží nad obzorem: hvězda nikdy nezapadá. Mezi takové nezapadající hvězdy v našich zeměpisných šířkách patří například Big Dipper Bucket. Jakmile se setmí, okamžitě ji najdeme na obloze – v kteroukoli roční dobu.

Další svítidla, vzdálenější od pólu, jak jsme viděli, stoupají na východní straně horizontu a zapadají na západní. Ty poblíž nebeského rovníku vycházejí poblíž východního bodu a zapadají poblíž západního bodu. Vzestup některých svítidel jižní polokoule nebeské sféry je pozorován na našem jihovýchodě a nastavení je na jihozápadě. Popisují nízké oblouky nad jižním obzorem.

Čím jižněji je hvězda na nebeské sféře, tím kratší je její dráha nad naším obzorem. Proto ještě dále na jih jsou nestoupavá svítidla, jejichž denní dráhy leží zcela pod obzorem. Co musíte udělat, abyste je viděli? Přesuňte se na jih!

V Moskvě můžete například pozorovat Antares – jasnou hvězdu v souhvězdí Štíra. "Ocas" Štíra, strmě klesající na jih, není v Moskvě nikdy vidět. Jakmile se však přesuneme na Krym - o tucet stupňů zeměpisné šířky na jih - a v létě nad jižním obzorem, bude možné rozeznat celou postavu nebeského Štíra. Polární hvězda na Krymu se nachází mnohem níže než v Moskvě.

Naopak, přesuneme-li se od Moskvy na sever, bude Polární hvězda, kolem které tančí zbytek hvězd, stoupat výš a výš. Existuje teorém, který přesně popisuje tento vzorec: výška nebeského pólu nad obzorem se rovná zeměpisné šířce místa pozorování. Zastavme se u některých důsledků této věty.

Představme si, že jsme se dostali na severní pól a odtud pozorujeme hvězdy. Naše zeměpisná šířka je 90"; proto má světový pól výšku 90°, to znamená, že se nachází v zenitu přímo nad našimi hlavami. Svítidla popisují denní kruhy kolem tohoto bodu a pohybují se rovnoběžně s obzorem, s nímž se shodoval nebeský rovník. Žádný z nich nevychází ani nezapadá. Pro pozorování jsou dostupné pouze hvězdy na nejsevernější polokouli celé polokoule. nebe.

Vraťme se do Moskvy. Nyní je zeměpisná šířka asi 56°. "O" - protože Moskva se táhne od severu k jihu téměř 50 km, a to je téměř půl stupně. Výška nebeského pólu je 56 °, nachází se v severní části oblohy. V Moskvě jsou již vidět některé hvězdy jižní polokoule, konkrétně ty, jejichž deklinace (b) přesahuje -34°. Mezi nimi je mnoho jasných: Sirius (5 = -17 °), Rigel (6 - -8 e), Spica (5 = -1 Tj ), Antares (6 = -26°), Fomal-gaut (6 = -30°). Hvězdy s deklinací větší než +34° v Moskvě nikdy nezapadají. Hvězdy jižní polokoule s deklinací pod -34“ nestoupají, v Moskvě je nelze pozorovat.

ZDAJNÝ POHYB CO L H T A , MĚSÍCE A PLANET
CESTA SVĚTLA MEZI HVĚZDY

DENNÍ CESTA SVĚTLA

Každý den, když Slunce vychází z obzoru na východní straně oblohy, přechází oblohu a znovu se skrývá na západě. Pro obyvatele severní polokoule se tento pohyb vyskytuje zleva doprava, pro jižany - zprava doleva. V poledne

Slunce dosahuje největší výšky nebo, jak říkají astronomové, vrcholí. Poledne je horním vrcholem a existuje také spodní vrchol - o půlnoci. V našich středních zeměpisných šířkách není spodní kulminace Slunce viditelná, protože se vyskytuje pod obzorem. Ale za Polar Steep, kde Slunce v létě občas nezapadá, můžete pozorovat jak horní, tak spodní kulminace.

