Päev on üks aja mõõtmise põhiühikuid. Maa pöörlemine ja tähistaeva näiline liikumine.

Aja mõõtmise põhisuurus on seotud täieliku pöörde perioodiga gloobusümber oma telje.

Kuni viimase ajani usuti, et Maa pöörlemine on täiesti ühtlane. Siiski on selles pöörlemises nüüd leitud mõningaid ebakorrapärasusi, kuid need on nii väikesed, et need ei oma kalendri ülesehituse jaoks tähtsust.

Maa pinnal viibimine ja sellega koos osalemine pöörlev liikumine me ei tunne seda.

Me hindame maakera pöörlemist ümber oma telje ainult nende nähtavate nähtuste järgi, mis on sellega seotud. Maa igapäevase pöörlemise tagajärjeks on näiteks taevalaotuse näiline liikumine koos kõigi sellel paiknevate valgustitega: tähed, planeedid, Päike, Kuu jne.

Tänapäeval saab maakera ühe pöörde kestuse määramiseks kasutada - spetsiaalset teleskoopi - transiitinstrumenti, mille toru optiline telg pöörleb rangelt ühes tasapinnas - antud koha meridiaani tasandis, möödudes. läbi lõuna ja põhja punktide. Meridiaani ristumist tähega nimetatakse ülemiseks haripunktiks. Ajavahemikku tähe kahe järjestikuse ülemise haripunkti vahel nimetatakse sidereaalseks päevaks.

Sideerilise päeva täpsem määratlus on järgmine: see on ajavahemik kevadise pööripäeva kahe järjestikuse ülemise haripunkti vahel. Need on aja mõõtmise üks põhiühikuid, kuna nende kestus jääb muutumatuks. Sideerpäev jaguneb 24 sideeraalseks tunniks, iga tund 60 sideeraalseks minutiks ja iga minut 60 sideeraalseks sekundiks.

Sideer-tunnid, minutid ja sekundid loetakse sideer-kelladel, mis on saadaval igas astronoomiaobservatooriumis ja näitavad alati sideer-aega. naudi sisse Igapäevane elu sellised kellaajad on ebamugavad, kuna sama kõrgpunkt aasta jooksul langeb eri aegadele päikesepäevad. Looduse elu ja sellega ka kogu inimeste elu on seotud mitte tähtede liikumisega, vaid päeva ja öö vaheldumisega ehk siis Päikese igapäevase liikumisega. Seetõttu ei kasuta me igapäevaelus sidereaalset aega, vaid päikeseaega. Päikeseaja mõiste on palju keerulisem kui sidereaalaja mõiste. Kõigepealt peame selgelt ette kujutama Päikese näilist liikumist.

Päikese nähtav iga-aastane liikumine. Ekliptika.

Õhtust õhtusse vaatamine tähine taevas, on näha, et igal järgneval südaööl kulmineeruvad aina uued tähed. Seda seletatakse asjaoluga, et maakera iga-aastase liikumise tõttu orbiidil toimub Päikese liikumine tähtede vahel. See toimub samas suunas, milles Maa pöörleb, see tähendab läänest itta.

Päikese näiva liikumise teed tähtede vahel nimetatakse ekliptikaks. . Ta esindab taevasfääri suur ring, mille tasapind kaldub taevaekvaatori tasandi suhtes 23° 27 "nurga all ja lõikub kahes punktis taevaekvaatoriga. Need on kevadise ja sügisese pööripäeva punktid. Esimeses neist on Päike 21. märtsi paiku, mil ta läheb lõunataevapoolkeralt põhjapoolsesse.Teises punktis on see umbes 23. septembril, mil ta läheb põhjapoolkeralt lõunasse.Sodiaagi tähtkujud Liikudes mööda ekliptikat, liigub Päike järjestikku aastaringselt järgmise 12 tähtkuju seas, mis asuvad piki ekliptikat ja moodustavad vöö sodiaak .

Päikese näiline liikumine läbi sodiaagi tähtkujude: Kalad, Jäär, Sõnn, Kaksikud, Vähk, Lõvi, Neitsi, Kaalud, Skorpion, Ambur, Kaljukits ja Veevalaja. (Rangselt võttes läbib Päike ka 13. tähtkuju – Ophiuchus. Seda sodiaagi tähtkuju oleks veelgi õigem pidada kui sellist tähtkuju nagu Skorpion, milles Päikest on vähem kaua aega kui kõigis teistes tähtkujudes.) Nendel tähtkujudel, mida nimetatakse sodiaagiks, on oma üldnimetus saadud kreeka sõnast "zoon" - loom, kuna paljud neist nimetati iidsetel aegadel loomade järgi. Igas sodiaagi tähtkujus on Päike keskmiselt umbes kuu. Seetõttu vastas isegi iidsetel aegadel iga kuu teatud sodiaagimärgile. Näiteks märts oli tähistatud Jäära märgiga, kuna kevadine pööripäev asus selles tähtkujus umbes kaks tuhat aastat tagasi ja seetõttu möödus Päike sellest tähtkujust märtsis. Kui Maa liigub oma orbiidil ja liigub positsioonilt III (märts) positsioonile IV (aprill), liigub Päike Jäära tähtkujust Sõnni tähtkuju ja kui Maa on asendis V (mai), liigub Päike liikuda Sõnni tähtkujust Kaksikute tähtkuju jne.

Maailma põhjapooluse liikumine tähtede vahel 26 000 aasta jooksul.

Kevadine pööripäev ei jää aga taevasfääris muutumatuks. Selle liikumine avastati II sajandil. eKr e. kreeka teadlast Hipparkhost nimetati pretsessiooniks, s.o pööripäeva pretsessiooniks. Selle põhjuseks on järgmine põhjus. Maa ei ole kera, vaid sfääriline, pooluste pealt lapik. Päikese ja Kuu külgetõmbejõud toimivad kerakujulise Maa erinevates osades erinevalt. Need jõud viivad selleni, et Maa samaaegsel pöörlemisel ja selle liikumisel ümber Päikese kirjeldab Maa pöörlemistelg orbiidi tasandiga risti asetsevat koonust. Selle tulemusena liiguvad taevapoolused tähtede vahel väikese ringina, mille keskpunkt on ekliptikapoolus, olles sellest umbes 231/2° kaugusel. Presessiooni tõttu liigub kevadine pööripäev mööda ekliptikat läände, s.o Päikese nähtava liikumise suunas 50 "3 võrra aastas. Seetõttu teeb see täisringi umbes 26 000 aastaga. Samal põhjusel meie ajal Põhjatähe lähedal asuv maailma põhjapoolus oli 4000 aastat tagasi Draakoni lähedal ja 12 000 aasta pärast Vega (Lüüra) lähedal.

Päikesepaisteline päev ja päikeseaeg.

Tõeline päikesepaisteline päev. Kui me vaatleme transiidiinstrumendi abil mitte tähti, vaid Päikest ja märgime igapäevaselt päikeseketta keskme meridiaanist läbimise aega, st selle ülemise haripunkti hetke, siis võime leida et päikeseketta keskpunkti kahe ülemise kulminatsiooni vaheline ajavahemik, mida nimetatakse tõelisteks päikesepäevadeks, osutub alati keskmiselt 3 minuti võrra pikemaks kui sidereaalne päev. 56 sekundit ehk ligikaudu 4 minutit. See tuleneb asjaolust, et Maa, tiirledes ümber Päikese, teeb selle ümber täieliku tiiru aasta jooksul, s.o ligikaudu 365 ja veerand päevaga. Peegeldades seda Maa liikumist, liigub Päike ühe päevaga umbes 1/365 oma aastasest teest ehk umbes ühe kraadi, mis vastab neljale minutile. Kuid erinevalt sideerpäevast muudab tõeline päikesepäev perioodiliselt oma kestust.

Selle põhjuseks on kaks põhjust: esiteks ekliptika tasandi kalle taevaekvaatori tasandi suhtes ja teiseks Maa orbiidi elliptiline kuju. Kui Maa asub ellipsi Päikesele kõige lähemal asuvas osas, liigub see kiiremini; poole aasta pärast on Maa ellipsi vastasosas ja liigub orbiidil aeglasemalt. Ebaühtlane liikumine Maa orbiidil põhjustab Päikese ebaühtlast näilist liikumist taevasfääris: sisse erinev aeg Päike liigub aastaringselt erineva kiirusega. Seetõttu muutub tõelise päikesepäeva pikkus pidevalt. Nii näiteks 23. detsembril, kui tegelik päev on kõige pikem, on need 51 sekundit. pikemad kui 16. september, mil need on kõige lühemad. Keskmine päikese päev. Tõeliste päikesepäevade ebaühtluse tõttu on nende kasutamine aja mõõtmise ühikuna ebamugav. Umbes kolmsada aastat tagasi teadsid Pariisi kellassepad seda hästi, kui kirjutasid oma gildi vapile: "Päike näitab aega petlikult."

Kõik meie kellad - randme-, seina-, tasku- ja teised - on reguleeritud mitte tõelise Päikese liikumise järgi, vaid kujuteldava punkti liikumise järgi, mis aasta jooksul teeb ühe täispöörde ümber Maa sama ajaga kui Päike, kuid liigub samal ajal mööda taevaekvaatorit ja täiesti ühtlaselt. Seda punkti nimetatakse keskmiseks päikeseks. Keskmise päikese meridiaani läbimise hetke nimetatakse keskmiseks keskpäevaks ja ajavahemikku kahe järjestikuse keskmise keskpäeva vahel on keskmine päikesepäev. Nende kestus on alati sama. Need jagunevad 24 tunniks, iga keskmise päikeseaja tund omakorda 60 minutiks ja iga minut 60 sekundiks keskmisest päikeseajast. Just keskmine päikesepäev, mitte sideerpäev on üks peamisi aja mõõtühikuid, mis on tänapäevase kalendri aluseks. Erinevus keskmise vahel päikesepaisteline aeg ja tegelikku aega samal hetkel nimetatakse ajavõrrandiks.

Kalendri astronoomiline alus.

Teame, et iga kalender põhineb astronoomilistel nähtustel: päeva ja öö vaheldumisel, kuufaaside ja aastaaegade vaheldumisel. Need nähtused annavad iga kalendrisüsteemi aluseks kolm põhilist ajaühikut, nimelt päikesepäev, kuukuu ja päikeseaasta. Võttes konstantse väärtusena keskmise päikesepäeva, paneme paika kuukuu ja päikeseaasta kestuse. Astronoomia ajaloo jooksul on nende ajaühikute kestust pidevalt täpsustatud.

sünoodiline kuu.

