14.Собственноедвижение звёзд.
Из сравнения экваториальных координат одних и тех же звезд, определенных через значительные промежутки времени, было обнаружено, что их прямые восхождения и склонения меняются с течением времени. Смещение звезды на небесной сфере за год называется собственным движением звезды m . Оно выражается в секундах дуги в год.
Собственные движения у разных звезд различны по величине и направлению. Только несколько десятков звезд имеют собственные движения больше 1" в год. Самое большое известное собственное движение m = 10”,27 (у “летящей” звезды Барнарда).
. Собственное движение каждой звезды происходит по дуге большого круга и с постоянной скоростью. Небольшие периодические отклонения от дуги большого круга в собственном движении замечены лишь у нескольких звезд.
Собственное же движение звезды m вычисляется по формуле
15.Лунно-солнечная и планетарная прецессия; нутация.
Прецессия и нутация земной оси
Если бы Земля имела форму однородного шара и была бы абсолютно твёрдым телом, то направление оси вращения Земли и период вращения были бы постоянными.
Однако Земля имеет форму, близкую к сфероиду (геоид). Притяжение сфероида складывается из притяжения шара (F) и двух выступов (F1 и F2). Т.к. F1 > F2, то притяжение тела L стремится повернуть ось вращения PNPS так, чтобы плоскость экватора сфероида совпала бы с направлением TL. В результате ось вращения будет перемещаться в пространстве.
Т.к. на экваториальные выступы Земли действуют силы притяжения Луны, Солнца и, в меньшей степени, планет, то ось вращения Земли совершает сложное движение.
Ось вращения Земли описывает конус вокруг оси эклиптики. Такая лунно-солнечная прецессия совершается с периодом 26 000 лет.
Ось вращения Земли совершает мелкие колебания около среднего положения, которые называются нутацией земной оси. Нутационные колебания возникают из-за того, что силы F1 и F2 всё время изменяют свою величину и направление. Воздействие этих сил на ось вращения Земли равно нулю, когда Луна и Солнце находятся в плоскости экватора Земли. Главное нутационное колебание земной оси совершается с периодом 18,6 года, и полюсы мира описывают на небесной сфере эллипсы, большие оси которых равны 18,42", а малые – 13,72".
Влияние планет слишком мало и сводится к воздействию на движение Земли вокруг Солнца, т.е. на положение в пространстве земной орбиты, т.е. плоскости эклиптики. Планетная прецессия смещает точку ¡ к востоку на 0,117" в год.
16. Неравномерность вращения Земли; движение полюсов Земли. Служба широты.
Неравномерность вращения Земли
В результате многочисленных исследований было установлено, что угловая скорость вращения Земли непостоянна, т.е. вращение Земли неравномерно.
Изменения скорости вращения Земли делятся на три типа:
Вековые, вызванные тормозящим действием лунных и солнечных приливов. В результате вековых изменений продолжительность одного оборота Земли увеличивалась за последние 2 000 лет в среднем на 0,0023s в столетие.
Нерегулярные (или скачкообразные) могут увеличивать или уменьшать продолжительность суток на тысячные доли секунды за время в несколько месяцев. Природа нерегулярных изменений пока достоверно не установлена (землетрясения и активизация вулканов?).
Сезонные (или периодические) изменения вызываются, по-видимому, сезонными перераспределениями воздушных и водных масс на поверхности Земли. В результате сезонных изменений скорости вращения Земли продолжительность суток в течение года может отличаться от средней за год на ±0,001s. Самые короткие сутки приходятся на июль-август, а самые длинные – на март.
Движение полюсов Земли, перемещение географических полюсов Земли по ее поверхности. Движение полюсов Земли происходит из-за того, что мгновенная ось вращения Земли не сохраняет в теле Земли неизменного направления. На возможность Движение полюсов Земли как одного из свойств вращения Земли впервые указал в 1687 И. Ньютон Движение полюсов Земли происходят непрерывные изменения координат точек поверхности Земли и азимутов земных предметов, что сказывается на результатах астрономических и геодезических измерений.
Служба широты, объединение научных учреждений, обеспечивающих регулярные астрономического определения географических широт ряда целесообразно выбранных пунктов земной поверхности с целью изучения движения полюсов географических. Международная Служба широты, позже преобразованная в службу движения полюса международную, была создана решением 12-й Международной геодезической конференции в 1898. Были построены и в 1899 начали работать пять широтных станций, Две из них были созданы в США, одна — в Италии, одна — в Японии и одна — в России. Впоследствии несколько станций были организованы в Южном полушарии.. Наблюдения всех международных широтных станций концентрируются в Центральном бюро Международной службы движения полюса в г. Мидзусава (Япония). В результате совместной обработки вычисляются координаты мгновенного полюса Земли, по которым может быть построена полодия. В изучении изменяемости широт и связанных с ней явлений участвуют многие астрономические обсерватории. В 1953 при Полтавской обсерватории создано Центральное бюро советской Служба широты.