Himmelssfär

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 oktober 2021; kontroller kräver 4 redigeringar .

Himmelssfären  ( latin  orbis coelestis ) är en imaginär sfär med godtycklig radie på vilken himlakroppar projiceras : den tjänar till att lösa olika astrometriska problem. Observatörens öga tas som centrum för himlaklotet; i detta fall kan observatören vara placerad både på jordens yta och på andra punkter i rymden (till exempel kan han hänvisas till jordens mitt). För en jordisk observatör, reproducerar himmelsfärens rotation den dagliga rörelsen av armaturerna på himlen.

Varje himlakropp motsvarar en punkt på himlasfären där den korsas av en rät linje som förbinder sfärens centrum med armaturens centrum. När man studerar positionerna och skenbara rörelser av armaturerna på himmelssfären, väljs ett eller annat system av sfäriska koordinater . Beräkningar av kropparnas positioner på himmelssfären görs med hjälp av himlamekanik och sfärisk trigonometri och är föremål för sfärisk astronomi .

Historik

Begreppet himmelssfären uppstod i gamla tider; det byggde på det visuella intrycket av existensen av ett kupolformat himlavalv. Detta intryck beror på det faktum att det mänskliga ögat, som ett resultat av himlakropparnas enorma avstånd, inte kan uppskatta skillnaderna i avstånden till dem, och de verkar vara lika avlägsna. Bland de gamla folken var detta förknippat med närvaron av en verklig sfär som begränsar hela världen och bär många stjärnor på sin yta. Således, enligt deras uppfattning, var den himmelska sfären det viktigaste elementet i universum. Med utvecklingen av den vetenskapliga kunskapen föll en sådan syn på den himmelska sfären bort. Himmelssfärens geometri, fastställd i antiken, som ett resultat av utveckling och förbättring, har emellertid fått en modern form, där den används i astrometri .

Element av den himmelska sfären

Lod och relaterade begrepp

En lodlinje (eller vertikal linje ) är en rät linje som passerar genom mitten av himmelssfären och sammanfaller med lodlinjens riktning vid observationspunkten. Lodet skär med himmelsfärens yta vid två punkter - zenit ovanför observatörens huvud och nadir under observatörens fötter.

Den sanna (matematiska eller astronomiska) horisonten  är en stor cirkel av den himmelska sfären, vars plan är vinkelrät mot lodlinjen. Den sanna horisonten delar upp himmelsfärens yta i två hemisfärer: den synliga halvklotet med spetsen i zenit och den osynliga halvklotet med spetsen vid nadir. Den sanna horisonten sammanfaller inte med den synliga horisonten på grund av höjden av observationspunkten över jordens yta, såväl som på grund av krökningen av ljusstrålar i atmosfären .

Armaturens höjd- eller vertikalcirkel är en stor halvcirkel av himmelssfären som passerar genom luminary, zenit och nadir. Almukantarat (arab. " cirkel av lika höjder ") är en liten cirkel av himmelssfären, vars plan är parallellt med planet för den matematiska horisonten. Höjdcirklar och almucantarata bildar ett koordinatnät som ställer in de horisontella koordinaterna för armaturen.

Daglig rotation av den himmelska sfären och relaterade begrepp

Världens axel  är en imaginär linje som går genom världens centrum, runt vilken himmelssfären roterar. Världens axel skär med himmelssfärens yta på två punkter - den nordliga himlapolen och den södra himlapolen . Himmelssfärens rotation sker moturs runt nordpolen, sett från insidan av himmelssfären.

Himmelsekvatorn  är en stor cirkel av himmelssfären, vars plan är vinkelrät mot världens axel och passerar genom himmelsfärens centrum. Himmelsekvatorn delar upp himmelssfären i två halvklot: norra och södra [1] .

Belysningens deklinationscirkel  är en stor cirkel av den himmelska sfären, som passerar genom världens poler och denna belysning.

