Gök küresinin katmanları. Gök küresi

Yardımcı gök küresi

Jeodezik astronomide kullanılan koordinat sistemleri

Dünya yüzeyindeki noktaların coğrafi enlemleri ve boylamları ve yönlerin azimutları, gök cisimlerinin - Güneş ve yıldızlar - gözlemlerinden belirlenir. Bunu yapmak için, armatürlerin hem Dünya'ya göre hem de birbirine göre konumunu bilmek gerekir. Armatürlerin konumları amaca uygun olarak seçilen koordinat sistemlerinde ayarlanabilir. Analitik geometriden bilindiği gibi, s yıldızının konumunu belirlemek için dikdörtgen bir Kartezyen koordinat sistemi XYZ veya polar a, b, R kullanabilirsiniz (Şekil 1).

Dikdörtgen bir koordinat sisteminde, yıldızın konumu s, üç doğrusal X, Y, Z koordinatıyla belirlenir. Kutupsal koordinat sisteminde, yıldızın konumu bir doğrusal koordinat, R = Оs yarıçap vektörü ve iki açısal koordinat tarafından verilir: X ekseni ile yarıçap vektörünün XOY koordinat düzlemine izdüşümü arasındaki a açısı, ve XOY koordinat düzlemi ile yarıçap vektörü R arasındaki b açısı. Dikdörtgen ve kutupsal koordinatlar arasındaki ilişki formüllerle tanımlanır.

X=R çünkü b çünkü a,

Y=R çünkü b günah a,

Z=R günah b,

Bu sistemler, gök cisimlerine olan doğrusal mesafelerin R = Os olduğu durumlarda kullanılır (örneğin, Güneş, Ay, gezegenler, Dünya'nın yapay uyduları için). Ancak güneş sisteminin dışında gözlemlenen birçok armatür için bu mesafeler ya Dünya'nın yarıçapına göre çok büyük ya da bilinmiyor. Astronomik problemlerin çözümünü basitleştirmek ve armatürlere mesafeler olmadan yapmak için, tüm armatürlerin keyfi, ancak gözlemciden aynı uzaklıkta olduğuna inanılmaktadır. Genellikle, bu mesafe bire eşit alınır, bunun sonucunda armatürlerin uzaydaki konumu üç değil, kutup sisteminin iki açısal koordinatı a ve b ile belirlenebilir. Belirli bir "O" noktasından eşit uzaklıkta bulunan noktaların geometrik yerinin bu nokta merkezli bir küre olduğu bilinmektedir.

Yardımcı gök küresi -üzerine gök cisimlerinin görüntülerinin yansıtıldığı, keyfi veya birim yarıçaplı hayali bir küre (Şekil 2). Herhangi bir cisim s'nin gök küresi üzerindeki konumu, iki küresel koordinat, a ve b kullanılarak belirlenir:

x= çünkü b çünkü a,

y= çünkü b günah a,

z= günah b.

O gök küresinin merkezinin nerede olduğuna bağlı olarak, şunlar vardır:

1)toposentrik gök küresi - merkez Dünya'nın yüzeyindedir;

2)yermerkezli gök küresi - merkez, Dünya'nın kütle merkezi ile çakışır;

3)güneş merkezli gök küresi - merkez, Güneş'in merkezi ile hizalanır;

4) barysentrik gök küresi - merkez, güneş sisteminin ağırlık merkezinde bulunur.

Gök küresinin ana daireleri, noktaları ve çizgileri Şekil 3'te gösterilmiştir.

Dünya yüzeyine göre ana yönlerden biri yöndür. şakül veya gözlem noktasındaki yerçekimi. Bu yön, gök küresini taban tabana zıt iki noktada keser - Z ve Z. Z noktası merkezin üzerindedir ve buna denir. başucu, Z" - merkezin altında ve denir en düşük.

Merkezden ZZ çekül çizgisine dik bir düzlem çizin. Bu düzlemin oluşturduğu NESW büyük dairesine denir. göksel (gerçek) veya astronomik ufuk. Bu, toposentrik koordinat sisteminin ana düzlemidir. Dört noktası vardır S, W, N, E, burada S güney noktası,N- Kuzey noktası, W - batı noktası, E- doğu noktası. Düz çizgi NS denir öğlen hattı.

Dünyanın dönme eksenine paralel gök küresinin merkezinden çizilen düz çizgi P N P S denir. dünyanın ekseni. Puan P N - dünyanın kuzey kutbu; P S - dünyanın güney kutbu. Dünya ekseni etrafında, gök küresinin görünür bir günlük hareketi vardır.

Dünyanın eksenine dik, merkezden geçen bir düzlem çizelim P N P S . Gök küresinin bu düzleminin kesişmesi sonucu oluşan büyük daire QWQ "E denir. göksel (astronomik) ekvator. Burada Q ekvatorun en yüksek noktası(ufkun üzerinde), Q "- ekvatorun en alçak noktası(ufkun altında). Gök ekvatoru ve gök ufku W ve E noktalarında kesişir.

