Схилення, пряме сходження
В астрономії відомі кілька систем небесних координат — горизонтальна, перша і друга екваторіальні. Для визначення координат зір найчастіше застосовують другу екваторіальну систему координат. Вона має дві координати (мал. 3):
Схилення δ – кутова відстань світила від небесного екватора. Воно змінюється в межах ± 90° і вважається додатним на північ від екватора і від'ємним на південь.
Пряме сходження а відлічують по дузі небесного екватора від точки весняного рівнодення X проти годинникової стрілки, якщо дивитися з Північного полюса.
Воно змінюється в межах від 0° до 360° і називаються так тому, що зорі на небесному екваторі сходять(і заходять) у порядку зростання їх прямого сходження. Оскільки це явище пов’язано з обертанням Землі, то пряме сходження прийнято виражати не в градусах, а в одиницях часу. 360° – це 24год, 15° – 1год, 1° – 4хв, 15'– 1хв, 15"– 1с.
Y – позначення точки весняного рівнодення, знак сузір'я Овен. Внаслідок прецесійного руху осі обертання Землі (період 26 000 років) точка весняного рівнодення в наш час змістилась із сузір'я Овен у сузір'я Риби, а, приблизно, через 600 років зайде в сузір'я Водолія.
Визначення географічної широти за астрономічними спостереженнями.
Кутова відстань полюса світу від горизонту дорівнює географічній широті місцевості hp=φ.
Для північної півкулі полюс світу майже збігається з Полярною зіркою. Щоб визначити географічну широту місцевості, досить виміряти висоту Полярної зірки над горизонтом.
Добовий рух світил на різних широтах
Із зміною географічної широти місця спостереження змінюється орієнтація осі обертання небесної сфери відносно горизонту.
На полюсі Землі полюс світу знаходиться в зеніті, і зорі рухаються по колах, паралельних горизонту (мал. 4а). Тут зорі не заходять і не сходять, їх висота над горизонтом незмінна.
На середніх географічних широтах зорі сходять і заходять, але є й такі, що ніколи не опускаються під горизонт (мал. 4б). Якщо схилення світила δ > 90° φ , то воно перебуває над горизонтом цілодобово (не заходить). Якщо δ < –(90° –φ), то світило над горизонтом взагалі не з'являється (не сходить).
Так, навколо полярні сузір'я на географічних широтах України ніколи не заходять. Сузір'я, розташовані далі від Північного полюса світу, ненадовго показуються над горизонтом, а сузір'я, які лежать біля Південного полюса світу, не сходять.
На земному екваторі, якби вдень не заважало Сонце, за добу можна було б побачити сузір'я всього зоряного неба (мал. 4в).
Висота світил у кульмінації
Полюс світу при обертанні Землі навколо осі займає незмінне положення над горизонтом на даній широті. Зорі за добу описують над горизонтом навколо осі світу кола, паралельні небесному екватору. При цьому кожне світило за добу двічі перетинає небесний меридіан.
Явища проходження світил через небесний меридіан називається кульмінаціями. У верхній кульмінації висота світила максимальна, у нижній – мінімальна. Проміжок часу між кульмінаціями дорівнює половині доби.
У світила М, яке на даній широті не заходить, видно обидві кульмінації (рис.4б). У зір, які сходять і заходять (Ml, M2), нижня кульмінація відбудеться під горизонтом. У світил, що не сходять, обидві кульмінації невидимі.
Момент верхньої кульмінації центра Сонця називається справжнім полуднем, а момент нижньої кульмінації – справжньою північчю. Висота світила у верхній кульмінації
h=900 –φ+δ
де φ – широта місцевості, δ – схилення зорі.
Географічну широту можна визначити, вимірюючи висоту будь-якого світила з відомим схиленням у верхній кульмінації. При цьому слід враховувати, що коли світило в момент кульмінації знаходиться на південь від екватора, то його схилення від'ємне.