Tüm gök cisimleri alışılmadık derecede büyük ve bizden çok farklı mesafelerde. Ama bize eşit derecede uzak ve sanki belirli bir küreye yerleştirilmiş gibi görünüyorlar. Havacılık astronomisindeki pratik problemleri çözerken, yıldızlara olan mesafeyi değil, gözlem anında göksel küre üzerindeki konumlarını bilmek önemlidir.

Göksel küre, merkezi gözlemci olan, sonsuz büyük yarıçaplı hayali bir küredir. Göksel küre düşünüldüğünde, merkezi gözlemcinin gözüyle birleştirilir. Dünyanın boyutları ihmal edilir, bu nedenle göksel kürenin merkezi genellikle Dünya'nın merkeziyle de birleştirilir. Armatürler, gözlemcinin konumunun belirli bir noktasından zamanın bir noktasında gökyüzünde görülebilecekleri bir konumda küreye uygulanır.

Göksel kürenin bir dizi karakteristik noktası, çizgisi ve dairesi vardır. Şek. Şekil 1.1'de, rastgele yarıçaplı bir daire, merkezinde O noktası ile gösterilen gözlemcinin bulunduğu göksel bir küreyi tasvir eder. Göksel kürenin ana unsurlarını düşünün.

Gözlemcinin dikeyi, göksel kürenin merkezinden geçen ve gözlemcinin noktasındaki çekül hattının yönü ile çakışan düz bir çizgidir. Zenith Z - gözlemcinin dikeyinin, gözlemcinin başının üzerinde bulunan göksel küre ile kesişme noktası. Nadir Z" - gözlemcinin düşeyinin göksel küre ile kesişme noktası, zenitin karşısında.

Gerçek ufuk N E SW W, düzlemi gözlemcinin düşeyine dik olan göksel küre üzerindeki büyük bir dairedir. Gerçek ufuk, göksel küreyi iki kısma ayırır: zirvenin bulunduğu ufuk üstü yarım küre ve en alt noktanın bulunduğu ufuk altı yarım küre.

Dünya PP'nin ekseni", göksel kürenin görünür günlük dönüşünün gerçekleştiği düz bir çizgidir.

Pirinç. 1.1. Göksel küre üzerindeki temel noktalar, çizgiler ve daireler

Dünyanın ekseni, Dünya'nın dönme eksenine paraleldir ve Dünya'nın kutuplarından birinde bulunan bir gözlemci için, Dünya'nın dönme ekseni ile çakışır. Göksel kürenin görünen günlük dönüşü, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki gerçek günlük dönüşünün bir yansımasıdır.

Dünyanın kutupları, dünyanın ekseninin göksel küre ile kesişme noktalarıdır. Ursa Minor takımyıldızında bulunan gök kutbu Kuzey gök kutbu R olarak adlandırılır ve karşı kutba Güney R denir.

Göksel ekvator, düzlemi dünyanın eksenine dik olan göksel küre üzerindeki büyük bir dairedir. Göksel ekvator düzlemi, göksel küreyi Dünyanın Kuzey Kutbu'nun bulunduğu kuzey yarımküre ve Dünyanın Güney Kutbu'nun bulunduğu güney yarımküre olarak ayırır.

Göksel meridyen veya gözlemcinin meridyeni, göksel küre üzerinde, dünyanın kutupları olan başucu ve nadir noktalarından geçen büyük bir dairedir. Gözlemcinin dünya meridyeninin düzlemi ile çakışır ve göksel küreyi doğu ve batı yarım kürelere ayırır.

Kuzey ve güney noktaları, göksel meridyenin gerçek ufuk ile kesişme noktalarıdır. Dünyanın Kuzey Kutbu'na en yakın noktası C gerçek ufkunun kuzey noktası, dünyanın Güney Kutbu'na en yakın noktası ise güney noktası Yu olarak adlandırılır.Doğu ve batı noktaları kesişme noktalarıdır. gerçek ufuk ile göksel ekvatorun.

Gün ortası çizgisi - gerçek ufuk düzleminde kuzey ve güney noktalarını birleştiren düz bir çizgi. Bu çizgi öğlen olarak adlandırılır çünkü öğle vakti, yerel gerçek güneş zamanı, dikey kutbun gölgesi bu çizgiyle, yani bu noktanın gerçek meridyeniyle çakışır.

Gök ekvatorunun güney ve kuzey noktaları, gök meridyeninin gök ekvatoru ile kesiştiği noktalardır. Ufkun güney noktasına en yakın noktaya gök ekvatorunun güney noktası, ufkun kuzey noktasına en yakın noktasına da kuzey noktası denir.

Armatürün dikeyi veya yükseklik çemberi, göksel küre üzerinde zenit, nadir ve luminaryden geçen büyük bir dairedir. Birinci düşey doğu ve batı noktalarından geçen düşeydir.

Sapma çemberi veya armatürün saatlik çemberi PMP, göksel küre üzerinde, myoa ve armatürün kutuplarından geçen büyük bir çemberdir.

Armatürün günlük paraleli, göksel ekvator düzlemine paralel olarak lümen boyunca çizilen göksel küre üzerindeki küçük bir dairedir. Armatürlerin görünür günlük hareketi, günlük paralellikler boyunca gerçekleşir.

Aydınlık AMAG'ın Almukantarat'ı - göksel küre üzerinde, gerçek ufuk düzlemine paralel olarak çizilen küçük bir daire.