Kuukalendrite aluseks on sünoodiline kuu – ajavahemik kahe järjestikuse identse kuufaasi vahel. Esialgu määrati, nagu juba teada, 30 päeva. Hiljem selgus, et kuukuus on 29,5 päeva. Praegu arvestatakse sünoodilise kuu keskmiseks kestuseks 29,530588 keskmist päikesepäeva või 29 päeva 12 tundi 44 minutit 2,8 sekundit keskmist päikeseaega.

troopiline aasta.

Erakordse tähtsusega oli päikeseaasta kestuse järkjärguline täpsustamine. Esimestes kalendrisüsteemides sisaldas aasta 360 päeva. Vanad egiptlased ja hiinlased määrasid umbes viis tuhat aastat tagasi päikeseaasta pikkuseks 365 päeva ja paar sajandit enne meie ajastut määrati nii Egiptuses kui Hiinas aasta pikkuseks 365,25 päeva. Kaasaegne kalender põhineb troopilisel aastal – ajavahemikul kahe järjestikuse Päikese keskpunkti läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva.

Troopilise aasta täpse väärtuse määramisega tegelesid sellised silmapaistvad teadlased nagu P. Laplace (1749-1827) 1802. aastal, F. Bessel (1784-1846) 1828. aastal, P. Hansen (1795-1874) 1853. aastal. , W Le Verrier (1811-1877) 1858. aastal ja mõned teised.

Troopilise aasta pikkuse määramiseks pakkus S. Newcomb välja üldvalemi: T == 365,24219879 - 0,0000000614 (t - 1900), kus t on aasta järjekorraarv.

1960. aasta oktoobris toimus Pariisis XI kaalude ja mõõtude peakonverents, kus võeti vastu ühtne rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI) ja IX kongressil soovitati aja põhiühikuna teine ​​määratlus. Rahvusvaheline Astronoomialiit (Dublin, 1955) kiideti heaks. Kooskõlas otsus efemeriidi sekund on defineeritud kui 1/31556925,9747 osa troopilisest aastast 1900. aasta alguses. Siit on lihtne määrata troopilise aasta väärtust: T ==- 365 päeva 5 tundi. 48 min. 45,9747 sek. või T = 365,242199 päeva.

Kalendri eesmärkidel pole nii suurt täpsust vaja. Seega, ümardades viienda kümnendkohani, saame T == 365,24220 päeva. Selline troopilise aasta ümardamine annab veaks ühe päeva 100 000 aasta kohta. Seetõttu võib meie poolt vastuvõetud väärtus olla kõigi kalendriarvutuste aluseks. Seega ei sisalda ei sünoodiline kuu ega troopiline aasta keskmiste päikesepäevade täisarvu ja järelikult on kõik need kolm suurust võrreldamatud. See tähendab, et ühte neist suurustest on võimatu lihtsalt väljendada teisega, st on võimatu valida mõnda päikeseaastate täisarvu, mis sisaldaks täisarv kuukuusid ja täisarvu keskmisi päikesepäevi. See seletab kogu kalendriprobleemi keerukust ja kogu segadust, mis on valitsenud mitu aastatuhandet suurte ajavahemike arvutamise küsimuses.

Kolme tüüpi kalendreid.

Soov vähemalt mingil määral päeva, kuud ja aastat omavahel kooskõlastada viis selleni, et erinevatel ajastutel loodi kolme tüüpi kalendreid: päikesekalendreid, mis põhinesid Päikese liikumisel, milles nad püüdsid päeva koordineerida. ja aasta; lunar (kuu liikumise alusel), mille eesmärk oli päeva ja kuukuu kooskõlastamine; lõpuks lunisolar, milles püüti ühtlustada kõiki kolme ajaühikut.

Praegu kasutavad päikesekalendrit peaaegu kõik maailma riigid. Kuukalender mängis iidsetes religioonides suurt rolli. See on säilinud tänapäevani mõnes idapoolses riigis, mis tunnistab moslemi usku. Selles on kuudel 29 ja 30 päeva ning päevade arv muutub nii, et iga järgmise kuu esimene päev langeb kokku "uue kuu" ilmumisega taevasse. Kuukalendri aastad sisaldavad vaheldumisi 354 ja 355 päeva.

Seega on kuuaasta 10-12 päeva lühem kui päikeseaasta. Lunisolaari kalendrit kasutatakse juudi usundis usupühade arvutamiseks, aga ka Iisraeli osariigis. See on erilise keerukusega. Selles sisalduv aasta sisaldab 12 kuukuud, mis koosnevad kas 29 või 30 päevast, kuid Päikese liikumise arvessevõtmiseks tuuakse perioodiliselt sisse "liigaaastad", mis sisaldavad täiendavat, kolmeteistkümnendat kuud. Lihtaastad, st kaheteistkuulised aastad, koosnevad 353, 354 või 355 päevast ja liigaastad, st kolmeteistkuulised aastad, on igaüks 383, 384 või 385 päeva. Sellega saavutatakse, et iga kuu esimene päev langeb peaaegu täpselt kokku noore kuuga.

Päikese aastatee

Väljend "Päikese tee tähtede vahel" tundub kellelegi kummaline. Päeval tähti näha ei ole. Seetõttu ei ole lihtne märgata, et Päike liigub aeglaselt, umbes 1˚ päevas, tähtede vahel paremalt vasakule. Aga on näha, kuidas tähistaeva välimus aasta jooksul muutub. Kõik see on Maa ümber Päikese pöörde tagajärg.

Päikese iga-aastase nähtava liikumise teed tähtede taustal nimetatakse ekliptikaks (kreeka keelest "eclipsis" - "varjutus") ja pöördeperioodi piki ekliptikat nimetatakse täheaastaks. See võrdub 265 päeva 6 tundi 9 minutit 10 sekundit ehk 365,2564 keskmist päikesepäeva.

Ekliptika ja taevaekvaator ristuvad kevadise ja sügisese pööripäeva punktides 23˚26 "nurga all. Neist esimeses punktis juhtub Päike tavaliselt 21. märtsil, kui ta läheb taeva lõunapoolkeralt. põhjapoolsesse.Teises, 23. septembril, kui nad liiguvad põhjapoolkeralt Ekliptika kõige kaugemas punktis põhja poole on Päike 22. juunil (suvine pööripäev) ja lõunas 22. detsembril ( Talvine pööripäev). liigaaasta neid kuupäevi nihutatakse ühe päeva võrra.

Ekliptika neljast punktist on põhipunkt kevadine pööripäev. Just temalt mõõdetakse üht taevakoordinaati - õiget tõusu. Samuti loeb see sidereaalset aega ja troopilist aastat - ajavahemikku Päikese keskpunkti kahe järjestikuse läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva. Troopiline aasta määrab aastaaegade vaheldumise meie planeedil.

Kuna kevadine pööripäev liigub tähtede vahel aeglaselt Maa telje pretsessiooni tõttu, on troopilise aasta kestus lühem kui sideeraalne aasta. See on 365,2422 keskmist päikesepäeva.

Umbes 2 tuhat aastat tagasi, kui Hipparkhos koostas oma tähekataloogi (esimene, mis jõudis meieni tervikuna), oli kevadine pööripäev Jäära tähtkujus. Meie ajaks on see liikunud peaaegu 30˚, Kalade tähtkujusse ja sügisene pööripäevapunkt on liikunud Kaalude tähtkujust Neitsi tähtkuju. Kuid traditsiooni kohaselt tähistavad pööripäevade punkte endiste "pööripäevade" tähtkujude endised märgid - Jäär ja Kaalud. Sama juhtus pööripäevapunktidega: suvi tähistab Sõnni tähtkujus Vähi ja talve Amburi tähtkujus Kaljukitse tähtkujus.

Ja lõpuks on viimane asi seotud Päikese näilise iga-aastase liikumisega. Pool ekliptikast kevadisest pööripäevast sügiseni (21. märtsist 23. septembrini) läbib Päike 186 päevaga. Teine pool, sügisesest pööripäevast kevadise pööripäevani, kestab 179 päeva (liigaaastal 180). Kuid lõppude lõpuks on ekliptika pooled võrdsed: kumbki on 180˚. Seetõttu liigub Päike mööda ekliptikat ebaühtlaselt. Seda ebatasasust seletatakse Maa liikumiskiiruse muutumisega elliptilisel orbiidil ümber Päikese.

Päikese ebaühtlane liikumine piki ekliptikat toob kaasa erineva pikkusega aastaaegade. Näiteks põhjapoolkera elanike jaoks on kevad ja suvi kuus päeva pikemad kui sügis ja talv. 2.-4.juuni Maa asub Päikesest 5 miljonit kilomeetrit pikemalt kui 2.-3.jaanuaril ning liigub oma orbiidil Kepleri teise seaduse kohaselt aeglasemalt. Suvel saab Maa Päikeselt vähem soojust, kuid põhjapoolkeral on suvi pikem kui talv. Seetõttu on põhjapoolkeral soojem kui lõunapoolkeral.

PÄIKESEVARJUTUD

Kuu noorkuu ajal võib toimuda päikesevarjutus – ju liigub Kuu Päikese ja Maa vahelt just noorkuu ajal. Astronoomid teavad ette, millal ja kus päikesevarjutust vaadeldakse, ning teatavad sellest astronoomilistes kalendrites.

Maa sai ühe satelliidi, aga milline satelliit! Kuu on Päikesest 400 korda väiksem ja Maale vaid 400 korda lähemal, nii et taevas paistavad Päike ja Kuu ühesuuruste ketastena. Seega varjab Kuu täieliku päikesevarjutuse ajal Päikese heleda pinna täielikult, jättes samal ajal kogu päikeseatmosfääri paljastatuks.

Täpselt määratud tunnil ja minutil on läbi tumeda klaasi näha, kuidas miski must roomab paremast servast heledale Päikesekettale, kuna sinna tekib must auk. See kasvab järk-järgult, kuni lõpuks omandab päikesering kitsa poolkuu kuju. Samal ajal nõrgeneb päevavalgus kiiresti. Siin peidab Päike täielikult tumeda kardina taha, viimane päevavalguse kiir kustub ja pimedus, mis tundub seda sügavam, mida äkilisem see on, levib ümberringi, paiskades inimese ja kogu looduse vaiksesse üllatusse.

