4. Системи небесних координат.

Положення світила на небесній сфері (як і на поверхні Землі) визначається двома координатами. В астрономії розроблено декілька систем небесних координат, найвідоміші з них такі: горизонтальна та перша і друга екваторіальні системи координат.

- Горизонтальна система координат. В горизонтальній сис­темі координат використовують азимут А світила М і його висоту над горизонтом h. Основною площиною у цій системі є площина горизонту SN, а початком відліку - точка півдня S.

Азимут А світила М відлічують від точки півдня S уздовж горизонту в бік заходу до вертикала світила.

Висоту h світила М відлічують від горизонту вздовж вертикала до світила.

Як азимут А, так і висоту h світила вимірюють у градусах: азимут від 0 до 360°, висоту - від 0 до +90° (над горизон­том) і від 0 до -90° (під горизонтом).

Недоліком цієї дуже простої систе­ми координат є те, що кожна з коорди­нат світила безперервно змінюється внаслідок обертання небесної сфери.

-- Перша екваторіальна система координат. У цій системі ко­ординат використовують годинний кут світила t і його схилення δ

Основною площиною в цій системі є площина екватора QQ', а почат­ком відліку - найвища точка небесного екватора Q.

Годинний кут t світила М вимірюється від точки Q уздовж небесного екватора в бік заходу до кола схилення світила. Схилення δ світилаМ відлічують від небесного екватора уздовж кола схилень до світила.

Годинний кут t світила вимірюється в годинах, хвилинах, секундах від 0' (світило у верхній кульмінації) до 24' (знову у верхній кульмі­нації). Схилення світила δ вимірюють від 0° (світило на небесному екваторі) до +90° у північній півкулі небесної сфери і від 0° до -90° у південній півкулі.

У цій системі одна з координат -схилення світила δ - залишається незмінною під час обертання небесної сфери. Друга координата - годинний кут t - безперервно зростає, бо її відлік ведуть від моменту верхньої кульмінації світила в конкретному пункті Землі.

5. Зоряний час. Періодичне обертання небесної сфери, повто­рення явищ сходу і заходу світил та їхніх кульмінацій дали людям природну одиницю лічби часу – добу. Залежно від того, що взято за орієнтир на небі, відрізняють сонячну і зоряну добу.

Зоряна доба – це проміжок часу між двома послідовними верхніми кульмінаціями точки весняного рівнодення.

Зоряний час – це час S, що минув від від верхньої кульмінації точки весняного рівнодення.

Зоряна доба розділена на 24 зоряних години, у кожній годині 60 зоряних хвилин, у кожній хвилині 60 зоряних секунд. Оскільки повний оберт Землі становить 360⁰, то 1год =15⁰, а 1⁰=4хв

6. Сонячний час. Життя людини пов’язане із видимим положенням Сонця тому практичніше використовувати зоряний час.

Справжньою сонячною добою називають проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями центра диску Сонця на одному і тому ж геграфічному меридіані.

Тривалість такої доби є непостійною тому ввели поняття середнього сонця.

Середнє сонце – це фіктивна точка яка рівномірно рухається вздовж небесного екватора, і за той же проміжок часу, що і Сонце повертається до точки весняного рівнодення.

Середня сонячна доба - проміжок часу між двома послідовними нижніми кульмінаціями середнього сонця.

Середній сонячний час – це час,що минув від нижньої кульмінації середнього сонця.

Місцевий час – це час виміряний на певному географічному меридіані.

Для всіх пунктів, розташованих на одному меридіані, місцевий час буде однаковим.

У 1884р. міжнародна конференція прийняла систему поясного часу. Земну кулю умовно поділено меридіанами на 24 годинних пояси з нумерацією від 0 до 23, так що ширина поясу по довготі рівна 15⁰. Через середину кожного годинного поясу проходить центральний меридіан цього поясу.

Місцевий час центрального меридіана поясу називається поясним часом.

Гринвіцький меридіан, який проходить через Гринвіч ( передмістя Лондона ) , є центральним для нульового годинного поясу.

Місцевий середній час гринвіцького меридіана називається всесвітнім часом.

Вся Європа живе за часом першого годинного поясу. Цей час названо середньоєвропейським.

Домашнє завдання: Опрацювати по підручнику І.А. Климишин, І.П. Крячко «Астрономія» § 3-6

Обладнання: карта зоряного неба

Теоретичні відомості.

Неозб­роєним оком, на небі Землі, можливо побачити близько 6 000 зір. Найяскравіші зорі отримали власні назви ( їх налічується 275 ). Із них 15% - грецькі назви, 5% - латинські і 80% - арабські. Видиме розташування зір на небі змінюється надзвичайно повільно. Без точних вимірів помітити його впродовж сотень і навіть тисяч років немож­ливо. Ця обставина дозволила за незапам'ятних часів намалювати по най­яскравіших зорях перші характерні «зоряні візерунки» - сузір'я. Зоряне небо розділено на 88 сузір’їв. Більшість їх назв – це спадок від давніх греків.

Майже 500 років тому зорі в кожному сузір’ї було позначено літерами грецького алфавіту α (альфа), β ( бета), γ (гамма) і тд. в міру зменшення їх яскравості.

Відстані до небесних світил визначають за допомогою горизонтального та річного паралаксу.

Відстані до близьких зір визначають за допомогою річного паралаксу. Річний паралакс – кут, під яким із зорі було б видно радіус земної орбіти.

Відстані до планет Сонячної системи визначають за допомогою горизонтального паралаксу. Горизонтальний паралакс – це кут між напрямом на світило з якої – небудь точки земної поверхні, коли воно знаходиться на горизонті, і напрямом з центра Землі.

. Горизонтальний паралакс Річний паралакс зорі

Оскільки відстані між астрономічними об'єктами дуже великі, то користуватися звичними одиницями довжини (метр, кілометр) незруч­но. Тому в астрономії використовують особливі одиниці для вимірюван­ня відстаней: астрономічна одиниця (а. о.), яка дорівнює середній відстані Землі від Сонця (149 600 000 км), і парсек (пк), від слів «пара­лакс» і «секунда» - відстань, з якої середній радіус земної орбіти видно під кутом 1" (секунда дуги).

Часто використовують похідні одиниці: кілопарсек (1 кпк = 1 000 пк) і мегапарсек (1 Мпк = 1 000 000 пк).

Інколи використовується одиниця довжини світловий рік (св. р.). Це така відстань, яку проходить світло за один рік, поширюючись зі швидкістю 300 000 км/с.

Між одиницями довжини, що використовуються в астрономії, існу­ють такі співвідношення: 1 пк = 3,26 св. р. = 206 265 а.о. = З • 10¹⁶ м; 1 св. р. - 0,3066 пк - 63 240 а. о. = 9,5 • 10¹⁵ м.

З метою класифікації зір за їхнім блис­ком Гіппарх увів поняття видимої зоряної величини (цей термін до фізичних розмірів зорі не має ніякого відношення). Найяскравіші зорі він виділив у групу зір 1-ї величини, трохи слабкіші - 2-ї, а ледве помітні - 6-ї величини. Згодом було прийнято зоряні величини позначати літерою т (від лат. «магнітуде» - «величина»), що проставляється як показник степеня справа вгорі біля цифри, яка вказує її числове значення (напри­клад, 1^т). Таким чином, замість того щоб говорити про освітленість, яку створює зоря, астрономи говорять: «блиск зорі дорівнює m

зоряним ве­личинам». Освітленість Е, яку створює зоря 1^m, у 2,512 разів більша, ніж від зорі 2^m, у (2,512)² рази більша, ніж від зорі 3^m і т.д

Однак видима зоряна величина т не дає інформації про справжню потужність джерела світла (наприклад, близька свічка краще освітлює текст, ніж далека електрична лампочка). Тому для характеристики зір введено абсолютну зоряну величину М.

Абсолютна зоряна величина — це така зоряна величина, яку б мала зоря, якби перебувала від нас на відстані 10 пк (32,6 св. р.). , де г - відстань до зорі, виміряна в парсеках.

Навчальні карти зоряного неба, з якими найчастіше доводиться працювати, виконані у формі прямокут­ника або круга. На карті, яка має вигляд круга, в центрі знаходиться Північний полюс світу. Пряме піднесення α зір проставлено на обводі карти. Радіальні лінії, що сходяться до центру карти - це проекції кіл схилень. Дати на обводі карти-круга вказують положення Сонця на екліп­тиці. Його положення на екліптиці на кожну дату знаходимо, пересуваю­чись від цієї дати до центра карти уздовж радіальної прямої, на її перетині з екліптикою. Шкала зоряних величин розміщена за краєм карти-круга.На обводі круга вказано, які зорі о певній годині вечора (ранку) 5 і 20 числа того чи іншого місяця перебувають на півдні, тобто поблизу півден­ної частини небесного меридіана. І це робить карту зручною для користу­вання: треба стати лицем на південь, поглянути на небо і тут же, ввімкнув­ши на мить ліхтарик, знайти на карті відповідний «візерунок зір».

Зодіакальні сузір'я і знаки Зодіака. Шлях Сонця на небі уздовж екліптики пролягає серед певних сузір'їв, які здавна мають на­зву зодіакальних (від грец. «зоон» - «тварина» і похідного від цього слова «зодіакос», тобто «тваринний»), оскільки серед назв цих сузір'їв багато назв тварин, як-от: Овен, Телець, Рак, Лев тощо. Слово «зодіак» означає «коло із зображеннями тварин» або «пояс тварин». В зодіаку налічується 12 сузір'їв.

Зауважимо: з 3 листопада по 18 грудня Сонце перебуває у 13-му сузір'ї - Змієносця, проте воно до числа зодіакальних не зараховане.

Для зручності відліку положення Сонця на екліптиці (а також для визначення положень Місяця і планет) астрономи Давнього Вавілону близько 3 000 років тому розділили екліптику на 12 рівних відрізків по 30°. Кожний із цих відрізків отримав назву того зодіакального сузгр я, в межах якого він знаходився.

Знак Зодіака — це дуга екліптики протяжністю в 30°, позначе­на назвою відповідного зодікального сузір'я.

Знаки Зодіака відлічують уздовж екліптики в бік сходу точки весня­ного рівнодення так, що першим є знак Овна; понад 2 000 років тому Сонце проходило цей відрізок екліптики з 21 березня по 21 квітня. Другим знаком Зодіака є знак Тельця, Сонце проходило його з 22 квітня по 21 травня, і так далі. В кожному знаку Зодіака Сон­це перебуває місяць.

В наш час знаки Зодіака не вкладаються в ті зодіакальні сузір'я, які, власне, і дали їм назви.

Виконання роботи .

1. Користуючись картою зоряного неба замалювати конфігурації основних зір у зодіакальних сузір’ях, а також вказати умовні позначення зодіакальних сузір’їв.

2 Користуючись картою зоряного неба замалювати конфігурації основних зір у сузір’ях: Велиої Ведмедиці, Кассіопеї та Оріона

Висновок. _______________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні запитання.