Горизонтальные координаты

В этой системе координат положение светила задается относительно плоскости математического горизонта и направления на точку юга.

Пусть светило М (см. рис. 2) расположено на обращенной к нам половине небесной сферы. Часть дуги большого круга, проведённая через точку зенита, светило до пересечения с плоскостью математического горизонта (дуга - ZMF) называется вертикал светила М.

Координатами светила в этой системе являются азимут (А) и высота (h). Первая координата – азимут светила – это часть дуги математического горизонта от точки юга (S) до вертикала светила, измеренная в сторону запада (дуга SF). В общем случае азимут может принимать значения от 0 до 360 градусов.

В торая координата – высота светила – это часть дуги его вертикала от математического горизонта до светила (дуга FM). В общем случае высота может принимать значения от -90⁰ (светило под горизонтом) до +90⁰ (светило над горизонтом) градусов.

В астрономически расчетах часто вместо координаты h используют координату z, равную дуге ZM (см. рис.), которая дополняет высоту светила до 90 градусов. Таким образом,

z + h = 90⁰ .

Важно понимать, что горизонтальные координаты светила не является постоянными величинами. Они меняются в течение суток из-за вращения небесной сферы и их всегда задают для какого-то момента времени.

Экваториальные координаты

Таких систем две: первая экваториальная и вторая экваториальная.

Первая экваториальная

В этой системе положение светила задаётся относительно плоскости небесного экватора и плоскости небесного меридиана. Пусть светило М (см. рис. 3) расположено на обращенной к нам половине небесной сферы. Часть дуги большого круга, проведённая через точку зенита, светило до пересечения с плоскостью небесного экватора (дуга PML) называется кругом склонений светила М.

Первая координата называется часовой угол и обозначается t (см. рис. 3). Часовой угол можно определить как угол между плоскостями небесного меридиана и круга склонений светила. Он измеряется от плоскости небесного меридиана в сторону суточных движений небесных светил и измеряется в градусах. За сутки часовой угол светила принимает любые значения от 0⁰ до 360⁰. По ряду причин в астрономии этот угол принято измерять не в градусах, а в единицах времени. Это объясняется тем, что Земля очень массивное тело и угловая скорость её вращения (на нашем уровне изучения астрономии, постоянна). Поэтому иногда удобнее измерять не углы между направлениями на два светила, а промежуток времени между их прохождениями через одну и ту же плоскость.

Вам необходимо научиться выражать значения часовых углов (а позже ещё одной координаты – прямого восхождения) как в градусах, так и в часах. Так как Земля поворачивается на 360⁰ за 24^h легко показать, что :

1^h = 15⁰ 1⁰ = 4^m

1^m = 15^′ и 1^′ = 4^s

1^s = 15^″

Например, t = 38,5⁰ = 2^h 34^m

Вторая координата называется склонение светила и обозначается δ . Это угол между плоскостью небесного экватора и направлением на светило М . Его можно определить так же как часть дуги круга склонений светила от небесного экватора до светила – дуга LM ( рис. 3). Склонение светил изменяется в пределах от + 90⁰ до - 90⁰. Склонения звезд северной полусферы считаются положительными, южной полусферы – отрицательными. Фактически склонение светила это своеобразный небесный аналог географической широты на Земле.

Легко понять, что в этой системе координат одна из координат — склонение - в течение суток будет оставаться постоянной. Дело в том, что суточные параллели звезд параллельны плоскости небесного экватора и, следовательно, расстояние от звезды до небесного экватора звезды - склонение звезды - будет оставаться постоянным.

Этого нельзя сказать о второй координате — часовом угле звезды. Часовой угол измеряется от неподвижной плоскости небесного меридиана в сторону суточных движений светил, и его величина за сутки пробегает значения от 0⁰ до 360⁰ (или от 0^h до 24^h). Следовательно данную систему координат так же нельзя использовать для построения звёздных карт и атласов. Поэтому была предложена ещё одна экваториальная система координат. Она получила название — вторая экваториальная.

В этой системе координат одна из координат – склонение светила - δ остаётся постоянной, вторая координата – часовой угол – t – с течением времени изменяется. Поэтому в такой системе координат невозможно составить звездные карты и атласы. Для этого используют 2-ую экваториальную систему координат.