Na geografickém pólu je denní dráha Slunce téměř rovnoběžná s obzorem. Slunce, které se objevuje v den jarní rovnodennosti, stoupá po čtvrt roku výš a výš a popisuje kruhy nad obzorem. V den letního slunovratu dosahuje své maximální výšky (23,5e) - Další čtvrtinu roku až do podzimní rovnodennosti Slunce sestupuje. Toto je polární den. Pak nastává na půl roku polární noc.

Ve středních zeměpisných šířkách je po celý rok viditelná denní cesta

Slunce se zmenšuje a poté rozpíná. Nejnižší je o zimním slunovratu a nejvyšší o letním slunovratu. Ve dnech rovnodennosti je Slunce na nebeském rovníku. V těchto dnech vychází na východě a zapadá na západě.

V období od jarní rovnodennosti do letního slunovratu se místo východu Slunce posouvá z bodu východu doleva, na sever. A místo vstupu se pohybuje od západního bodu doprava, také na sever. O letním slunovratu se slunce objevuje na severovýchodě. V poledne vrcholí v nejvyšší nadmořské výšce roku. Slunce zapadá na severozápadě.

Poté se místa východu a západu slunce posunou zpět na jih. O zimním slunovratu Slunce vychází na jihovýchodě, protíná nebeský poledník v jeho nejnižším bodě a zapadá na jihozápadě.

Je třeba mít na paměti, že v důsledku lomu (tj. lomu světelných paprsků v zemské atmosféře) je zdánlivá výška svítidla vždy větší než skutečná. Východ slunce tedy nastává dříve a západ slunce později, než by tomu bylo při absenci atmosféry.

Denní dráha Slunce je tedy malý kruh nebeské sféry, rovnoběžný s nebeským rovníkem. Zároveň se během roku Slunce pohybuje vzhledem k nebeskému rovníku buď na sever, nebo na jih. Denní a noční části jeho cesty nejsou stejné. Jsou si rovni pouze ve dnech rovnodennosti, kdy je Slunce na nebeském rovníku.

Slunce zmizelo pod obzorem. Setmělo se. Na obloze se objevily hvězdy. Den se však nepromění hned v noc. Se západem slunce dostává Země po dlouhou dobu slabé rozptýlené osvětlení, které postupně slábne a ustupuje temnotě noci. Toto období se nazývá soumrak.

Občanský soumrak. Navigační soumrak.
Astronomický soumrak

.

Soumrak pomáhá vidění přebudovat z podmínek velmi vysokého osvětlení na nízké a naopak (během ranního soumraku). Měření ukázala, že ve středních zeměpisných šířkách za soumraku klesne osvětlení na polovinu asi za 5 minut. To stačí k hladkému přizpůsobení vidění. Postupná změna přirozeného osvětlení se nápadně liší od umělého. Elektrické lampy se okamžitě rozsvěcují a zhasínají, což způsobuje, že ve zdánlivé naprosté tmě na chvíli mžouráme do jasného světla nebo na chvíli „oslepneme“.

Mezi soumrakem a noční tmou není ostrá hranice. V praxi však musí být taková hranice nakreslena: musíte vědět, kdy zapnout pouliční osvětlení nebo majáky na letištích a řekách. Proto se soumrak odedávna rozděluje do tří období v závislosti na hloubce ponoření Slunce pod obzor.

Nejranější období – od okamžiku, kdy slunce zapadne, až do okamžiku, kdy klesne 6 ° pod obzor – se nazývá občanský soumrak. V tuto dobu člověk vidí stejně jako ve dne a není potřeba umělé osvětlení.

Když Slunce klesá pod horizont od 6 do 12°, nastává navigační soumrak. V tomto období přirozené osvětlení natolik poklesne, že již není možné číst a výrazně se zhoršuje viditelnost okolních předmětů. Ale lodní navigátor se stále dokáže orientovat podle siluet neosvětlených břehů. Poté, co Slunce klesne na 12°, se úplně setmí, ale slabé světlo svítání stále ztěžuje vidět slabé hvězdy. Toto je astronomický soumrak. A teprve když Slunce klesne 1 7-18 ° pod obzor, rozsvítí se na obloze nejslabší hvězdy viditelné pouhým okem.