Inglise astronoom Francis Bailey räägib Päikesevarjutusest 8. juulil 1842 Pavia linnas (Itaalia): „Kui saabus täielik varjutus ja päikesevalgus hetkega kustus, tekkis pimeda keha ümber järsku mingi ere sära. Kuust, mis sarnaneb krooniga või oreooliga pühaku pea ümber. Üheski varasemate varjutuste kirjelduses ei olnud midagi sellist kirjutatud ja ma ei lootnud üldse näha seda hiilgust, mis nüüd mu silme ees oli. Laius võra kuu ketta ümbermõõdust mõõdetuna oli umbes pool Kuu läbimõõdust. Tundus, et see koosneb eredatest kiirtest. Selle valgus oli Kuu päris serva lähedal ja liikudes tihedam eemale, koroona kiired muutusid nõrgemaks ja hõredamaks. Valguse nõrgenemine kulges kauguse suurenedes üsna sujuvalt. Kroon tekkis otseste nõrkade kiirte kiirtena, nende välisotsad lahknesid nagu lehvik, kiired olid ebaühtlased pikkus. Kroon ei olnud punakas, mitte pärljas, see oli täiesti valge. Selle kiired sädelesid või sädelesid nagu asovi leek. Ükskõik kui hiilgav see nähtus oli, ükskõik kui rõõmus see pealtvaatajate seas ka poleks, oli selles kummalises imelises vaatemängus kindlasti midagi kurjakuulutavat ja ma mõistan täielikult, kui šokeeritud ja hirmunud võisid inimesed olla ajal, mil need nähtused juhtusid täielikult. ootamatult.

Kogu pildi üllatavaim detail oli kolme suure äärde (prominentside) ilmumine, mis tõusid Kuu servast kõrgemale, kuid moodustasid ilmselgelt osa kroonist. Need nägid välja nagu tohutu kõrgusega mäed, nagu Alpide lumised tipud, kui neid valgustasid loojuva päikese punased kiired. Nende punane värvus tuhmus lillaks või lillaks; ehk sobiks siia kõige paremini virsikuõite toon. Väljaulatuvate osade valgus, erinevalt ülejäänud võrast, oli täiesti rahulik, "mäed" ei sädelenud ega virvendanud. Kõik kolm mõnevõrra erineva suurusega eendit olid nähtavad kuni varjutuse kogufaasi viimase hetkeni. Kuid niipea, kui esimene päikesekiir läbi murdis, kadusid prominentid koos krooniga jäljetult ja taastusid kohe ere valgus päeva." See nähtus, mida Bailey nii delikaatselt ja värvikalt kirjeldas, kestis veidi rohkem kui kaks minutit.

Mäletate Turgenevi poisse Bezhinsky heinamaal? Pavlusha rääkis sellest, kuidas Päikest polnud näha, mehest, kellel oli kann peas ja keda peeti ekslikult Antikristus Trishkaks. Nii et see oli lugu samast varjutusest 8. juulil 1842!

Kuid Venemaal polnud enam varjutust, millest räägivad "Igori sõjaretke sõna" ja iidsed kroonikad. 1185. aasta kevadel läksid Novgorodi-Severski vürst Igor Svjatoslavitš ja tema vend Vsevolod, tulvil sõjavaimu, polovtslaste juurde, et endale au ja sõjasaaki koguda. 1. mail, hilisel pärastlõunal, niipea kui "Dažd-Jumala pojapoegade" (Päikese järglaste) rügemendid võõrale maale sisenesid, läks oodatust varem pimedaks, linnud vaikisid, hobused ohkasid ja tegid. ei mine, ratturite varjud olid ebaselged ja kummalised, stepp hingas külma. Igor vaatas ringi ja nägi, et "päike seisab nagu kuu aega" saatis neid minema. Ja Igor ütles oma bojaaridele ja saatjaskonnale: "Kas näete? Mida see sära tähendab??" Nad vaatasid, nägid ja langetasid oma pead. Ja mehed ütlesid: "Meie prints! See sära ei tõota meile head!" Igor vastas: "Vennad ja seltskond! Jumala müsteerium on kellelegi teadmata. Ja mida Jumal meile annab – kas meie heaks või leinaks – seda me näeme." Mai kümnendal päeval hukkus Polovtsi stepis Igori salk ja haavatud vürst võeti vangi.

Päikese liikumine tähtede vahel

(tund - loeng)

See õppetund on mõeldud õpilasteleXIõpikuklassidG.Ya. Myakisheva, B.B. Bukhovtseva "Füüsika. 11. klass (profiiliklassid)

Tunni hariduslik eesmärk: uurida päikese liikumist kaugemate tähtede suhtes.

Hariduslikud ülesandedõppetund:

Määrake Päikese taeva liikumise peamised tüübid ja seostage need selliste nähtustega nagu päeva ja öö pikkuse muutumine, aastaaegade muutumine, kliimavööndite olemasolu;

Kujundada õpilaste oskust leida ja määrata Päikese liikumisega seotud taevasfääri põhitasandeid, jooni, punkte;

Kujundada õpilaste oskust määrata Päikese horisontaalkoordinaate;

Üldised märkused

Teave loengus on esitatud kokkuvõtlikult, nii et lühike fraas võib vajada palju mõtlemist. Refleksioonivajaduse kujunemine ja sellest tulenevalt ka konkreetse teema sisu mõistmise vajadus õpilaste poolt on korrelatsioonis ülesannete täitmisega:

Praktilised näpunäited teabega töötades:

uue teabe saamisel mõelge see läbi ja sõnastage selgelt vastus küsimusele: “Millest see jutt käib ja miks seda sulle räägiti?”;

omandage harjumus küsida endalt "miks?" ja leida iseseisvalt vastuseid oma teel, mõeldes, vesteldes seltsimeeste, õpetajaga;

valemi kontrollimisel, ülesande lahendamisel vms soorita matemaatilisi tehteid järk-järgult, pannes kirja kõik vahearvutused;

Loengu põhiküsimused

Taevakehade liikumine.

Päikese liikumine tähtede vahel.

Ekliptika. Ekliptiline koordinaatsüsteem.

Ekliptika- taevasfääri suur ring, mida mööda toimub Päikese näiv aastane liikumine. Selle liikumise suund (umbes 1 kord päevas) on vastupidine Maa igapäevase pöörlemise suunale. Sõna "ekliptika" pärineb kreekakeelsest sõnast "eclipsis" - varjutus.

Maa pöörlemisteljel on püsiv kaldenurk Maa pöördetasandi suhtes ümber Päikese, mis on ligikaudu 66 ° 34 "(vt joonis 1). Selle tulemusena muutub nurk ε ekliptika tasandi ja taevaekvaatori tasandi vahel on 23°26".

Joonis 1. Ekliptika ja taevaekvaator

Täitke lüngad allpool toodud määratlustes joonise 1 põhjal.

Ekliptika telg (PP") - ………………

………………………………………….. .

põhjapoolus ekliptika (P) - ……………………………………………. .

Lõuna-ekliptika poolus (P") - ………………………………………………………………………….. .

Ekliptika läbib 13 tähtkuju. Ophiuchus ei kuulu sodiaagi tähtkujudesse.

Kevadise (γ) ja sügisese (Ω) pööripäeva punktid on ekliptika ja taevaekvaatori lõikepunktid. Kevadine pööripäev asub Kalade tähtkujus (kuni viimase ajani - Jäära tähtkujus). Kevadise pööripäeva kuupäev on 20. (21.) märts. Sügise pööripäeva punkt asub Neitsi tähtkujus (kuni viimase ajani - Kaalude tähtkujus). Sügisese pööripäeva kuupäev on 22. (23.) september.

Suvine pööripäev ja talvine pööripäev punktid pööripäevadest 90° kaugusel Suvine pööripäev asub põhjapoolkeral, langeb 22. juunile. Talvine pööripäev asub lõunapoolkeral ja langeb 22. detsembrile.

Ekliptiline koordinaatsüsteem.

Joonis 2. Ekliptiline koordinaatsüsteem

Ekliptika koordinaatsüsteemi põhitasandiks valitakse ekliptika tasapind (joonis 2). Ekliptika koordinaadid on järgmised:

Tähe laius- ja pikkuskraad ei muutu taevasfääri igapäevase liikumise tulemusena. Ekliptilist koordinaatsüsteemi kasutatakse peamiselt planeetide liikumise uurimisel. See on mugav, kuna planeedid liiguvad tähtede suhtes ligikaudu ekliptika tasapinnal. Väiksuse tõttu β cos β ja sin β sisaldavaid valemeid saab lihtsustada.

Kraadide, tundide ja minutite suhe on järgmine: 360 =24, 15=1, 1=4.

Taevakehade liikumine

Valgustite igapäevane liikumine. päevaraha valgustite rajad taevasfääril on ringid, mille tasandid on paralleelsed taevaekvaatoriga. Neid ringe nimetatakse taevasteks paralleelideks. Valgustite igapäevane liikumine on Maa pöörlemise tagajärg ümber oma telje. Valgustite nähtavus sõltub nende taevakoordinaatidest, vaatleja asukohast Maa pinnal (vt joon. 3).

Joonis 3. Valgustite igapäevased liikumised horisondi suhtes vaatlejale, kes asub: a - keskmistel geograafilistel laiuskraadidel; b - ekvaatoril; c - Maa poolusel.

1. Sõnasta teoreem maailmapooluse kõrguse kohta.

2. Kirjeldage, kuidas saate selgitada valgustite igapäevase liikumise omadusi, mis on tingitud Maa pöörlemisest ümber oma telje erinevatel laiuskraadidel?

Kuidas muutub selle valgusti igapäevane liikumine: a) kõrgus; b) paremale tõusmine; c) deklinatsioon?

Kas päeva jooksul muutub taevasfääri põhipunktide kõrgus, tõus ja deklinatsioon: Z, Z ׳ , P, P ׳ , N, S, E, W?

3. Päikese liikumine tähtede vahel.

haripunkt- taevameridiaani ületamise nähtus valgustiga. Ülemises haripunktis on valgusti suurim kõrgus. Valgusti asimuut ülemises haripunktis on võrdne ……. Ja allosas - väikseim. Tähe asimuut alumises kulminatsioonis on ...... Päikese keskpunkti ülemise kulminatsiooni hetke nn. tõeline keskpäev, ja põhja - tõeline kesköö.