Göksel kürenin dikkate alınan unsurları, havacılık astronomisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

§ 48. Göksel küre. Göksel küre üzerindeki temel noktalar, çizgiler ve daireler

Bir göksel küre, uzayda keyfi bir noktada merkezlenmiş herhangi bir yarıçapa sahip bir küredir. Merkezi için, sorunun ifadesine bağlı olarak, gözlemcinin gözünü, aletin merkezini, Dünyanın merkezini vb.

Merkez için gözlemcinin gözünün alındığı göksel kürenin ana noktalarını ve dairelerini düşünün (Şek. 72). Göksel kürenin merkezinden geçen bir çekül çizin. Çekül hattının küre ile kesişme noktaları zenit Z ve nadir n olarak adlandırılır.

Pirinç. 72.

Çekül çizgisine dik olarak gök kürenin merkezinden geçen düzleme denir. gerçek ufuk düzlemi. Göksel küre ile kesişen bu düzlem, gerçek ufuk adı verilen büyük bir çemberin dairesini oluşturur. İkincisi, göksel küreyi iki kısma ayırır: ufuk üstü ve ufuk altı.

Dünyanın eksenine paralel olarak gök küresinin merkezinden geçen düz çizgiye dünyanın ekseni denir. Dünya ekseninin göksel küre ile kesişme noktalarına denir. dünyanın kutupları. Dünyanın kutuplarına karşılık gelen kutuplardan biri kuzey gök kutbu olarak adlandırılır ve Pn olarak adlandırılır, diğeri ise güney gök kutbu Ps olarak adlandırılır.

Dünyanın eksenine dik olarak göksel kürenin merkezinden geçen QQ" düzlemine denir. göksel ekvator düzlemi. Göksel küre ile kesişen bu düzlem, büyük bir dairenin dairesini oluşturur - Göksel ekvator, göksel küreyi kuzey ve güney kısımlara bölen.

Göksel kürenin dünyanın kutupları olan başucu ve nadir noktasından geçen büyük çemberine denir. gözlemcinin meridyeni PN nPsZ. Dünyanın ekseni, gözlemcinin meridyenini öğle PN ZP'leri ve gece yarısı PN ​​nPs bölümlerine ayırır.

Gözlemcinin meridyeni gerçek ufukla iki noktada kesişir: kuzey noktası N ve güney noktası S. Kuzey ve güney noktalarını birleştiren düz çizgiye denir. öğle hattı

Kürenin merkezinden N noktasına bakarsanız, doğu noktası O st sağda ve batı noktası W solda olacaktır.Göksel kürenin küçük daireleri aa "düzlemine paralel gerçek ufuk denir almukantaratlar; küçük bb" göksel ekvator düzlemine paralel, - göksel paralellikler

Göksel kürenin zenit ve nadir noktalarından geçen dairelerine Zon denir. dikeyler. Doğu ve batı noktalarından geçen düşeye birinci düşey denir.

Göksel kutuplardan geçen göksel küre PNoP'lerinin dairelerine denir sapma daireleri.

Gözlemcinin meridyeni hem dikey hem de sapma dairesidir. Göksel küreyi doğu ve batı olmak üzere iki kısma ayırır.

Dünyanın ufkun üzerinde (ufkun altında) bulunan kutbuna dünyanın yükseltilmiş (alçaltılmış) kutbu denir. Dünyanın yüksek direğinin adı, yerin enleminin adıyla hep aynı adı taşır.

Gerçek ufuk düzlemi ile dünyanın ekseni şuna eşit bir açı yapar: yerin coğrafi enlemi.

Armatürlerin göksel küre üzerindeki konumu küresel koordinat sistemleri kullanılarak belirlenir. Deniz astronomisinde yatay ve ekvatoral koordinat sistemleri kullanılır.

GÖK KÜRESİ
Gökyüzünü gözlemlediğimizde, tüm astronomik nesneler, merkezinde gözlemcinin bulunduğu kubbe şeklindeki bir yüzey üzerinde konumlanmış gibi görünür. Bu hayali kubbe, "göksel küre" adı verilen hayali bir kürenin üst yarısını oluşturmaktadır. Astronomik nesnelerin konumunu göstermede temel bir rol oynar.

Ay, gezegenler, Güneş ve yıldızlar bizden farklı uzaklıklarda yer alsalar da, en yakınları bile o kadar uzaktadır ki, onların uzaklığını gözle tahmin edemeyiz. Dünya yüzeyinde hareket ettikçe yıldızın yönü değişmez. (Doğru, Dünya yörüngesinde hareket ettikçe biraz değişir, ancak bu paralaktik kayma ancak en doğru aletlerin yardımıyla fark edilebilir.) Bize öyle geliyor ki, armatürler doğuda yükseldiğinden ve gök küresi dönüyor. batıda ayarlayın. Bunun nedeni, Dünya'nın batıdan doğuya doğru dönmesidir. Göksel kürenin görünen dönüşü, dünyanın dönme eksenini sürdüren hayali bir eksen etrafında gerçekleşir. Bu eksen, göksel küreyi kuzey ve güney "dünyanın kutupları" olarak adlandırılan iki noktada keser. Kuzey gök kutbu, Kuzey Yıldızından yaklaşık bir derece uzaktadır ve güney kutbunun yakınında hiç parlak yıldız yoktur.

Dünyanın dönme ekseni, dünyanın yörünge düzlemine (ekliptik düzlemine) çizilen dikeye göre yaklaşık 23,5 ° eğimlidir. Bu düzlemin göksel küre ile kesişmesi bir daire verir - ekliptik, Güneş'in bir yılda görünen yolu. Dünyanın ekseninin uzaydaki yönü neredeyse değişmez. Böylece her yıl Haziran ayında, eksenin kuzey ucu Güneş'e doğru eğildiğinde, gündüzlerin uzayıp gecelerin kısaldığı Kuzey Yarımküre'de gökyüzünde yükselir. Aralık ayında yörüngesinin karşı tarafına geçen Dünya, Güney Yarımküre ile Güneş'e döner ve kuzeyimizde günler kısalır, geceler uzar.
Ayrıca bakınız SEZONLAR Bununla birlikte, güneş ve ay çekiminin etkisi altında, dünyanın ekseninin yönü hala kademeli olarak değişmektedir. Güneş ve Ay'ın Dünya'nın ekvatoral çıkıntısı üzerindeki etkisinin neden olduğu eksenin ana hareketine devinim denir. Devinimin bir sonucu olarak, dünyanın ekseni yörünge düzlemine dik olarak yavaşça dönerek 26 bin yılda 23,5 ° yarıçaplı bir koni tanımlıyor. Bu nedenle, birkaç yüzyıl içinde kutup artık Kuzey Yıldızı'nın yakınında olmayacak. Ek olarak, Dünya'nın ekseni, nutasyon adı verilen ve Dünya ve Ay'ın yörüngelerinin eliptikliği ve ay yörüngesinin düzleminin Dünya'nın yörüngesinin düzlemine hafifçe eğimli olmasıyla ilişkili küçük dalgalanmalar yapar. Bildiğimiz gibi, gece boyunca göksel kürenin görünümü, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi nedeniyle değişir. Ancak yıl boyunca aynı saatlerde gökyüzünü gözlemleseniz bile, Dünya'nın Güneş etrafında dönmesi nedeniyle görünümü değişecektir. Yaklaşık sürer. 3651/4 gün - günde yaklaşık bir derece. Bu arada, bir gün veya daha doğrusu bir güneş günü, Dünya'nın Güneş'e göre kendi ekseni etrafında bir kez döndüğü zamandır. Dünyanın yıldızlara göre bir dönüşünü tamamlaması için geçen süre ("yıldız günü") ve Dünya'nın yörünge hareketini telafi etmesi için dönüşün gerekli olduğu küçük bir süre - yaklaşık dört dakika - içerir. gün bir derece. Böylece bir yılda yaklaşık 3651/4 güneş günü ve yakl. 3661/4 yıldız.
Belirli bir noktadan bakıldığında
Kutupların yakınında bulunan dünya yıldızları ya her zaman ufkun üzerindedir ya da asla üzerinde yükselmezler. Diğer tüm yıldızlar yükselir ve batar ve her yıldızın doğuşu ve batışı her gün bir önceki günden 4 dakika önce gerçekleşir. Bazı yıldızlar ve takımyıldızlar kış aylarında geceleri gökyüzünde yükselir - biz onlara "kış" ve diğerlerine - "yaz" deriz. Böylece, göksel kürenin görünümü üç kez belirlenir: Dünyanın dönüşü ile ilişkili günün saati; yılın güneş etrafındaki dolaşımla ilişkili zamanı; presesyonla ilişkili dönem (son etki 100 yıl boyunca bile "gözle" neredeyse hiç fark edilemese de).
Koordinat sistemleri. Göksel küre üzerindeki nesnelerin konumunu belirtmenin çeşitli yolları vardır. Her biri belirli bir türdeki görevler için uygundur.
Alt-azimut sistemi. Gözlemciyi çevreleyen dünyevi nesnelere göre gökyüzündeki bir nesnenin konumunu belirtmek için bir "alt-azimut" veya "yatay" koordinat sistemi kullanılır. Nesnenin "yükseklik" olarak adlandırılan ufkun üzerindeki açısal mesafesini ve ayrıca "azimutunu" - koşullu bir noktadan doğrudan nesnenin altındaki bir noktaya ufuk boyunca açısal mesafeyi gösterir. Astronomide azimut, güneyden batıya bir noktadan ve jeodezi ve navigasyonda - kuzeyden doğuya bir noktadan ölçülür. Bu nedenle azimutu kullanmadan önce hangi sistemde gösterildiğini bulmanız gerekir. Gökyüzünde doğrudan başın üzerindeki nokta 90 ° yüksekliğe sahiptir ve "zenit" olarak adlandırılır ve bunun taban tabana zıt noktası (ayakların altında) "nadir" olarak adlandırılır. Birçok görev için, "göksel meridyen" adı verilen göksel kürenin geniş bir dairesi önemlidir; zenit, nadir ve gök kutuplarından geçer ve kuzey ve güney noktalarında ufku geçer.
ekvator sistemi. Dünya'nın dönüşünden dolayı yıldızlar ufka ve ana yönlere göre sürekli hareket etmekte ve yatay sistemdeki koordinatları değişmektedir. Ancak astronominin bazı görevleri için koordinat sistemi, gözlemcinin konumundan ve günün saatinden bağımsız olmalıdır. Böyle bir sisteme "ekvatoral" denir; koordinatları coğrafi enlem ve boylamlara benzer. İçinde, göksel küre ile kesişime kadar uzanan dünyanın ekvator düzlemi, ana daireyi - "göksel ekvatoru" ayarlar. Bir yıldızın "sapması" enleme benzer ve göksel ekvatorun kuzeyindeki veya güneyindeki açısal mesafesiyle ölçülür. Yıldız tam olarak zirvede görünüyorsa, gözlem yerinin enlemi yıldızın sapmasına eşittir. Coğrafi boylam, yıldızın "sağ yükselişine" karşılık gelir. Kuzey Yarımküre'de ilkbaharın, Güney Yarımküre'de sonbaharın başladığı gün Mart ayında Güneş'in geçtiği ekliptiğin göksel ekvatorla kesiştiği noktanın doğusunda ölçülür. Astronomi için önemli olan bu nokta "Koç'un ilk noktası" veya "ilkbahar ekinoksunun noktası" olarak adlandırılır ve işaretiyle gösterilir.
diğer sistemler. Bazı amaçlar için göksel küre üzerindeki diğer koordinat sistemleri de kullanılır. Örneğin, güneş sistemindeki cisimlerin hareketini incelerken, ana düzlemi dünyanın yörüngesinin düzlemi olan bir koordinat sistemi kullanırlar. Galaksinin yapısı, ana düzlemi Galaksinin ekvator düzlemi olan ve gökyüzünde Samanyolu boyunca geçen bir daire ile temsil edilen bir koordinat sisteminde incelenir.
Koordinat sistemlerinin karşılaştırılması. Yatay ve ekvatoral sistemlerin en önemli detayları şekillerde gösterilmiştir. Tabloda bu sistemler coğrafi koordinat sistemi ile karşılaştırılmıştır.
Bir sistemden diğerine geçiş. Genellikle ekvator koordinatlarını bir yıldızın alt-azimut koordinatlarından hesaplamaya ihtiyaç vardır ve bunun tersi de geçerlidir. Bunun için gözlem anını ve gözlemcinin Dünya üzerindeki konumunu bilmek gerekir. Matematiksel olarak problem, köşeleri zirvede, kuzey gök kutbunda ve X yıldızı olan küresel bir üçgen kullanılarak çözülür; buna "astronomik üçgen" denir. Gözlemcinin meridyeni ile göksel kürenin herhangi bir noktasına yön arasındaki dünyanın kuzey kutbunda bir tepe noktası olan açıya bu noktanın "saat açısı" denir; meridyenin batısında ölçülür. İlkbahar ekinoksunun saat, dakika ve saniye olarak ifade edilen saat açısı, gözlem noktasında "yıldız zamanı" (Si. T. - yıldız zamanı) olarak adlandırılır. Ve bir yıldızın sağ yükselişi aynı zamanda ona yön ile ilkbahar ekinoksu arasındaki kutup açısı olduğundan, o zaman yıldız zamanı gözlemcinin meridyeni üzerinde uzanan tüm noktaların sağ yükselişine eşittir. Böylece, göksel küre üzerindeki herhangi bir noktanın saat açısı, yıldız zamanı ile sağ yükselişi arasındaki farka eşittir:

Gözlemcinin enlemi j olsun. A ve d yıldızının ekvator koordinatları verilirse, yatay koordinatları a ve aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanabilir: Ters problemi de çözebilirsiniz: a ve h'nin ölçülen değerlerini kullanarak, zamanı bilerek, a ve d'yi hesaplayın. Sapma d doğrudan son formülden hesaplanır, ardından H sondan bir önceki formülden hesaplanır ve yıldız zamanı biliniyorsa a birinciden hesaplanır.
Göksel kürenin temsili. Yüzyıllar boyunca bilim adamları, çalışma veya gösteri için göksel küreyi temsil etmenin en iyi yolunu aradılar. İki tür model önerildi: iki boyutlu ve üç boyutlu. Göksel küre, küresel Dünya'nın haritalarda tasvir edildiği gibi bir düzlemde tasvir edilebilir. Her iki durumda da geometrik bir projeksiyon sistemi seçilmelidir. Göksel kürenin bölümlerini bir düzlemde temsil etmeye yönelik ilk girişim, eski insanların mağaralarındaki yıldız konfigürasyonlarının kaya oymalarıydı. Günümüzde tüm gökyüzünü kapsayan elle çizilmiş veya fotoğraflı yıldız atlasları şeklinde yayınlanan çeşitli yıldız haritaları bulunmaktadır. Eski Çinli ve Yunan astronomlar, göksel küreyi "silahlı küre" olarak bilinen bir modelde temsil ettiler. Göksel kürenin en önemli dairelerini gösterecek şekilde birbirine bağlanmış metal dairelerden veya halkalardan oluşur. Şimdi, yıldızların konumlarının ve göksel kürenin ana dairelerinin işaretlendiği yıldız küreleri sıklıkla kullanılmaktadır. Silahlı küreler ve kürelerin ortak bir dezavantajı vardır: yıldızların konumu ve dairelerin işaretleri, gökyüzüne "içeriden" bakarken dışarıdan gördüğümüz dışbükey taraflarında işaretlenmiştir ve yıldızlar bize göksel kürenin içbükey tarafına yerleştirilmiş gibi görünüyor. Bu bazen yıldızların ve takımyıldız figürlerinin hareket yönlerinde karışıklığa yol açar. Planetaryum, göksel kürenin en gerçekçi temsilini verir. Yıldızların içeriden yarım küre şeklindeki bir ekrana optik olarak yansıtılması, gökyüzünün görünümünü ve üzerindeki armatürlerin her türlü hareketini çok doğru bir şekilde yeniden üretmeyi mümkün kılar.
Ayrıca bakınız
ASTRONOMİ VE ASTROFİZİK;
Planetaryum;
YILDIZLAR .

Collier Ansiklopedisi. - Açık Toplum. 2000 .

- üzerine gök cisimlerinin yansıtıldığı, rastgele yarıçaplı hayali bir yardımcı küre. Astronomide, uzay nesnelerinin göksel küre üzerindeki koordinatlarını belirlemeye dayalı olarak göreli konumunu ve hareketini incelemek için kullanılır ... ... - üzerine gök cisimlerinin yansıtıldığı, rastgele yarıçaplı hayali bir yardımcı küre. Astronomide, göksel küre üzerindeki koordinatlarını belirlemeye dayalı olarak uzay nesnelerinin göreceli konumunu ve hareketini incelemek için kullanılır. ... ... ansiklopedik Sözlük

Üzerine gök cisimlerinin yansıtıldığı keyfi yarıçaplı hayali bir yardımcı küre; çeşitli astrometrik problemlerin çözümüne hizmet eder. N. ile temsili. eski zamanlarda ortaya çıktı; görsele dayanıyordu ...... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

Gök cisimlerinin dünya yüzeyindeki bir gözlem noktasından görülebildikleri (toposentrik. N. s.) veya Dünya'nın merkezinden görülebilecekleri gibi (jeosentrik. N) tasvir edildiği keyfi yarıçaplı hayali bir küre. .s.) veya Güneş'in merkezi …… Büyük ansiklopedik teknik sözlük

Gök küresi- dangaus sfera statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. göksel küre vok. Himmelskugel, f; Himmelsspäre, f rus. göksel küre, f; gökkubbe, m pranc. sphère celeste, f … Fizikos terminų žodynas

makalenin içeriği

GÖK KÜRESİ. Gökyüzünü gözlemlediğimizde, tüm astronomik nesneler, merkezinde gözlemcinin bulunduğu kubbe şeklindeki bir yüzey üzerinde konumlanmış gibi görünür. Bu hayali kubbe, "göksel küre" adı verilen hayali bir kürenin üst yarısını oluşturmaktadır. Astronomik nesnelerin konumunu göstermede temel bir rol oynar.

Dünyanın dönme ekseni, dünyanın yörünge düzlemine (ekliptik düzlemine) çizilen dikeye göre yaklaşık 23,5 ° eğimlidir. Bu düzlemin göksel küre ile kesişmesi bir daire verir - ekliptik, Güneş'in bir yılda görünen yolu. Dünyanın ekseninin uzaydaki yönü neredeyse değişmez. Böylece her yıl Haziran ayında, eksenin kuzey ucu Güneş'e doğru eğildiğinde, gündüzlerin uzayıp gecelerin kısaldığı Kuzey Yarımküre'de gökyüzünde yükselir. Aralık ayında yörüngesinin karşı tarafına geçen Dünya, Güney Yarımküre ile Güneş'e döner ve kuzeyimizde günler kısalır, geceler uzar. Santimetre. ayrıca SEZONLAR

Bununla birlikte, güneş ve ay çekiminin etkisi altında, dünyanın ekseninin yönü hala kademeli olarak değişmektedir. Güneş ve Ay'ın Dünya'nın ekvatoral çıkıntısı üzerindeki etkisinin neden olduğu eksenin ana hareketine devinim denir. Devinimin bir sonucu olarak, dünyanın ekseni yörünge düzlemine dik olarak yavaşça dönerek 26 bin yılda 23,5 ° yarıçaplı bir koni tanımlıyor. Bu nedenle, birkaç yüzyıl içinde kutup artık Kuzey Yıldızı'nın yakınında olmayacak. Ek olarak, Dünya'nın ekseni, nutasyon adı verilen ve Dünya ve Ay'ın yörüngelerinin eliptikliği ve ay yörüngesinin düzleminin Dünya'nın yörüngesinin düzlemine hafifçe eğimli olmasıyla ilişkili küçük dalgalanmalar yapar.

Bildiğimiz gibi, gece boyunca göksel kürenin görünümü, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi nedeniyle değişir. Ancak yıl boyunca aynı saatlerde gökyüzünü gözlemleseniz bile, Dünya'nın Güneş etrafında dönmesi nedeniyle görünümü değişecektir. Yaklaşık sürer. 365 1/4 gün - günde yaklaşık bir derece. Bu arada, bir gün veya daha doğrusu bir güneş günü, Dünya'nın Güneş'e göre kendi ekseni etrafında bir kez döndüğü zamandır. Dünyanın yıldızların etrafında dönmesi için geçen süre ("yıldız günü") ve Dünya'nın yörünge hareketini günde bir derece telafi etmek için küçük bir süre - yaklaşık dört dakika - içerir. Böylece bir yılda yaklaşık 365 1/4 güneş günü ve yakl. 366 1/4 yıldız.

Dünya üzerinde belirli bir noktadan bakıldığında, kutuplara yakın yıldızlar ya hep ufkun üzerindedirler ya da hiç yükselmezler. Diğer tüm yıldızlar yükselir ve batar ve her yıldızın doğuşu ve batışı her gün bir önceki günden 4 dakika önce gerçekleşir. Bazı yıldızlar ve takımyıldızlar kışın geceleri gökyüzünde yükselir - biz onlara "kış", diğerlerine "yaz" deriz.

Böylece, göksel kürenin görünümü üç kez belirlenir: Dünyanın dönüşü ile ilişkili günün saati; yılın güneş etrafındaki dolaşımla ilişkili zamanı; presesyonla ilişkilendirilen bir çağ (sonuncu etki 100 yılda bile "gözle" pek fark edilemese de).

Koordinat sistemleri.

Göksel küre üzerindeki nesnelerin konumunu belirtmenin çeşitli yolları vardır. Her biri belirli bir türdeki görevler için uygundur.

Alt-azimut sistemi.

Gözlemciyi çevreleyen dünyevi nesnelere göre gökyüzündeki bir nesnenin konumunu belirtmek için bir "alt-azimut" veya "yatay" koordinat sistemi kullanılır. Nesnenin "yükseklik" olarak adlandırılan ufkun üzerindeki açısal mesafesini ve ayrıca "azimutunu" - koşullu bir noktadan doğrudan nesnenin altındaki bir noktaya ufuk boyunca açısal mesafeyi gösterir. Astronomide azimut güneyden batıya bir noktadan ve jeodezi ve navigasyonda kuzeyden doğuya bir noktadan ölçülür. Bu nedenle azimutu kullanmadan önce hangi sistemde gösterildiğini bulmanız gerekir. Gökyüzünde doğrudan başın üzerindeki nokta 90 ° yüksekliğe sahiptir ve "zenit" olarak adlandırılır ve bunun taban tabana zıt noktası (ayakların altında) "nadir" olarak adlandırılır. Birçok görev için, "göksel meridyen" adı verilen göksel kürenin geniş bir dairesi önemlidir; zenit, nadir ve gök kutuplarından geçer ve kuzey ve güney noktalarında ufku geçer.

ekvator sistemi.

Dünya'nın dönüşünden dolayı yıldızlar ufka ve ana yönlere göre sürekli hareket etmekte ve yatay sistemdeki koordinatları değişmektedir. Ancak astronominin bazı görevleri için koordinat sistemi, gözlemcinin konumundan ve günün saatinden bağımsız olmalıdır. Böyle bir sisteme "ekvatoral" denir; koordinatları coğrafi enlem ve boylamlara benzer. İçinde, göksel küre ile kesişime kadar uzanan dünyanın ekvator düzlemi, ana daireyi - "göksel ekvatoru" ayarlar. Bir yıldızın "sapması" enleme benzer ve göksel ekvatorun kuzeyindeki veya güneyindeki açısal mesafesiyle ölçülür. Yıldız tam olarak zirvede görünüyorsa, gözlem yerinin enlemi yıldızın sapmasına eşittir. Coğrafi boylam, yıldızın "sağ yükselişine" karşılık gelir. Kuzey Yarımküre'de ilkbaharın, Güney Yarımküre'de sonbaharın başladığı gün Mart ayında Güneş'in geçtiği ekliptiğin gök ekvatoru ile kesiştiği noktanın doğusunda ölçülür. Astronomi için önemli olan bu nokta "Koç burcunun ilk noktası" veya "ilkbahar ekinoksunun noktası" olarak adlandırılır ve işareti ile gösterilir. Sağa açı değerleri genellikle 24 saat 360° kabul edilerek saat ve dakika olarak verilir.

Ekvator sistemi teleskoplarla gözlem yaparken kullanılır. Teleskop, gök kutbuna yönelik eksen etrafında doğudan batıya dönebilecek ve böylece Dünya'nın dönüşünü telafi edecek şekilde kurulmuştur.

diğer sistemler.

Bazı amaçlar için göksel küre üzerindeki diğer koordinat sistemleri de kullanılır. Örneğin, güneş sistemindeki cisimlerin hareketini incelerken, ana düzlemi dünyanın yörüngesinin düzlemi olan bir koordinat sistemi kullanırlar. Galaksinin yapısı, ana düzlemi Galaksinin ekvator düzlemi olan ve gökyüzünde Samanyolu boyunca geçen bir daire ile temsil edilen bir koordinat sisteminde incelenir.

Koordinat sistemlerinin karşılaştırılması.

Yatay ve ekvatoral sistemlerin en önemli detayları şekillerde gösterilmiştir. Tabloda bu sistemler coğrafi koordinat sistemi ile karşılaştırılmıştır.

Tablo: Koordinat sistemlerinin karşılaştırılması

KOORDİNAT SİSTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI
Karakteristik	Alt-azimut sistemi	ekvator sistemi	coğrafi sistem
Temel daire	Ufuk	Göksel ekvator	Ekvator
Polonyalılar	Zenit ve nadir	dünyanın kuzey ve güney kutupları	Kuzey ve güney kutupları
Ana daireden açısal mesafe	Yükseklik	sapma	Enlem
Temel daire boyunca açısal mesafe	Azimut	sağ yükseliş	Boylam
Ana daire üzerindeki bağlantı noktası	Ufukta güneyi işaret edin (jeodezide - kuzeyin noktası)	ilkbahar ekinoks noktası	Greenwich Meridian ile kesişme

Bir sistemden diğerine geçiş.

Genellikle ekvator koordinatlarını bir yıldızın alt-azimut koordinatlarından hesaplamaya ihtiyaç vardır ve bunun tersi de geçerlidir. Bunun için gözlem anını ve gözlemcinin Dünya üzerindeki konumunu bilmek gerekir. Matematiksel olarak problem, köşeleri zirvede, kuzey gök kutbunda ve X yıldızı olan küresel bir üçgen kullanılarak çözülür; buna "astronomik üçgen" denir.

Gözlemcinin meridyeni ile göksel kürenin herhangi bir noktasına yön arasındaki dünyanın kuzey kutbunda bir tepe noktası olan açıya bu noktanın "saat açısı" denir; meridyenin batısında ölçülür. İlkbahar ekinoksunun saat, dakika ve saniye olarak ifade edilen saat açısı, gözlem noktasında "yıldız zamanı" (Si. T. - yıldız zamanı) olarak adlandırılır. Ve bir yıldızın sağ yükselişi aynı zamanda ona yön ile ilkbahar ekinoksu arasındaki kutup açısı olduğundan, o zaman yıldız zamanı gözlemcinin meridyeni üzerinde uzanan tüm noktaların sağ yükselişine eşittir.

Böylece, göksel küre üzerindeki herhangi bir noktanın saat açısı, yıldız zamanı ile sağ yükselişi arasındaki farka eşittir:

gözlemcinin enlem olsun j. Bir yıldızın ekvator koordinatları verildiğinde a ve d, ardından yatay koordinatları a ve aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanabilir:

Ters problemi de çözebilirsiniz: ölçülen değerlere göre a ve h, zamanı bilmek, hesaplamak a ve d. sapma d doğrudan son formülden hesaplanır, ardından sondan bir önceki formülden hesaplanır H, ve ilkinden, eğer yıldız zamanı biliniyorsa, o zaman a.

Göksel kürenin temsili.

Yüzyıllar boyunca bilim adamları, çalışma veya gösteri için göksel küreyi temsil etmenin en iyi yolunu aradılar. İki tür model önerildi: iki boyutlu ve üç boyutlu.

Göksel küre, küresel Dünya'nın haritalarda tasvir edildiği gibi bir düzlemde tasvir edilebilir. Her iki durumda da geometrik bir projeksiyon sistemi seçilmelidir. Göksel kürenin bölümlerini bir düzlemde temsil etmeye yönelik ilk girişim, eski insanların mağaralarındaki yıldız konfigürasyonlarının kaya oymalarıydı. Günümüzde tüm gökyüzünü kapsayan elle çizilmiş veya fotoğraflı yıldız atlasları şeklinde yayınlanan çeşitli yıldız haritaları bulunmaktadır.

Eski Çinli ve Yunan astronomlar, göksel küreyi "silahlı küre" olarak bilinen bir modelde temsil ettiler. Göksel kürenin en önemli dairelerini gösterecek şekilde birbirine bağlanmış metal dairelerden veya halkalardan oluşur. Şimdi, yıldızların konumlarının ve göksel kürenin ana dairelerinin işaretlendiği yıldız küreleri sıklıkla kullanılmaktadır. Silahlı küreler ve kürelerin ortak bir dezavantajı vardır: yıldızların konumu ve dairelerin işaretleri, gökyüzüne "içeriden" bakarken dışarıdan gördüğümüz dışbükey taraflarında işaretlenmiştir ve yıldızlar bize göksel kürenin içbükey tarafına yerleştirilmiş gibi görünüyor. Bu bazen yıldızların ve takımyıldız figürlerinin hareket yönlerinde karışıklığa yol açar.

Planetaryum, göksel kürenin en gerçekçi temsilini verir. Yıldızların içeriden yarım küre şeklindeki bir ekrana optik olarak yansıtılması, gökyüzünün görünümünü ve üzerindeki armatürlerin her türlü hareketini çok doğru bir şekilde yeniden üretmeyi mümkün kılar.

Göksel kürenin noktaları ve çizgileri - göksel meridyen olan göksel ekvatorun geçtiği almucantarat nasıl bulunur.

göksel küre nedir

Gök küresi- soyut bir kavram, merkezi gözlemci olan sonsuz büyük yarıçaplı hayali bir küre. Aynı zamanda, göksel kürenin merkezi, olduğu gibi, gözlemcinin gözleri hizasındadır (başka bir deyişle, başınızın üzerinde ufuktan ufka gördüğünüz her şey tam da bu küredir). Ancak algı kolaylığı için göksel kürenin merkezini ve Dünya'nın merkezini düşünebiliriz, bunda bir yanlışlık yok. Yıldızların, gezegenlerin, Güneş'in ve Ay'ın konumları, gözlemcinin konumunun belirli bir noktasından belirli bir zamanda gökyüzünde göründükleri konumdaki küreye uygulanır.

Başka bir deyişle, göksel küredeki armatürlerin konumunu gözlemlesek de, gezegenin farklı yerlerinde bulunan biz, göksel kürenin "iş" ilkelerini bilerek, sürekli olarak biraz farklı bir resim göreceğiz. gece gökyüzünde, basit bir teknik kullanarak kendimizi yerde kolayca yönlendirebiliriz. A noktasındaki tepedeki görüşü bildiğimizde, onu B noktasındaki gökyüzünün görüntüsüyle karşılaştıracağız ve tanıdık yer işaretlerinin sapmalarından şu anda tam olarak nerede olduğumuzu anlayabiliriz.