CESTA ROKU COAHUA

Výraz "cesta Slunce mezi hvězdami" bude někomu připadat zvláštní. Přes den nevidíte hvězdy. Není proto snadné si všimnout, že se Slunce pomalu, asi o 1" za den, pohybuje mezi hvězdami zprava doleva. Ale můžete vidět, jak se vzhled hvězdné oblohy během roku mění. To vše je důsledek rotace Země kolem Slunce.

Dráha zdánlivého ročního pohybu Slunce na pozadí hvězd se nazývá ekliptika (z řeckého "eclipsis" - "zatmění") a období revoluce podél ekliptiky se nazývá hvězdný rok. To se rovná 365 dnům 6 hodinám 9 minutám 10 sekundám nebo 365,2564 středním slunečním dnům.

Ekliptickýa nebeský rovník se protínají pod úhlem 23° 26" v bodech jarní a podzimní rovnodennosti. V prvním z těchto bodů se Slunce obvykle vyskytuje 21. března, kdy přechází z jižní polokoule oblohy na severní. Ve druhém, 23. září, kdy přechází ze severní polokoule na nejvzdálenější severní 2. bod Slunce (na nejjižnějším bodu na nejvzdálenějším severu Slunce. letní slunovrat) a na jih 22. prosince (zimní slunovrat) přestupný rok, tato data jsou posunuta o jeden den.

Ze čtyř bodů na ekliptice je hlavním bodem jarní rovnodennost. Právě od ní se počítá jedna z nebeských souřadnic - rektascenze.Slouží také k počítání hvězdného času a tropického roku - časového intervalu mezi dvěma po sobě jdoucími průchody středu Slunce bodem jarní rovnodennosti.Tropický rok určuje střídání ročních období na naší planetě.

Vzhledem k tomu, že jarní rovnodennost se vlivem precese zemské osy pomalu pohybuje mezi hvězdami (viz článek „Hra s vrcholem aneb Dlouhý příběh s polárními hvězdami“), je trvání tropického roku kratší než trvání siderického roku. Je to 365,2422 středních slunečních dnů.

Asi před 2 tisíci lety, když Hipparchos sestavil svůj katalog hvězd (první, který se k nám dostal celý), byla jarní rovnodennost v souhvězdí Berana. V naší době se posunula téměř o 30° do souhvězdí Ryb. a bod podzimní rovnodennosti - ze souhvězdí Vah do souhvězdí Panny. Ale podle tradice jsou body rovnodenností naznačeny znameními bývalých "rovnodenných" souhvězdí - Berana a démonů. Totéž se stalo se slunovraty: léto v souhvězdí Býka je ve znamení Raka 23 a zima v souhvězdí Střelce je ve znamení Kozoroha.

A konečně poslední věc souvisí se zdánlivým ročním pohybem Slunce. Polovinu ekliptiky od jarní rovnodennosti do podzimu (od 21. března do 23. září) projde Slunce za 186 dní. Druhá polovina, od podzimní rovnodennosti do jara, - po dobu 179-180 dní. Ale poloviny ekliptiky jsou stejné: každá 180°. Proto se Slunce pohybuje po ekliptice nerovnoměrně. Tato nerovnost odráží změny v rychlosti pohybu Země po eliptické dráze kolem Slunce.

Nerovnoměrný pohyb Slunce podél ekliptiky vede k různým délkám ročních období. Pro obyvatele severní polokoule je jaro a léto o šest dní delší než podzim a zima. Země se 2. až 4. července nachází o 5 milionů kilometrů dále od Slunce než 2. až 3. ledna a na své oběžné dráze se pohybuje pomaleji v souladu s druhým Keplerem. V létě Země přijímá méně tepla ze Slunce, ale léto na severní polokouli je delší než zima. Proto je severní polokoule teplejší než jižní polokoule.

POHYB A FÁZE MĚSÍCE

Je známo, že Měsíc mění svůj vzhled. Ta sama nevyzařuje světlo, takže na obloze je vidět pouze její povrch osvětlený Sluncem – denní strana. Měsíc se pohybuje po obloze od západu k východu a za měsíc předběhne a předběhne Slunce. V tomto případě se mění měsíční fáze: novoluní, první čtvrť, úplněk a poslední čtvrť.

Při novoluní není Měsíc vidět ani dalekohledem. Nachází se ve stejném směru jako Slunce (pouze nad ním nebo pod ním) a je otočen k Zemi neosvětlenou polokoulí. Za jeden nebo dva dny, kdy se Měsíc vzdaluje od Slunce, lze na západní straně oblohy na pozadí večerního svítání pár minut před jeho západem pozorovat úzký srpek. První výskyt měsíčního půlměsíce po novoluní nazývali Řekové „neomenia“ („novoměsíc *“). Tento okamžik mezi starověkými národy byl považován za začátek lunárního měsíce.

Někdy, několik dní před a po novu, je možné si všimnout popelavého světla měsíce. Tato slabá záře noční části měsíčního disku není nic jiného než sluneční světlo odrážené Zemí na Měsíc. Jak se srpek měsíce zvětšuje, popelavé světlo bledne!4 a stává se neviditelným.

Měsíc se pohybuje stále více nalevo od Slunce. Její srp roste každým dnem a zůstává konvexní doprava, směrem ke Slunci. 7 dní 10 hodin po novoluní začíná fáze, zvaná první čtvrť. Během této doby se Měsíc vzdálil od Slunce o 90°. Nyní sluneční paprsky osvětlují pouze pravou polovinu měsíčního kotouče. Po západu slunce je Měsíc na jižní straně oblohy a zapadá kolem půlnoci. Pokračující v pohybu od Slunce stále dále na východ. Měsíc se večer objevuje na východní straně oblohy. Přichází po půlnoci a každý den je stále později.

Když je náš satelit na opačné straně Slunce (v úhlové vzdálenosti 180° od něj), nastává úplněk. Celou noc svítí úplněk. Vstává večer a zapadá ráno. Po 14 dnech 18 hodinách od okamžiku novoluní se Měsíc začne přibližovat ke Slunci zprava. Osvětlená část měsíčního disku se zmenšuje. Měsíc vychází nad obzor později a ráno

Hvězdy ukazují cestu

I Odysseus držel směr lodi v souladu s pozicí Velkého vozu na obloze. Byl to zkušený navigátor, který dobře znal hvězdnou oblohu. Zkontroloval kurz své lodi se souhvězdím, které zapadá přesně na severozápad.Odysseus věděl, jak se kupa Plejád během noci pohybovala, a vedl jím loď správným směrem.

Polární hvězda ale samozřejmě vždy sloužila jako hlavní hvězdný kompas. Pokud stojíte čelem k němu, je snadné určit strany horizontu: vpředu bude sever, za - jih, vpravo - východ, vlevo - západ. Už v dávných dobách tato jednoduchá metoda umožňovala těm, kdo se vydali na dlouhou cestu, zvolit správný směr na souši i na moři.

Astronavigace – orientace podle hvězd – si v dnešní době zachovala svůj význam. V letectví, navigaci, pozemních expedicích a letech do vesmíru se člověk bez nosiče neobejde.

Přestože jsou letadla a lodě vybaveny nejmodernější radionavigační a radarovou technologií, jsou situace, kdy přístroje nelze použít: předpokládejme, že jsou mimo provoz nebo vypukne bouře v magnetickém poli Země. V takových případech musí být navigátor letadla nebo lodi schopen určit její polohu a směr pohybu na Měsíci, hvězdách nebo Slunci. A astronaut se bez astronavigace neobejde. Někdy potřebuje stanici určitým způsobem otočit: například tak, aby se dalekohled díval na zkoumaný objekt, nebo zakotvit s přijíždějící transportní lodí.

Pilot-kosmonaut Valentin Vitalyevich Lebedev vzpomíná na astronavigační výcvik: „Stáli jsme před praktickým problémem – jak nejlépe studovat hvězdnou oblohu, rozpoznávat a studovat souhvězdí, referenční hvězdy... Koneckonců, naše zorné pole je omezené – díváme se z okna. Museli jsme s jistotou určit trasy přechodů z jednoho souhvězdí do druhého, abychom se co nejkratší cestou dostali na daný úsek oblohy a našli hvězdy, podle kterých bylo nutné loď orientovat a stabilizovat, zajišťující určitý směr dalekohledů v prostoru... Značná část našeho astronomického výcviku probíhala v Moskevském planetáriu. ... Od hvězdy ke hvězdě, od souhvězdí k souhvězdí jsme rozpletli labyrinty hvězdných vzorů, naučili se nacházet sémantické linie směrů nezbytné pro průchod v nich.