Daglig parallell  - en liten cirkel av den himmelska sfären, vars plan är parallellt med planet för den himmelska ekvatorn och därför vinkelrätt mot världens axel. De synliga dagliga rörelserna av armaturerna sker längs dagliga paralleller. Armaturerna på det norra himmelska halvklotet rör sig runt den norra himmelspolen moturs för en observatör inuti himlaklotet, och armaturerna på det södra himmelska halvklotet runt den södra himmelspolen rör sig medurs. Cirklar av deklination och dagliga paralleller bildar ett koordinatnät på himmelssfären som anger stjärnans ekvatorialkoordinater .

Termer födda i skärningspunkten mellan begreppen "Lod" och "Rotation av den himmelska sfären"

Himmelsekvatorn skär den matematiska horisonten vid östpunkten och västpunkten . Punkten i öster är den där punkterna på den roterande himmelssfären stiger från horisonten. Höjdhalvcirkeln som passerar genom östpunkten kallas den första vertikalen .

Den himmelska meridianen  är en stor cirkel av den himmelska sfären, vars plan passerar genom lodlinjen och världens axel. Den himmelska meridianen delar upp himmelsfärens yta i två halvklot: det östra halvklotet och det västra halvklotet .

Middagslinjen  är skärningslinjen mellan planet för den himmelska meridianen och planet för den matematiska horisonten. Middagslinjen och den himmelska meridianen korsar den matematiska horisonten vid två punkter: nordpunkten och sydpunkten . Nordpunkten är den som är närmare världens nordpol.

Solens årliga rörelse i himmelssfären och relaterade begrepp

Ekliptikan  är en stor cirkel av den himmelska sfären, längs vilken den uppenbara årliga rörelsen av solen inträffar . Ekliptikans plan skär med planet för den himmelska ekvatorn i en vinkel ε = 23°26'.

De två punkter där ekliptikan skär himmelsekvatorn kallas dagjämningar . Vid vårdagjämningen passerar solen i sin årliga rörelse från det södra halvklotet av himmelssfären till det norra; vid höstdagjämningen  - från norra halvklotet till södra. Den räta linjen som går genom dessa två punkter kallas linjen för dagjämningar [2] . Två punkter på ekliptikan som är 90° bort från dagjämningarna och därmed så långt som möjligt från himmelsekvatorn kallas solståndspunkter . Sommarsolståndet är på norra halvklotet, vintersolståndet  är på södra halvklotet. Dessa fyra punkter betecknas med zodiakens symboler som motsvarar de stjärnbilder som de befann sig i vid tiden för Hipparchos [3] (som ett resultat av förspelet till dagjämningarna har dessa punkter förskjutits och är nu i andra konstellationer): vårdagjämningen - Vädurens tecken (♈), höstdagjämningen - Vågens tecken (♎), vintersolståndet - med Stenbockens tecken (♑), sommarsolståndet - med Kräftans tecken (♋) [ 4] .

Ekliptikans axel är himmelsfärens  diameter, vinkelrät mot ekliptikans plan. Ekliptikans axel skär med ytan av den himmelska sfären på två punkter - den norra ekliptiska polen , som ligger på norra halvklotet, och den sydliga ekliptiska polen , som ligger på det södra halvklotet. Den nordliga ekliptiska polen har ekvatorialkoordinaterna RA = 18 h 00 m , Dec = +66°33', och är i stjärnbilden Draco , och sydpolen är RA = 6 h 00 m , Dec = −66°33' i stjärnbilden Dorado .

Cirkel av ekliptisk latitud , eller helt enkelt cirkel av latitud  - en stor halvcirkel av himmelssfären som passerar genom ekliptikans poler.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Vorontsov-Velyaminov, 2018 , sid. 25: "Himmelsekvatorn (liksom jordens) delar upp himmelssfären i två halvklot: norra och södra."
  2. ↑ Vårdagjämning // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus och Efron  : i 86 volymer (82 volymer och ytterligare 4). - St Petersburg. 1890-1907.
  3. ↑ Levitan E. Ett sällsynt astronomiskt fenomen  // Vetenskap och liv . - 1988. - Nr 9 . - S. 116 .
  4. ↑ Tsesevich V.P. Ekliptik // Vad och hur man observerar på himlen. - 6:e uppl. - M . : Nauka , 1984. - S. 48-49. — 304 sid.

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk