§218. Добовий рух світил

С

Рис.210

постерігаючи в даній точні земної поверхні за рухом Сонця і зірок, можна переконатися, що вони кожного дня сходять в східній частині неба досягають свого найвищого положення на небесній сфері і заходять в західному напрямі за горизонт. Найбільша висота підняття світил над горизонтом різна, але для одної і тієї ж. зірки вона в даній точці земної поверхні однакова в усі дні року, а найбільша висота Сонця над горизонтом в різні дні не однакова.

Видимий рух небесних світил обумовлений обертанням Землі навколо своєї осі. Обертання Землі навколо своєї осі відбувається досить рівномірно, і повний оберт відбувається протягом доби. Отже, впродовж однієї доби повний оберт здійснює також небесна сфера, тому рух світил називають добовим. Кожна зірка рухається по своїй добовій паралелі.

Легко помітити, що світила двічі перетинають даний меридіан. Проходження світил через меридіан називають кульмінаціями світил. Розрізняють верхню кульмінацію, коли світило на меридіані знаходиться ближче до зеніту і нижню кульмінацію, коли світило на меридіані найбільше віддалено від зеніту.

Якщо добова паралель світила (Рис.210) знаходиться вище горизонту, то таке світило називається незаходячим (циркумполярне). Якщо добова паралель світиларозташована нижче горизонту, то таке світило називається несходячим.

Добова паралель , світила, перетинає лінію горизонту в відповідних двох точках: східна точка називається точкою сходу, а західна – точкою заходу світила.

§219. Системи координат небесних світил

Положення світила на небесній сфері визначається двома сферичними координатами, подібно тому, як розташування точки на земній поверхні визначається широтою і довготою відносно двох взаємно перпендикулярних ліній: екватора та початкового меридіана.

В астрономії користуються трьома системами координат: горизонтною, першою екваторіальною та другою екваторіальною, які відрізняються між собою положенням двох взаємно перпендикулярних великих кругів, прийнятих за початкові.

Система горизонтальних координат.

В горизонтній системі за осі координат прийнято круги, пов’язані з точкою спостереження на земній поверхні: небесний горизонт і дійсний меридіан точки спостереження. Положення світила на небесній сфері відносно прийнятих кругів визначається двома горизонтними координатами: висотою та азимутом.

Висотою “” світила (Рис.211) називається дугакруга висот від небесного горизонту до даного світила “”. Цією дугою вимірюється центральний кутскладений площиною небесного горизонту і напрямом на світило. Замість висотичасто користуються зенітною віддаллю с

Рис.211

вітила, тобто дугою, яка доповнює висоту світила до 90. Очевидно . Азимутом “” світила називається дуганебесного горизонту від точки півдня до вертикала даного світила. Величина цієї дуги чисельно рівна сферичному кутуабо центральному куту. Внаслідок добового обертання небесної сфери висота і азимут світила постійно змінюються.

Перша система екваторіальних координат.

В

Рис.212

першій системі екваторіальних координат за одну із координатних осей приймається та сама лінія, що і в системі горизонтних координат, – астрономічний (дійсний) меридіан точки спостереження, а за другу – небесний екватор. Положення світила на небесній сфері в цій системі визначається схиленням і годинним кутом, Схилення “” світила (Рис.2І2) називається дугакруга схилення від небесного екватора до даного світила “”. Ця дуга відповідає центральному куту , утвореному площиною небесного екватора і напрямом на світило. Замість схилення світила іноді користуються його полярною віддаллю.

Схилення і полярна віддаль пов’язані між собою рівнянням . Схилення світил відраховують в обидві сторони від екватора. На північ від екватора схилення супроводжують знаком плюс, а на південь від екватора – знаком мінус.

Годинним кутом “” світила називається дуга небесного екватора від астрономічного меридіана до круга схилення світила. Величина цієї луги чисельно рівна сферичному кутуз вершиною на полюсі світу або центральному кутув центрі небесної сфери. Годинний кут відраховується від південної частини меридіана за ходом годинникової стрілки до круга схилення світила і змінюється від 0° до 360°.

Годинний кут світила постійно міняє свою величину внаслідок добового обертання небесної сфери. Схилення світила залишається постійним (якщо світилом є зірка), тому що його величина не залежить ні від добового обертання небесної сфери, ні від розташування точки спостереження на земній поверхні. Годинний кут світила постійно змінює свою величину пропорціонально часові. Величиною годинного кута користуються при вимірювані часток доби.

Годинні кути в більшості випадків зручно відраховувати не в градусній, а в часовій мірі: ;;;.

Друга система екваторіальних координат.

Координати світил можуть бути постійними тільки в тих випадках, коли обидві осі координат беруть участь в добовому обертанні небесної сфери.

Такими осями є небесний екваторі круг схилення точки весняного рівноденняР₁ (Рис.213). Положення світила на небесній сфері в другій системі екваторіальних координат визначається схиленням і прямим сходженням. Схилення світила “” є координатою спільною з першою системою екваторіальних координат.

П

Рис.213

рямим сходженням “” світила називається дуга небесного екватораR від точки весняного рівнодення  до круга схилення світила. Величина цієї дуги чисельно рівна сферичному куту  з вершиною на полюсі світу або центральному куту  з вершиною в центрі небесної сфери.

Пряме сходження, як і годинний кут першої системи екваторіальних координат, вимірюється в часовій мірі. Відлік прямих сходжень світил починається від точки весняного рівнодення в напрямі, протилежному добовому обертанню небесної сфери, тобто проти ходу годинникової стрілки. Так як точка весняного рівнодення  небесний екватор і круг схилення світила обертаються разом з небесною сферою, то пряме сходження зірки не змінюється з плином часу або з переміщенням спостерігача. Координати іє постійними величинами для кожної зірки, тому вони даються в астрономічних каталогах, наприклад, в Астрономічному щорічнику. Незначні зміниізірок обумовлені повільним переміщенням полюса світу і небесного екватора відносно нерухомих зірок.