IN valgusti kõrgus ( h) või seniidi kaugus ( z) sõltub kulminatsiooni hetkel tähe deklinatsioonist ( δ) ja vaatluskoha laiuskraad ( φ )

Joonis 4. Taevasfääri projektsioon taevameridiaani tasapinnale

Tabelis 3 on toodud valemid valgusti kõrguse määramiseks ülemises ja alumises kulminatsioonis. Valgusti kõrguse avaldise tüüp haripunktis määratakse joonise 4 põhjal.

Tabel 3

Valgusti kõrgus haripunktis

Päikese deklinatsioon

Valgusti kõrgus ülemises haripunktis

Valgusti kõrgus alumises haripunktis

δ < φ

h \u003d 90˚-φ + δ

h=90˚-φ-δ

δ = φ

h=90˚

h=0˚

δ > φ

h=90˚+φ-δ

h= φ+δ-90˚

Maa peal on kolm valgustikategooriat, mille jaoks on 0<φ <90˚:

Kui tähe deklinatsioon δ< -(90˚- φ ), то оно будет невосходящим. Если склонение светила δ >(90˚- φ ), ei ole see seadistatav.

Päikese nähtavuse ja aastaaegade vaheldumise tingimused sõltuvad vaatleja asukohast Maa pinnal ja Maa asukohast orbiidil.

Päikese iga-aastane liikumine- Päikese liikumise nähtus tähtede suhtes taevasfääri igapäevasele pöörlemisele vastupidises suunas. See nähtus on tagajärg Maa liikumisest ümber Päikese elliptilisel orbiidil Maa pöörlemise suunas ümber oma telje, s.o. vastupäeva, kui vaadata põhjapoolusest lõunasse (vt joonis 5).

Joonis 5. Maa pöörlemistelje kalle ja aastaajad

Joonis 6. Maa asendite skeem suvise ja talvise pööripäeva ajal

Päikese aastase liikumise käigus ilmnevad järgmised nähtused: keskpäeva kõrguse muutus, päikesetõusu ja -loojangu punktide asetus, päeva ja öö pikkus, tähistaeva ilmumine samal tunnil pärast päikeseloojangut.

Maa pöörlemine ümber Päikese, aga ka asjaolu, et Maa ööpäevase pöörlemise telg on Maa orbiidi mis tahes punktis alati paralleelne iseendaga, on aastaaegade vaheldumise peamised põhjused. Need tegurid määravad päikesekiirte erineva kalde Maa pinna suhtes ja selle poolkera, millel see paistab, erineva valgustuse astme (vt joon. 5, 6). Mida kõrgemal on Päike horisondi kohal, seda tugevam on tema võime maapinda soojendada. Maa ja Päikese kauguse muutumine aasta jooksul omakorda ei mõjuta aastaaegade vaheldumist: oma elliptilist orbiidi jooksev Maa on oma lähimas punktis jaanuaris ja kõige kaugemas punktis juulis.

Kasutades loengumaterjali, täida tabel 4.

Tabel 4

Päikese igapäevane liikumine erinevatel aastaaegadel keskmistel laiuskraadidel

asend ekliptikal

deklinatsioon

keskpäeva kõrgus

Minimaalne kõrgus

päikesetõusu punkt

sisenemispunkt

Päeva pikkus

20(21) .03

22.06

22(23).09

22.12

Termiliste tsoonide astronoomilised märgid:

1. Kuidas muutuvad soojusvööde piirid, kui Maa pöörlemistelje kaldenurk Maa orbiidi tasapinna suhtes väheneb? saab 90˚?

   Millise Maa pöörlemistelje kaldenurga all orbiidi tasapinna suhtes ei teki mõõdukaid vööndeid?

Tähistaeva välimuse muutmine. Igal järgmisel ööl, võrreldes eelmisega, ilmuvad tähed meie ette veidi läände nihkunud. Õhtust õhtuni tõuseb sama täht 4 minutit varem. Aasta hiljem kordub vaade tähistaevale.

Kui teatud täht on oma seniidis 1. septembril kell 21, siis mis kell on ta oma seniidis 1. märtsil? Kas sa näed teda? Põhjenda vastust.

Pretsessioon - Maa telje koonusekujuline pöörlemine perioodiga 26 000 aastat Päikese ja Kuu gravitatsioonijõudude mõjul. Maa pretsessionaalne liikumine paneb maailma põhja- ja lõunapooluse kirjeldama ringjooni taevas: maailma telg kirjeldab koonust ümber ekliptika telje, mille raadius on umbes 23˚26". aeg kallutatud Maa liikumistasandi suhtes umbes 66˚34" päripäeva nurga all vaatleja põhjapoolkeral (joonis 7).

Pretsessioon muudab taevapooluste asukohta. 2700 aastat tagasi asus maailma põhjapooluse lähedal täht α Draconis, mida Hiina astronoomid kutsusid kuninglikuks täheks. Praegu on Põhjatäht α Ursa Minor. 10 000. aastaks läheneb maailma põhjapoolus tähele Deneb (α Cygnus). Aastal 13600 saab Vegast (α Lyrae) polaartäht.

Joonis 7. Maa telje pretsessionaalne liikumine

Presssiooni tulemusena liiguvad kevadise ja sügisese pööripäeva, suviste ja talviste pööripäevade punktid aeglaselt läbi sodiaagi tähtkuju. 5000 aastat tagasi oli kevadine pööripäev Sõnni tähtkujus, seejärel kandus Jäära tähtkujusse ja on praegu Kalade tähtkujus (vt joonis 8). See nihe on
= 50",2 aastas.

Joonis 8. Pretsessioon ja nutatsioon taevasfääril

Planeetide külgetõmme on liiga väike, et tekitada muutusi Maa pöörlemistelje asendis, kuid see mõjub Maa liikumisele ümber Päikese, muutes Maa orbiidi tasandi asendit ruumis, s.t. ekliptika tasapind: perioodiliselt muutub ekliptika kalle ekvaatori suhtes, mis praegu väheneb 0,47 aastas 2 * cos ε ), teiseks ei sulgu maailma pooluste poolt kirjeldatud kõverad (joon. 9) .

Joonis 9. Põhjataevapooluse pretsessionaalne liikumine. Keskel olevad täpid näitavad taevapooluse asukohti

Maa telje nutatsioon väikesed erinevad Maa pöörlemistelje kõikumised selle keskmise asendi ümber. Nutatsioonilised võnked tekivad seetõttu, et Päikese ja Kuu pretsessioonijõud muudavad pidevalt oma suurust ja suunda; need on võrdsed nulliga, kui Päike ja Kuu asuvad Maa ekvaatori tasapinnal ja saavutavad maksimumi nendest valgustitest suurimal kaugusel.

Maa telje pretsessiooni ja nutatsiooni tulemusena kirjeldavad taevapoolused tegelikult keerulisi lainelisi jooni taevas (vt joon. 8).

Tuleb märkida, et pretsessiooni ja nutatsiooni mõju tekitavad välised jõud, mis muudavad Maa pöörlemistelje orientatsiooni ruumis. Keha Maa jääb sel juhul muutuva telje suhtes nii-öelda fikseerituks. Seetõttu tähistab täna põhjapoolusele püstitatud lipp ka 13 000 aasta pärast põhjapoolust ning punkti laiuskraad a jääb võrduks 90 °-ga. Kuna pretsessioon ega nutatsioon ei too kaasa laiuskraadi muutusi Maal, ei põhjusta need nähtused ka kliimamuutusi. Kuid need loovad ikkagi aastaaegade nihke mõne ideaalse kalendri suhtes.

Mida saate öelda kõigi tähtede ekliptilise pikkuskraadi, ekliptilise laiuskraadi, paremale tõusmise ja deklinatsiooni muutuste kohta, mis on tingitud Maa telje pretsessioonilisest liikumisest?

Iseseisvate kodutööde ülesanded

Nimeta taevasfääri põhitasandid, jooned ja punktid.

Kuhu tõusevad ja loojuvad taevakehad Maa põhja- (lõuna)poolkeral asuva vaatleja jaoks?

Kuidas astronoomilisi koordinaatsüsteeme konstrueeritakse?

Mida nimetatakse päikese kõrguseks ja asimuutiks?

Kuidas nimetatakse ekvatoriaalseid ja ekliptilisi koordinaate?

Kuidas on õige tõus ja tunninurk seotud?

Kuidas on seotud deklinatsioon ja valgusti kõrgus ülemise kulminatsiooni hetkel?

Mis on pretsessioon ja nutatsioon?

Miks tähed tõusevad ja loojuvad alati samades horisondi punktides, samas kui Päike ja Kuu mitte?

Kuidas on Päikese näiline liikumine üle taevasfääri seotud Maa liikumisega ümber Päikese?

Mis on ekliptika?

Milliseid punkte nimetatakse pööripäevadeks ja miks?

Mis on pööripäev?

Millise nurga all on ekliptika horisondi suhtes kaldu ja miks see nurk päeva jooksul muutub?

Kuidas saab ekliptika horisondiga kokku langeda?

Joonistage pliiatsiga taevasfääri mudelit kujutavale ringile punktid, kus Päike asub:

Märkige märgitud punktide abil ekliptika asukoht. Märkige ekliptikale (ligikaudne) Päikese asukoht 21. aprillil, 23. oktoobril ja oma sünnipäev. Leidke taevasfääri mudelil eelmistes lõikudes loetletud punktid.

Kirjandus

Levitan, E.P. Astronoomia õpetamise meetodid keskkoolis / E.P. Levitan. - M.: Valgustus, 1965. - 227 lk.

Malakhov A.A. Füüsika ja astronoomia (pädevuspõhine lähenemine): õpik-meetod. toetus / A.A. Malakhov; Shadr. olek ped. in-t. - Šadrinsk: Šadr. Ajakirjanduskoda, 2010. - 163 lk.

Mayorov, V.F. Kuidas teada saada, et maakera pöörleb? / V.F. Mayorov // Füüsika. - 2010. - nr 2. - S. 45-47.

Myakishev G. Ya., Bukhovtsev B. B., Sotsky N. N. Füüsika: Proc. 10 raku jaoks. õppeasutused. – M.: Valgustus, 2010.

Pinsky A.A., Razumovski V.G., Bugaev A.I. jne Füüsika ja astronoomia: õpik 9. klassile. Üldharidus Institutsioonid / Toim. A.A. Pinsky, V.G. Razumovski.- M.: Valgustus, 2001. - S. 202-212

Ranzini, D. Cosmos / D. Ranzini; Per. itaalia keelest. N. Lebedeva. - M .: LLC Astrel kirjastus, 2004. - 320 lk.

1 Päikese aastane liikumine ja ekliptika koordinaatsüsteem

Päike liigub koos igapäevase pöörlemisega aasta jooksul aeglaselt kogu taevasfääris vastassuunas mööda suurt ringi, mida nimetatakse ekliptikaks. Ekliptika on taevaekvaatori suhtes nurga all Ƹ, mille väärtus on hetkel 23 26´ lähedal. Ekliptika lõikub taevaekvaatoriga kevade ♈ (21. märts) ja sügise punktis Ω (23. september) pööripäevad. Ekliptika punktid, 90 pööripäevast, on suvise (22. juuni) ja talvise (22. detsembri) pööripäeva punktid. Päikeseketta keskpunkti ekvatoriaalsed koordinaadid muutuvad aasta jooksul pidevalt 0-st kuni 24-ni (parempoolne tõus) - ekliptika pikkuskraad ϒm, mida loetakse kevadisest pööripäevast laiuskraadini. Ja 23 26´ kuni -23 26´ (deklinatsioon) - ekliptiline laiuskraad, mõõdetuna 0 kuni +90 põhjapooluseni ja 0 kuni -90 lõunapooluseni. Sodiaagi tähtkujud on tähtkujud, mis asuvad ekliptika joonel. See asub ekliptika joonel, mis koosneb 13 tähtkujust: Jäär, Sõnn, Kaksikud, Vähk, Lõvi, Neitsi, Kaalud, Skorpion, Ambur, Kaljukits, Veevalaja, Kalad ja Ophiuchus. Kuid Ophiuchuse tähtkuju ei mainita, kuigi Päike viibib selles suurema osa ajast Amburi ja Skorpioni tähtkujudest. Seda tehakse mugavuse huvides. Kui Päike on horisondi all kõrgustel 0 kuni -6, kestab tsiviilhämarus ja vahemikus -6 kuni -18 - astronoomiline hämarus.

2 Mõõtmisaeg

Aja mõõtmine põhineb kupli igapäevase pöörlemise ja Päikese aastase liikumise vaatlustel, s.o. Maa pöörlemine ümber oma telje ja Maa tiirlemine ümber päikese.

Põhilise ajaühiku, mida nimetatakse päevaks, pikkus sõltub valitud punktist taevas. Astronoomias võetakse sellised punktid:

Kevadine pööripäev ♈ ( sidereaalne aeg);

Päikese nähtava ketta keskpunkt ( tõeline päike, tõeline päikeseaeg);

- keskmine päike - fiktiivne punkt, mille asukohta taevas saab teoreetiliselt arvutada mis tahes ajahetke jaoks ( keskmine päikeseaeg)

Troopilist aastat kasutatakse pikkade ajavahemike mõõtmiseks, mis põhinevad Maa liikumisel ümber Päikese.

troopiline aasta- ajavahemik Päikese tõelise keskpunkti kahe järjestikuse läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva. See sisaldab 365,2422 keskmist päikesepäeva.

Punkti aeglase liikumise tõttu kevadine pööripäev päikese poole, põhjustas pretsessioon, tähtede suhtes on Päike pärast 20-minutilist ajavahemikku samas punktis taevas. 24 sek. pikem kui troopiline aasta. Seda nimetatakse tähe aasta ja sisaldab 365,2564 keskmist päikesepäeva.

3 sidereaalaeg

Ajavahemikku kevadise pööripäeva kahe järjestikuse haripunkti vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse sideelised päevad.

Küljeaega mõõdetakse kevadise pööripäeva tunninurgaga: S=t ♈ ja see on võrdne mis tahes tähe õige tõusu ja tunninurga summaga: S = α + t.

Külgaeg igal hetkel võrdub mis tahes valgusti õige tõusuga pluss selle tunninurk.

Päikese ülemise kulminatsiooni hetkel on selle tunninurk t=0 ja S = α.

4 Tõeline päikeseaeg

Ajavahemikku Päikese (päikeseketta keskpunkti) kahe järjestikuse kulminatsiooni vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse Olen tõelised päikeselised päevad.

Tõelise päikesepäeva algust antud meridiaanil peetakse Päikese madalama kulminatsiooni hetkeks ( tõeline kesköö).

Aega Päikese alumisest kulminatsioonist mis tahes muusse asendisse, väljendatuna tõelise päikesepäeva murdosades, nimetatakse tõeline päikeseaeg Tʘ

Tõeline päikeseaeg väljendatuna Päikese tunninurgana, suurendatuna 12 tunni võrra: Т ʘ = t ʘ + 12 h

5 Keskmine päikeseaeg

Selleks, et päeval oleks konstantne kestus ja see oleks samal ajal seotud Päikese liikumisega, võetakse astronoomias kasutusele kahe fiktiivse punkti mõiste:

Keskmine ekliptika ja keskmine ekvatoriaalne päike.

Keskmine ekliptika Päike (vrd eclip. S.) liigub ühtlaselt mööda ekliptikat keskmise kiirusega.

Keskmine ekvatoriaalne Päike liigub piki ekvaatorit keskmise ekliptika Päikese konstantsel kiirusel ja möödub samal ajal kevadisest pööripäevast.

Ajavahemikku keskmise ekvatoriaalpäikese kahe järjestikuse haripunkti vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse keskmine päikese päev.

Aega, mis kulus keskmise ekvatoriaalpäikese alumisest kulminatsioonist kuni selle mis tahes muusse asendisse, väljendatuna keskmise päikesepäeva murdosades, nimetatakse keskmine päikeseaegTm.

keskmine päikeseaeg Tm on antud meridiaanil igal hetkel arvuliselt võrdne Päikese tunninurgaga: Tm= t m+ 12h

Keskmine aeg erineb tegelikust väärtuse poolest aja võrrandid: Tm= Tʘ +n .

6 Universaal-, standard- ja standardaeg

Maailm:

Greenwichi meridiaani kohalikku keskmist päikeseaega nimetatakse universaal- või universaalaeg T 0 .

Maa mis tahes punkti kohalik keskmine päikeseaeg määratakse: Tm= T 0+λh

standardaeg:

Aega hoitakse 24 peamisel geograafilisel meridiaanil, mis asuvad üksteisest täpselt 15 (või 1 tunni) pikkuskraadil umbes iga ajavööndi keskel. Peamiseks nullmeridiaaniks peetakse Greenwichi. Standardaeg on universaalaeg pluss ajavööndi number: T P \u003d T 0+n

Rasedus:

Venemaal kasutati praktilises elus kuni 2011. aasta märtsini sünnitusaega:

T D \u003d T P+ 1 h.

Teise ajavööndi, kus Moskva asub, dekreetaega nimetatakse Moskva aja järgi. Suveperioodil (aprill-oktoober) nihutati kellaosutid tund aega edasi ja talvel tund aega tagasi tagasi.

7 Murdumine

Valgustite näiv asend horisondi kohal erineb valemite järgi arvutatust. Taevaobjekti kiired läbivad enne vaatleja silma sattumist Maa atmosfääri ja murduvad selles. Ja kuna tihedus suureneb Maa pinna poole, kaldub valguskiir mööda kõverat joont üha enam samas suunas kõrvale, nii et suund OM 1, mida mööda vaatleja tähte näeb, osutub kõrvalekalduvaks. seniit ja ei lange kokku suunaga OM 2, mille järgi ta näeks valgustit atmosfääri puudumisel.

Valguskiirte murdumise nähtust Maa atmosfääri läbimise ajal nimetatakse astronoomiliseks murdumine. Nurka M 1 OM 2 nimetatakse murdumisnurk või murdumine ρ.

Nurka ZOM 1 nimetatakse tähe zʹ näiliseks seniidikauguseks ja nurka ZOM 2 tõeliseks seniidikauguseks z: z - zʹ = ρ, s.o. valgusti tegelik kaugus on väärtuse võrra suurem kui nähtav ρ.

Horisondi joonel murdumine on keskmiselt võrdne 35ʹ.

Murdumise tõttu täheldatakse Päikese ja Kuu ketaste kuju muutusi nende tõusmisel või loojumisel.

Geograafilised koordinaadid – laius- ja pikkuskraad – on nurgad, mis määravad punkti asukoha maakera pinnal. Midagi sarnast võib taevas tutvustada.

Valgustite vastastikuste asukohtade ja näivate liikumiste kirjeldamiseks on väga mugav paigutada kõik valgustid piisavalt suure raadiusega kujuteldava sfääri sisepinnale ja vaatleja ise - selle sfääri keskele. Nad nimetasid seda taevasfääriks ja tutvustasid sellele geograafilistele sarnaseid nurkkoordinaatide süsteeme.

ZENITH, NADIR, HORISON

Koordinaatide loendamiseks peavad taevasfääril olema mõned punktid ja jooned. Toome nad sisse.

Võtke niit ja siduge sellele raskus. Keerme vabast otsast kinni haarates ja raskust õhku tõstes saame loonööri segmendi. Jätkame seda mõtteliselt kuni taevasfääri ristumiskohani. Ülemine ristumispunkt - seniit - on otse meie peade kohal. Madalaim punkt – madalaim – pole vaatluseks saadaval.

Kui tasapind lõikub sfääriga, on ristlõige ringikujuline. Selle maksimaalne suurus on siis, kui tasapind läbib sfääri keskpunkti. Seda joont nimetatakse suureks ringiks. Kõik teised taevasfääri ringid on väikesed. Loodejoonega risti olev ja vaatlejat läbiv tasapind lõikab taevasfääri suure ringiga, mida nimetatakse horisondiks. Visuaalselt on see koht, kus "maa kohtub taevaga"; me näeme ainult seda poolt taevasfäärist, mis asub horisondi kohal. Kõik punktid horisondil on seniidist 90°.

RAHUPOOLUS, TAEVAEKVAATOR,
TAEVANE MERIDIAAN

Vaatame, kuidas tähed päeval üle taeva liiguvad. Seda on kõige parem teha fotograafiliselt, st suunates kaamera avatud öötaeva poole ja jättes selle sinna mitmeks tunniks. Foto näitab selgelt, et kõik tähed kirjeldavad taevas ringe, mille keskpunkt on sama. Sellele keskpunktile vastavat punkti nimetatakse maailma pooluseks. Meie laiuskraadidel horisondi kohal on maailma põhjapoolus (Põhjatähe lähedal) ja Maa lõunapoolkeral toimub sarnane liikumine maailma lõunapooluse suhtes. Maailma pooluseid ühendavat telge nimetatakse maailma teljeks. Valgustite igapäevane liikumine toimub nii, nagu pöörleks kogu taevasfäär tervikuna ümber maailma telje idast läände suunas. See liikumine on muidugi kujuteldav: see peegeldab tõelist liikumist – Maa pöörlemist ümber oma telje läänest itta. Joonistame vaatlejat läbiva tasandi, mis on risti maailma teljega. See läbib taevasfääri suure ringiga - taevaekvaatoriga, mis jagab selle kaheks poolkeraks - põhja- ja lõunapoolkeraks. Taevaekvaator lõikub kahes punktis horisondiga. Need on ida ja lääne punktid. Suurt ringi, mis läbib maailma mõlemat poolust, seniidi ja madalaimat, nimetatakse taevameridiaaniks. See ületab horisondi põhja- ja lõunaosas.

KOORDINAATSÜSTEEMID TAEVASKERAL

Joonistame suure ringi läbi seniidi ja valgusti, mille koordinaate tahame saada. See on läbilõige taevasfäärist, mis läbib valgustit, seniidi ja vaatlejat. Sellist ringi nimetatakse tähe vertikaaliks. See ristub loomulikult horisondiga.

Nurk selle lõikepunkti ja valgusti suundade vahel näitab valgusti kõrgust (h) horisondi kohal. See on positiivne horisondi kohal asuvate valgustite jaoks ja negatiivne nende jaoks, mis asuvad horisondi all (seniidipunkti kõrgus on alati 90 "). Nüüd loendame piki horisondi nurkade vahelist suundade vahelist lõunapunkti ja punktini. horisondi ristumiskoht valgusti vertikaaliga Võrdlussuund on lõunast läände Seda nurka nimetatakse astronoomiliseks asimuutiks (A) ja see moodustab koos kõrgusega tähe koordinaadid horisontaalses koordinaatsüsteemis.

Mõnikord kasutatakse kõrguse asemel valgusti seniidi kaugust (z) - nurkkaugust valgustist seniidini. Seniidi kaugus ja kõrgus merepinnast annavad kokku 90°.

Tähe horisontaalkoordinaatide teadmine võimaldab seda taevast leida. Kuid suur ebamugavus seisneb selles, et taevasfääri igapäevane pöörlemine toob aja jooksul kaasa mõlema koordinaadi muutumise – üsna kiire ja mis kõige ebameeldivam, ebaühtlase. Seetõttu kasutatakse sageli koordinaatsüsteeme, mis on seotud mitte horisondi, vaid ekvaatoriga.

Jällegi joonistame läbi oma valgusti suure ringi. Seekord las ta läbi maailma pooluse. Sellist ringi nimetatakse deklinatsiooniringiks. Pange tähele selle lõikepunkti taevaekvaatoriga. Deklinatsioon (6) – selle punkti ja valgusti suundade vaheline nurk – on taevasfääri põhjapoolkeral positiivne ja lõunapoolkera puhul negatiivne. Kõikide ekvaatori punktide deklinatsioon on 0°. Märgime nüüd kaks taevaekvaatori punkti: esimeses lõikub see taevameridiaaniga, teises - valgusti deklinatsiooniringiga. Nurka nende punktide suundade vahel lõunast läände loendatuna nimetatakse tähe tunninurgaks (t). Seda saab mõõta nagu tavaliselt - kraadides, kuid sagedamini väljendatakse tundides: kogu ring jaguneb mitte 360 ​​°-ks, vaid 24 tunniks. Seega vastab 1 tund 15 °-le ja 1 ° - 1/15 h või 4 minutit.

Taevasfääri igapäevane pöörlemine ei mõjuta enam katastroofiliselt tähe koordinaate. Valgusti liigub väikeses ringis paralleelselt taevaekvaatoriga ja seda nimetatakse päevaparalleeliks. Sel juhul nurkkaugus ekvaatorist ei muutu, mis tähendab, et deklinatsioon jääb konstantseks. Tunninurk suureneb, kuid ühtlaselt: teades selle väärtust igal ajahetkel, on seda lihtne arvutada igaks muuks hetkeks.

Sellegipoolest on võimatu koostada tähtede asukohtade loendeid antud koordinaatsüsteemis, kuna üks koordinaat muutub ajas ikkagi. Konstantsete koordinaatide saamiseks on vajalik, et võrdlussüsteem liiguks koos kõigi objektidega. See on võimalik, kuna igapäevases pöörlemises olev taevasfäär liigub tervikuna.

Valime taevaekvaatoril punkti, mis osaleb üldises pöörlemises. Sel hetkel pole valgustit; Päike külastab seda kord aastas (umbes 21. märtsil), mil iga-aastases (mitte igapäevases!) liikumises tähtede vahel liigub ta lõunataevapoolkeralt põhja poole (vt artiklit „Päikese tee tähtede vahel ”). Nurgakaugust sellest punktist, mida nimetatakse kevadiseks pööripäevaks CY1) D° tähe deklinatsioonist, mõõdetuna piki ekvaatorit igapäevasele pöörlemisele vastupidises suunas, st läänest itta, nimetatakse tähe õigeks tõusuks (a). täht. See ei muutu igapäevase pöörlemise käigus ja moodustab koos deklinatsiooniga ekvaatorikoordinaatide paari, mis on toodud erinevates kataloogides, mis kirjeldavad tähtede asukohti taevas.

Seega tuleks taevakoordinaatide süsteemi ehitamiseks valida mõni vaatlejat läbiv põhitasand, mis lõikub taevasfääri suurringiga. Seejärel tõmmatakse läbi selle ringi pooluse ja valgusti teine ​​suur ring, mis lõikub esimesega, ja nurkkaugus ristumispunktist valgustini ja nurkkaugus põhiringi mõnest punktist samasse lõikepunkti. võetakse koordinaatidena. Horisontaalses koordinaatsüsteemis on põhitasandiks horisondi tasapind, ekvaatori koordinaatsüsteemis taevaekvaatori tasapind.

On ka teisi taevakoordinaatide süsteeme. Niisiis kasutatakse kehade liikumise uurimiseks Päikesesüsteemis ekliptika koordinaatide süsteemi, mille põhitasandiks on ekliptika tasapind (mis langeb kokku Maa orbiidi tasandiga) ja koordinaatideks ekliptika laiuskraad ja ekliptiline pikkuskraad. Samuti on olemas galaktiline koordinaatsüsteem, mille põhitasandiks võetakse galaktika ketta kesktasapind.

Rännates mööda taevalaotust lugematute tähtede ja udukogude vahel, pole üllatav eksida, kui käepärast pole usaldusväärset kaarti. Selle koostamiseks peate täpselt teadma tuhandete tähtede asukohti taevas. Ja nüüd teevad mõned astronoomid (neid nimetatakse astrometrikuteks) sama asja, mille kallal antiikaja astroloogid töötasid: nad mõõdavad kannatlikult taevatähtede koordinaate, enamasti samu, justkui ei usaldaks oma eelkäijaid ja iseennast.

.

Ja neil on täiesti õigus! "Liikumatud" tähed muudavad tegelikult pidevalt oma asukohti – nii omaenda liikumise tõttu (tähed ju osalevad Galaktika pöörlemises ja liiguvad Päikese suhtes) kui ka koordinaatsüsteemi enda muutuste tõttu. Maa telje pretsessioon toob kaasa taevapooluse aeglase liikumise ja kevadise pööripäeva tähtede vahel (vt artiklit "Mäng tipuga ehk Pikk lugu polaartähtedega"). Seetõttu on tähtede ekvatoriaalkoordinaate sisaldavates tähekataloogides tingimata märgitud pööripäeva kuupäev, millele need on orienteeritud.

ERINEVATEST LAIUSKraadidelt TÄHTITAEVAS

päevaraha tähtede paralleelid keskmistel laiuskraadidel.

Heade vaatlustingimuste korral on taevas palja silmaga korraga näha umbes 3 tuhat tähte, olenemata sellest, kus me asume, kas Indias või Lapimaal. Aga tähistaeva pilt oleneb nii koha laiuskraadist kui ka vaatlusajast.

Oletame nüüd, et otsustame välja selgitada: kui palju tähti saab näha näiteks Moskvast lahkumata. Olles kokku lugenud need 3 tuhat valgustit, mis hetkel horisondi kohal on, teeme pausi ja naaseme tunni aja pärast vaatluspaika. Näeme, et taevapilt on muutunud! Osa horisondi lääneservas olnud tähtedest vajus horisondi alla ja nüüd pole neid näha. Kuid idaküljelt tõusid uued valgustid. Nad täidavad meie nimekirja. Päeval kirjeldavad tähed taevas ringe, mille keskpunkt asub taevapoolusel (vt artiklit "Taevasfääri valgustite aadressid"). Mida poolusele lähemal on täht, seda vähem järsk. Võib selguda, et kogu ring asub horisondi kohal: täht ei looju kunagi. Sellised mitteloojuvad tähed meie laiuskraadidel on näiteks Big Dipper Bucket. Niipea kui pimedaks läheb, leiame selle kohe taevast – igal aastaajal.

Teised poolusest kaugemal asuvad valgustid, nagu nägime, tõusevad horisondi idaküljele ja loojuvad lääne poole. Taevaekvaatori lähedal asuvad inimesed tõusevad idapunkti lähedal ja asuvad läänepunkti lähedal. Mõnede taevasfääri lõunapoolkera valgustite tõusu on täheldatud meie kagus ja loojumine on edelas. Need kirjeldavad madalaid kaare lõunahorisondi kohal.

Mida lõuna pool on täht taevasfääril, seda lühem on tema tee meie horisondi kohal. Seega on veelgi kaugemal lõuna pool mittetõusvad valgustid, mille ööpäevased rajad asuvad täiesti horisondi all. Mida peate nende nägemiseks tegema? Liigu lõunasse!

Näiteks Moskvas saab jälgida Antarest – heledat tähte Skorpioni tähtkujus. Järsult lõuna poole laskuvat Skorpioni "saba" ei näe Moskvas kunagi. Kuid niipea, kui liigume Krimmi - kümmekond laiuskraadi lõunasse - ja suvel lõunahorisondi kohal, on võimalik välja tuua kogu taevase Skorpioni kuju. Krimmi polaartäht asub palju madalamal kui Moskvas.

Vastupidi, kui liigume Moskvast põhja poole, tõuseb Polaartäht, mille ümber tantsivad ülejäänud tähed, aina kõrgemale. On olemas teoreem, mis seda mustrit täpselt kirjeldab: taevapooluse kõrgus horisondi kohal on võrdne vaatluskoha geograafilise laiuskraadiga. Vaatleme selle teoreemi mõningaid tagajärgi.

Kujutagem ette, et jõudsime põhjapoolusele ja vaatleme sealt tähti. Meie laiuskraad on 90 "; seega on maailma pooluse kõrgus 90 °, see tähendab, et see asub seniidis, otse meie peade kohal. Valgustid kirjeldavad igapäevaseid ringe selle punkti ümber ja liiguvad paralleelselt horisondiga, mis langes kokku taevaekvaatoriga.Ükski neist See ei tõuse ega looju.Vaatlemiseks on saadaval ainult taevasfääri põhjapoolkera tähed ehk umbes pooled taevavalgustitest.

Tuleme tagasi Moskvasse. Nüüd on laiuskraad umbes 56°. "Umbes" - kuna Moskva ulatub põhjast lõunasse peaaegu 50 km ja see on peaaegu pool kraadi. Taevapooluse kõrgus on 56 °, see asub taeva põhjaosas. Moskvas võib juba näha mõningaid lõunapoolkera tähti, nimelt neid, mille deklinatsioon (b) ületab -34°. Nende hulgas on palju eredaid: Sirius (5 = -17 °), Rigel (6 - -8 e), Spica (5 = -1 mina e ), Antares (6 = -26°), Fomal-gaut (6 = -30°). Tähed, mille deklinatsioon on suurem kui +34°, ei looju Moskvas kunagi. Lõunapoolkera tähed, mille deklinatsioon on alla -34 ", ei tõuse, Moskvas on neid võimatu jälgida.

KO L H T A, KUU JA PLANEETIDE NÄHTAV LIIKUMINE
VALGUSE TEE TÄHTEDE SEAS

IGAPÄEVANE VALGUSE TEE

Iga päev taeva idaküljel silmapiirilt tõustes liigub Päike üle taeva ja peidab end uuesti läände. Põhjapoolkera elanike jaoks toimub see liikumine vasakult paremale, lõunapoolsetel paremalt vasakule. Keskpäeval

Päike saavutab oma suurima kõrguse ehk, nagu astronoomid ütlevad, haripunkti. Keskpäev on ülemine haripunkt ja on ka alumine kulminatsioon – keskööl. Meie keskmistel laiuskraadidel pole Päikese alumine kulminatsioon nähtav, kuna see toimub horisondi all. Aga Polaarjärsaku taga, kuhu Päike suvel vahel ei looju, võib jälgida nii ülemist kui ka alumist kulminatsiooni.

Geograafilisel poolusel on Päikese igapäevane teekond peaaegu paralleelne horisondiga. Kevadise pööripäeva päeval ilmudes tõuseb Päike veerand aasta jooksul aina kõrgemale ja kõrgemale, kirjeldades ringe horisondi kohal. Suvise pööripäeva päeval saavutab ta maksimumkõrguse (23,5e) - Järgmisel veerandil aastast kuni sügisese pööripäevani laskub Päike alla. See on polaarpäev. Siis saabub pool aastat polaaröö.

Keskmistel laiuskraadidel aastaringselt nähtav igapäevane tee

Päike kahaneb ja seejärel laieneb. Kõige madalam on see talvisel pööripäeval ja kõrgeim suvisel pööripäeval. Pööripäevadel on päike taevaekvaatoril. Nendel päevadel tõuseb see idapunktis ja loojub läänes.

Ajavahemikul kevadisest pööripäevast kuni suvise pööripäevani nihkub päikesetõusu koht idapoolsest punktist vasakule, põhja poole. Ja sisenemiskoht liigub läänepunktist eemale paremale, ka põhja poole. Suvisel pööripäeval paistab päike kirdesse. Keskpäeval kulmineerub see aasta kõrgeimal kõrgusel. Päike loojub loodes.

Seejärel nihkuvad päikesetõusu ja -loojangu kohad tagasi lõuna poole. Talvisel pööripäeval tõuseb Päike kagust, ületab taevameridiaani madalaimas punktis ja loojub edelas.

Tuleb meeles pidada, et murdumise (s.o valguskiirte murdumise tõttu Maa atmosfääris) on valgusti näiv kõrgus alati tegelikust suurem. Seetõttu toimub päikesetõus varem ja loojang hiljem, kui see oleks atmosfääri puudumisel.

Niisiis, Päikese igapäevane tee on taevasfääri väike ring, mis on paralleelne taevaekvaatoriga. Samal ajal liigub Päike aasta jooksul taevaekvaatori suhtes kas põhja või lõuna poole. Tema teekonna päevane ja öine osa ei ole samad. Need on võrdsed ainult pööripäevadel, mil Päike on taevaekvaatoril.

Päike on horisondi alla läinud. Läks pimedaks. Taevasse ilmusid tähed. Päev ei muutu aga kohe ööks. Päikeseloojanguga saab Maa pikka aega nõrka hajutatud valgustust, mis hääbub järk-järgult, andes teed ööpimedusele. Seda perioodi nimetatakse hämaraks.

Tsiviilhämarus. Navigatsioonihämarus.
Astronoomiline hämarus

.

Hämarik aitab nägemist taastada väga kõrge valgustusega tingimustest madalaks ja vastupidi (hommikuse hämaruse ajal). Mõõtmised on näidanud, et keskmistel laiuskraadidel hämaruse ajal väheneb valgustus umbes 5 minutiga poole võrra. Sellest piisab nägemise sujuvaks kohanemiseks. Loomuliku valgustuse järkjärguline muutumine erineb kunstlikust märkimisväärselt. Elektrilambid lülituvad koheselt sisse ja välja, pannes meid ereda valguse peale silmi kissitama või pilkases pilkases pimeduses korraks "pimedaks jääma".

Hämaruse ja ööpimeduse vahel pole teravat piiri. Praktikas tuleb aga selline piir tõmmata: tuleb teada, millal lennujaamades ja jõgedes sisse lülitada tänavavalgustus või majakas. Seetõttu on hämarus juba pikka aega jagatud kolmeks perioodiks, olenevalt Päikese sukeldumise sügavusest horisondi all.

Varasemat perioodi - päikeseloojangu hetkest kuni selle langemiseni 6 ° horisondi alla - nimetatakse tsiviilhämaraks. Sel ajal näeb inimene samamoodi kui päeval ja pole vaja kunstlikku valgustust.

Kui Päike langeb horisondi alla 6–12°, saabub navigatsioonihämarus. Sel perioodil langeb loomulik valgustus nii palju, et lugeda pole enam võimalik ning ümbritsevate objektide nähtavus halveneb oluliselt. Kuid laeva navigaator suudab siiski liigelda valgustamata kallaste siluettide järgi. Pärast seda, kui Päike langeb 12°-ni, läheb täiesti pimedaks, kuid hämar koiduvalgus raskendab nõrkade tähtede nägemist. See on astronoomiline hämarus. Ja alles siis, kui Päike langeb 1 7–18 ° horisondi alla, süttivad taevas palja silmaga nähtavad tuhmimad tähed.

COAHUA AASTA VIIS

Väljend "Päikese tee tähtede vahel" tundub kellelegi kummaline. Päeval tähti näha ei ole. Seetõttu pole lihtne märgata, et Päike liigub aeglaselt, umbes 1 "päevas, tähtede vahel paremalt vasakule. Kuid näete, kuidas tähistaeva välimus aasta jooksul muutub. Kõik see on tagajärg. Maa pöördest ümber Päikese.

Päikese iga-aastase näiva liikumise teed tähtede taustal nimetatakse ekliptikaks (kreeka keelest "eclipsis" - "varjutus") ja pöördeperioodi piki ekliptikat nimetatakse täheaastaks. See võrdub 365 päeva 6 tundi 9 minutit 10 sekundit ehk 365,2564 keskmist päikesepäeva.

Ekliptikaja taevaekvaator ristuvad kevadise ja sügisese pööripäeva punktides 23 ° 26 "nurga all. Neist esimeses punktis juhtub Päike tavaliselt 21. märtsil, kui ta liigub taeva lõunapoolkeralt põhjapoolne.Teises, 23. septembril, kui see läheb põhjapoolkeralt üle Ekliptika kõige kaugemas punktis põhja poole, on Päike 22. juunil (suvine pööripäev) ja lõunas 22. detsembril (talvel). pööripäev).Liigaaastal nihutatakse neid kuupäevi ühe päeva võrra.

Ekliptika neljast punktist on põhipunkt kevadine pööripäev. Tema järgi loetakse üht taevakoordinaati - õiget tõusu. Samuti loeb see sidereaalset aega ja troopilist aastat - ajavahemikku Päikese keskpunkti kahe järjestikuse läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva. Troopiline aasta määrab aastaaegade vaheldumise meie planeedil.

Kuna kevadine pööripäev liigub tähtede vahel aeglaselt maa telje pretsessiooni tõttu (vt artiklit "Mäng tipuga ehk Pikk lugu polaartähtedega"), on troopilise aasta kestus väiksem kui kestus. sidereaalsest. See on 365,2422 keskmist päikesepäeva.

Umbes 2 tuhat aastat tagasi, kui Hipparkhos koostas oma tähekataloogi (esimene, mis jõudis meieni tervikuna), oli kevadine pööripäev Jäära tähtkujus. Meie ajaks on see liikunud peaaegu 30 ° Kalade tähtkujusse. ja sügisese pööripäeva punkt – Kaalude tähtkujust Neitsi tähtkujuni. Kuid traditsiooni kohaselt tähistavad pööripäevade punkte endiste "pööripäevade" tähtkuju märgid - Jäär ja Deemonid. Sama juhtus pööripäevadega: suvi Sõnni tähtkujus tähistab Vähi 23 ja talve Amburi tähtkujus Kaljukitse tähtkujus.

Ja lõpuks on viimane asi seotud Päikese näilise iga-aastase liikumisega. Pool ekliptikast kevadisest pööripäevast sügiseni (21. märtsist 23. septembrini) läbib Päike 186 päevaga. Teine pool sügisest pööripäevast kevadeni - 179-180 päeva. Kuid ekliptika pooled on võrdsed: kumbki 180°. Seetõttu liigub Päike mööda ekliptikat ebaühtlaselt. See ebatasasus peegeldab muutusi Maa liikumiskiiruses elliptilisel orbiidil ümber Päikese.

Päikese ebaühtlane liikumine piki ekliptikat toob kaasa erineva pikkusega aastaaegade. Põhjapoolkera elanike jaoks on kevad ja suvi kuus päeva pikemad kui sügis ja talv. 2.-4.juuli Maa asub Päikesest 5 miljonit kilomeetrit kaugemal kui 2.-3.jaanuaril ning liigub oma orbiidil Kepleri teise seaduse kohaselt aeglasemalt. Suvel saab Maa Päikeselt vähem soojust, kuid põhjapoolkeral on suvi pikem kui talv. Seetõttu on põhjapoolkeral soojem kui lõunapoolkeral.

KUU LIIKUMINE JA FAASID

On teada, et kuu muudab oma välimust. Ta ise valgust ei kiirga, seega on taevas nähtav ainult tema Päikese poolt valgustatud pind – päevane pool. Liikudes üle taeva läänest itta, möödub Kuu Päikesest ja möödub kuu ajaga. Sel juhul muutuvad Kuu faasid: noorkuu, esimene veerand, täiskuu ja viimane veerand.

Noorkuu ajal pole kuud näha isegi läbi teleskoobi. See asub Päikesega samas suunas (ainult selle kohal või all) ja on Maa poole pööratud valgustamata poolkera abil. Ühe-kahe päeva pärast, kui Kuu Päikesest eemaldub, on õhtuse koidu taustal taeva lääneküljel mõni minut enne loojumist täheldatav kitsas poolkuu. Kuusirbi esimest ilmumist pärast noorkuud nimetasid kreeklased "neomenia" ("noorkuu *"). Seda hetke peeti iidsete rahvaste seas kuukuu alguseks.

Mõnikord on mitu päeva enne ja pärast noorkuud võimalik märgata kuu tuhakarva valgust. See kuuketta öise osa nõrk kuma pole muud kui päikesevalgus, mida Maa peegeldub Kuule. Kuu sirbi kasvades tuhavärvi valgus muutub kahvatumaks!4 ja muutub nähtamatuks.

Kuu liigub järjest rohkem Päikesest vasakule. Tema sirp kasvab iga päevaga, jäädes kumeraks paremale, Päikese poole. 7 päeva 10 tundi pärast noorkuud algab faas, mida nimetatakse esimeseks veerandiks. Selle aja jooksul eemaldus Kuu Päikesest 90 ° võrra. Nüüd valgustavad päikesekiired ainult Kuuketta paremat poolt. Pärast päikeseloojangut on kuu taeva lõunaküljel ja loojub südaöö paiku. Jätkub liikumine Päikesest aina kaugemale itta. Kuu ilmub õhtul taeva idaküljele. Ta tuleb sisse pärast südaööd ja iga päev läheb järjest hilisemaks.

Kui meie satelliit on Päikese vastasküljel (sellest 180 ° nurga kaugusel), toimub täiskuu. Täiskuu paistab terve öö. See tõuseb õhtul ja loojub hommikul. Pärast 14 päeva 18 tunni möödumist noorkuu hetkest hakkab Kuu lähenema Päikesele paremalt poolt. Kuuketta valgustatud osa väheneb. Kuu tõuseb horisondi kohale hiljem ja hommikul

Tähed näitavad teed

Isegi Odysseus hoidis laeva suunda vastavalt asukohale Suure Vankri taevas. Ta oli osav navigaator, kes tundis hästi tähistaevast. Ta kontrollis oma laeva kurssi täpselt loodesse loojuva tähtkujuga.Odysseus teadis, kuidas Plejaadide parv öö jooksul liikus ja sellest juhindudes laeva õiges suunas juhtis.

Kuid loomulikult on Polaartäht alati olnud peamine tähekompass. Kui seisate näoga selle poole, on horisondi külgi lihtne määrata: ees on põhja, taga - lõuna, paremal - ida, vasakul - lääs. Isegi iidsetel aegadel võimaldas see lihtne meetod neil, kes läksid pikale teekonnale, valida õige suuna maal ja merel.

Astronavigatsioon – tähtede järgi orienteerumine – on meie päevil säilitanud oma tähtsuse. Lennunduses, navigatsioonis, maismaaekspeditsioonides ja kosmoselendudes ei saa ilma vedajata hakkama.

Kuigi lennukid ja laevad on varustatud uusima raadionavigatsiooni- ja radaritehnoloogiaga, tuleb ette olukordi, kus instrumente ei saa kasutada: oletame, et need on rikkis või Maa magnetväljas puhkeb torm. Sellistel juhtudel peab lennuki või laeva navigaator suutma määrata oma asukoha ja liikumissuuna Kuul, tähtedel või Päikesel. Ja astronaut ei saa ilma astronavigatsioonita hakkama. Mõnikord on tal vaja jaama teatud viisil pöörata: näiteks nii, et teleskoop uuritavat objekti vaataks või saabuva transpordilaevaga dokkida.

Piloot-kosmonaut Valentin Vitaljevitš Lebedev meenutab astronavigatsioonikoolitust: "Me seisime silmitsi praktilise probleemiga - kuidas kõige paremini uurida tähistaevast, ära tunda ja uurida tähtkujusid, võrdlustähti ... Lõppude lõpuks on meie vaateväli piiratud - me vaatame välja aken. Pidime enesekindlalt kindlaks määrama üleminekute marsruudid ühest tähtkujust teise, et jõuda kõige lühemalt antud taevalõiku ja leida tähed, mille järgi oli vaja laeva orienteeruda ja stabiliseerida, tagades laeva kindla suuna. teleskoobid kosmoses... Märkimisväärne osa meie astronoomilisest väljaõppest toimus Moskva planetaariumis. ... Tähest täheni, tähtkujust tähtkujuni harutasime lahti tähemustrite labürinte, õppisime leidma neis läbimiseks vajalikke semantilisi suunajooni.

NAVIGATSIOONITÄHED

Navigatsioonitähed - tähed, mille abil lennunduses, navigatsioonis ja astronautikas määravad kindlaks laeva asukoha ja kursi. 6 tuhandest palja silmaga nähtavast tähest loetakse navigatsiooniks 26. Need on kõige heledamad tähed, kuni umbes 2. tähesuuruseni. Kõigi nende tähtede kohta on koostatud kõrguste ja asimuutide tabelid, mis hõlbustavad navigatsiooniprobleemide lahendamist.

Maa põhjapoolkeral orienteerumiseks kasutatakse 18 navigatsioonitähte. Taeva põhjapoolkeral on need Polar, Arcturus, Vega, Capella, Aliot, Pollux, Alta-ir, Regulus, Aldebaran, Deneb, Betel-geuse, Procyon ja Alferatz (Andromeeda tähel on kolm nime: Alpheratz, Alpharet ja Sirrah; navigaatorid on kasutusele võtnud nime Alferatz). Nendele tähtedele lisandub 5 taeva lõunapoolkera tähte; Sirius, Rigel, Spica, Antares ja Fomalhaut.

Kujutage ette kaarti taeva põhjapoolkeral asuvatest tähtedest. Selle keskel on Põhjatäht ja allpool Suur Vanker koos naabertähtkujudega. Meile ei lähe vaja ei koordinaatvõrku ega tähtkujude piire – need ju puuduvad ka päristaevas. Õpime navigeerima ainult tähtkujude iseloomulike piirjoonte ja heledate tähtede asukohtade järgi.

Maa põhjapoolkeral nähtavate navigatsioonitähtede leidmise hõlbustamiseks on tähistaevas jagatud kolmeks osaks (sektoriks): alumine, parem ja vasak.

Alumises sektoris asuvad tähtkujud Suur-Ursa, Väike-ursa, Saapad, Neitsi, Skorpion ja Lõvi. Sektori tingimuslikud piirid lähevad Polarist paremale alla ja vasakule alla. Eredaim täht on siin Arcturus (all vasakul). Sellest annab märku Suure Vankri ämbri "käepideme" jätk. Hele täht all paremal on Regulus (ja Lõvi).

Parempoolses sektoris on Orioni, Sõnni, Auriga, Kaksikute, Suure ja Väikese sõnni tähtkujud. Eredamad tähed on Siirius (ei pääse kaardile, kuna asub lõunapoolkeral) ja Capella, seejärel Rigel (ka ei pääse kaardile) ja Betelgeuse Orionist (paremal servas). kaardil), Chug ülal on Aldebaran Sõnnist ja allpool servas Procyon of the Lesser Canis.

Vasakpoolses sektoris - Lüüra, Cygnuse, Kotka, Pegasuse, Andromeeda, Jäära ja Lõunakalade tähtkujud. Siin on eredaim täht Vega, mis koos Altairi ja Deyebiga moodustab iseloomuliku kolmnurga.

Maa lõunapoolkeral navigeerimiseks kasutatakse 24 navigatsioonitähte, millest 16 on samad, mis põhjapoolkeral (polaar ja Betelgeuse välja arvatud). Neile lisatakse veel 8 tärni. Üks neist - Hamal - pärit põhjapoolsest Jäära tähtkujust. Ülejäänud seitse on pärit lõunapoolsetest tähtkujudest: Canopus (Carina), Achernar (Eridani), paabulind (paabulind), Mimosa (fj Southern Cross), Toliman (Centauri), Atria (lõunakolmnurk) ja Kaus Australis ( e Ambur).

Kõige kuulsam siinne navigatsioonitähtkuju on Lõunarist. Selle pikem "ristlatt" osutab peaaegu täpselt lõunapoolsele taevapoolusele, mis asub Octantuse tähtkujus, kus pole märgatavaid tähti.

Navigatsioonitähe täpseks leidmiseks ei piisa teadmisest, millises tähtkujus see asub. Pilves ilmaga näiteks vaadeldakse vaid murdosa tähtedest. Kosmoselendudel on veel üks piirang; läbi illuminaatori paistab vaid väike osa taevast. Seetõttu on vaja soovitud navigatsioonitähte värvi ja sära järgi kiiresti ära tunda.

Proovige selgel õhtul näha taevas navigatsioonitähti, mida iga navigaator peast teab.