NAVIGAČNÍ HVĚZDY

Navigační hvězdy - hvězdy, s jejichž pomocí v letectví, navigaci a kosmonautice určují polohu a kurz lodi. Z 6 tisíc hvězd viditelných pouhým okem je za navigační považováno 26. Jedná se o nejjasnější hvězdy, zhruba do 2. magnitudy. Pro všechny tyto hvězdy byly sestaveny tabulky výšek a azimutů, které usnadňují řešení navigačních problémů.

Pro orientaci na severní polokouli Země se používá 18 navigačních hvězd. Na severní nebeské polokouli jsou to Polar, Arcturus, Vega, Capella, Aliot, Pollux, Alta-ir, Regulus, Aldebaran, Deneb, Betelgeuse, Procyon a Alferatz (hvězda Andromedy má tři jména: Alferatz, Alpharet a Sirrah; navigátoři přijali jméno Alferatz). K těmto hvězdám se přidává 5 hvězd jižní polokoule oblohy; Sirius, Rigel, Spica, Antares a Fomalhaut.

Představte si mapu hvězd na severní nebeské polokouli. V jeho středu je Polárka a pod ním Velký vůz se sousedními souhvězdími. Ani souřadnicová mřížka, ani hranice souhvězdí pro nás nebudou potřeba – ostatně na skutečné obloze také chybí. Naučíme se orientovat pouze podle charakteristických obrysů souhvězdí a postavení jasných hvězd.

Aby bylo snazší najít navigační hvězdy viditelné na severní polokouli Země, je hvězdná obloha rozdělena do tří sekcí (sektorů): spodní, pravý a levý.

V dolním sektoru jsou souhvězdí Velký medvěd, Malý medvěd, Bootes, Panna, Štír a Lev. Podmíněné hranice sektoru jdou z Polar doprava dolů a doleva dolů. Nejjasnější hvězdou je zde Arcturus (vlevo dole). Je to naznačeno pokračováním „držadla“ kýble Big Dipper. Jasná hvězda vpravo dole je Regulus (a Lev).

V pravém sektoru jsou souhvězdí Orion, Býk, Auriga, Blíženci, Velký pes a Malý pes. Nejjasnější hvězdy jsou Sirius (nedostane se na mapu, protože je na jižní nebeské polokouli) a Capella, dále Rigel (taky se na mapu nedostane) a Betelgeuse z Orionu (vpravo na okraji mapy), Chug nahoře je Aldebaran z Taurus a dole na okraji je Procyon z Malého psa.

V levém sektoru - souhvězdí Lyry, Labutě, Orla, Pegase, Andromedy, Berana a Jižní ryby. Nejjasnější hvězdou je zde Vega, která spolu s Altairem a Deyebem tvoří charakteristický trojúhelník.

Pro navigaci na jižní polokouli Země se používá 24 navigačních hvězd, z nichž 16 je stejných jako na severní polokouli (vyjma Polární a Betelgeuze). K nim je přidáno dalších 8 hvězdiček. Jeden z nich - Hamal - ze severního souhvězdí Berana. Zbývajících sedm je z jižních souhvězdí: Canopus (Carina), Achernar (Eridani), Páv (Páv), Mimosa (fj Southern Cross), Toliman (Centauri), Atria (Jižní trojúhelník) a Kaus Australis (e Sagittarius).

Nejznámějším navigačním souhvězdím je zde Jižní kříž. Jeho delší „břevno“ téměř přesně ukazuje na jižní nebeský pól, který leží v souhvězdí Oktantus, kde nejsou žádné znatelné hvězdy.

K přesnému nalezení navigační hvězdy nestačí vědět, v jakém souhvězdí se nachází. Za oblačného počasí je například pozorován jen zlomek hvězd. V kosmických letech existuje ještě jedno omezení; okénkem je vidět jen malá část oblohy. Proto je nutné umět rychle rozpoznat požadovanou navigační hvězdu podle barvy a lesku.

Zkuste za jasného večera vidět navigační hvězdy na obloze, které každý navigátor zná nazpaměť.