İnsanlar, görevimizi kolaylaştırmak için uzun zamandır bir dizi araç bulmuşlardır. "Dünyevi" dünyada basitçe enlem ve boylamın yardımıyla gezinirseniz, "göksel" dünya - göksel küre için bir dizi benzer öğe - noktalar ve çizgiler de sağlanır.

Göksel küre ve gözlemcinin konumu. Gözlemci hareket ederse, onun görebildiği tüm küre hareket edecektir.

Göksel kürenin unsurları

Göksel kürenin bir dizi karakteristik noktası, çizgisi ve dairesi vardır, göksel kürenin ana unsurlarını ele alalım.

gözlemci dikey

gözlemci dikey- göksel kürenin merkezinden geçen ve gözlemcinin noktasındaki çekül hattının yönü ile çakışan düz bir çizgi. zenit- gözlemcinin kafasının üzerinde bulunan, gözlemcinin düşeyinin göksel küre ile kesişme noktası. Nadir- gözlemcinin düşeyinin göksel küre ile kesişme noktası, zenitin karşısında.

gerçek ufuk- düzlemi gözlemcinin düşeyine dik olan göksel küre üzerinde büyük bir daire. Gerçek ufuk, göksel küreyi iki kısma ayırır: yatay yarımküre zenitin bulunduğu yer ve yatay altı yarımküre, nadir bulunduğu yer.

Dünyanın ekseni (Dünya ekseni)- göksel kürenin görünür günlük dönüşünün gerçekleştiği düz bir çizgi. Dünyanın ekseni, Dünya'nın dönme eksenine paraleldir ve Dünya'nın kutuplarından birinde bulunan bir gözlemci için, Dünya'nın dönme ekseni ile çakışır. Göksel kürenin görünen günlük dönüşü, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki gerçek günlük dönüşünün bir yansımasıdır. Dünyanın kutupları, dünyanın ekseninin göksel küre ile kesişme noktalarıdır. Küçük Ayı takımyıldızında bulunan dünyanın kutbuna denir. Kuzey Kutbu dünya ve zıt kutup denir Güney Kutbu.

Düzlemi dünyanın eksenine dik olan göksel küre üzerinde büyük bir daire. Göksel ekvator düzlemi göksel küreyi ikiye böler. Kuzey yarımküre, Dünyanın Kuzey Kutbu'nun bulunduğu ve Güney Yarımküre Dünyanın Güney Kutbu'nun bulunduğu yer.

Veya gözlemcinin meridyeni - göksel küre üzerinde dünyanın kutuplarından, zenitten ve nadirden geçen büyük bir daire. Gözlemcinin dünya meridyeni ile çakışır ve göksel küreyi ikiye böler. doğu ve Batı yarımküre.

Kuzey ve güney noktaları- gök meridyeninin gerçek ufukla kesişme noktaları. Dünyanın Kuzey Kutbu'na en yakın noktası C gerçek ufkunun kuzey noktası, dünyanın Güney Kutbu'na en yakın noktası ise güney noktası Yu olarak adlandırılır.Doğu ve batı noktaları kesişme noktalarıdır. gerçek ufuk ile göksel ekvatorun.

öğle hattı- gerçek ufuk düzleminde kuzey ve güney noktalarını birleştiren düz bir çizgi. Bu çizgi öğlen olarak adlandırılır çünkü öğle vakti, yerel gerçek güneş zamanı, dikey kutbun gölgesi bu çizgiyle, yani bu noktanın gerçek meridyeniyle çakışır.

Gök meridyeninin gök ekvatoru ile kesiştiği noktalar. Ufkun güney noktasına en yakın noktaya denir. göksel ekvatorun güneyindeki nokta ve ufkun kuzey noktasına en yakın nokta göksel ekvatorun kuzeyindeki nokta.

Dikey armatürler

Dikey armatürler, veya yükseklik çemberi, - zenit, nadir ve ışıktan geçen göksel küre üzerinde büyük bir daire. Birinci düşey doğu ve batı noktalarından geçen düşeydir.

sapma çemberi veya , - göksel küre üzerinde, dünyanın kutuplarından ve armatürden geçen büyük bir daire.

Göksel ekvator düzlemine paralel olarak aydınlatıcıdan çizilen göksel küre üzerinde küçük bir daire. Armatürlerin görünür günlük hareketi, günlük paralellikler boyunca gerçekleşir.

Almukantarat armatürleri

Almukantarat armatürleri- göksel küre üzerinde, gerçek ufuk düzlemine paralel olarak ışıktan çizilen küçük bir daire.

Yukarıda belirtilen göksel kürenin tüm unsurları, uzayda pratik yönlendirme problemlerini çözmek ve yıldızların konumunu belirlemek için aktif olarak kullanılır. Ölçüm amaçlarına ve koşullarına bağlı olarak iki farklı sistem kullanılmaktadır. küresel göksel koordinatlar.

Bir sistemde, armatür gerçek ufka göre yönlendirilir ve bu sistem olarak adlandırılır, diğerinde ise gök ekvatoruna göre ve denir.

Bu sistemlerin her birinde, tıpkı Dünya yüzeyindeki noktaların konumunun enlem ve boylam kullanılarak belirlendiği gibi, gök küresi üzerindeki armatürün konumu iki açısal değerle belirlenir.