Bir çekül çizgisi ve Dünya ekseni içeren P N ZQSP S Z "Q" N düzlemine denir. gerçek (göksel) veya astronomik meridyen. Bu düzlem, dünyanın meridyen düzlemine paralel ve ufuk düzlemine ve ekvator düzlemine diktir. İlk koordinat düzlemi denir.

ZZ'den "gök meridyenine dik dikey bir düzlem çizin. Ortaya çıkan daireye ZWZ" E denir. ilk dikey.

Armatür s'den geçen dikey düzlemin gök küresini kestiği büyük daire ZsZ" denir. dikey olarak veya armatürün yükseklikleri etrafında.

Yıldızın içinden gök ekvatora dik olarak geçen büyük daireye P N sP S denir. armatürün eğimi etrafında.

Yıldızın içinden gök ekvatora paralel olarak geçen küçük daire nsn'ye denir. günlük paralel Armatürlerin görünür günlük hareketi, günlük paraleller boyunca gerçekleşir.

Gök ufkuna paralel bir ışıktan geçen küçük daireye "demek" denir. eşit yükseklikteki daire, veya almucantarat.

İlk yaklaşımda, Dünya'nın yörüngesi düz bir eğri olarak alınabilir - odaklarından birinde Güneş olan bir elips. Dünyanın yörüngesi olarak alınan elipsin düzlemi , uçak denir ekliptik.

Küresel astronomide, hakkında konuşmak gelenekseldir. Güneşin görünür yıllık hareketi. Yıl boyunca Güneş'in görünür hareketinin meydana geldiği büyük daire ЕgЕ "d denir. ekliptik. Ekliptik düzlemi, gök ekvatorunun düzlemine yaklaşık olarak 23.5 0'a eşit bir açıyla eğimlidir. Şek. 4 gösterilen:

g ilkbahar ekinoks noktasıdır;

d sonbahar ekinoksunun noktasıdır;

E, yaz gündönümü noktasıdır; E" - kış gündönümü noktası; R N R S - ekliptik ekseni; R N - ekliptiğin kuzey kutbu; R S - ekliptiğin güney kutbu; e - ekliptiğin ekvatora eğimi.

Gök küresinin noktaları ve çizgileri - gök meridyeni olan gök ekvatorunun geçtiği almucantarat nasıl bulunur.

gök küresi nedir

Gök küresi- soyut bir kavram, merkezi gözlemci olan sonsuz büyük yarıçaplı hayali bir küre. Aynı zamanda, göksel kürenin merkezi, sanki gözlemcinin gözlerinin hizasındadır (başka bir deyişle, başınızın üstünde ufuktan ufka gördüğünüz her şey bu küredir). Ancak, algılama kolaylığı için gök küresinin merkezini ve Dünya'nın merkezini düşünebiliriz, bunda bir yanlışlık yok. Yıldızların, gezegenlerin, Güneş'in ve Ay'ın konumları, gözlemcinin konumunun belirli bir noktasından zaman içinde belirli bir noktada gökyüzünde görünür oldukları konumda küreye uygulanır.

Başka bir deyişle, armatürlerin gök küresindeki konumunu gözlemlememize rağmen, gezegenin farklı yerlerinde olduğumuz için, göksel kürenin "çalışma" ilkelerini bilerek, sürekli olarak biraz farklı bir resim göreceğiz. gece gökyüzü, basit bir teknik kullanarak kendimizi yere kolayca yönlendirebiliriz. A noktasındaki tepe manzarasını bilerek, onu B noktasındaki gökyüzünün görüntüsüyle karşılaştıracağız ve tanıdık yer işaretlerinin sapmalarıyla şu anda tam olarak nerede olduğumuzu anlayabiliriz.

İnsanlar uzun zamandır görevimizi kolaylaştırmak için bir dizi araç buldular. "Dünyasal" küreyi yalnızca enlem ve boylam yardımıyla gezerseniz, "göksel" dünya - göksel küre için bir dizi benzer öğe - noktalar ve çizgiler de sağlanır.

Gök küresi ve gözlemcinin konumu. Gözlemci hareket ederse, gördüğü tüm küre hareket edecektir.

Gök küresinin unsurları

Gök küresinin bir takım karakteristik noktaları, çizgileri ve daireleri vardır, göksel kürenin ana unsurlarını düşünelim.

gözlemci dikey

gözlemci dikey- gök küresinin merkezinden geçen ve gözlemcinin noktasında çekül yönü ile çakışan düz bir çizgi. başucu- gözlemcinin başının üzerinde bulunan göksel küre ile gözlemci dikeyinin kesişme noktası. Nadir- gözlemcinin dikeyinin göksel küre ile kesişme noktası, başucunun karşısında.

Gerçek ufuk- düzlemi gözlemcinin dikeyine dik olan göksel küre üzerinde büyük bir daire. Gerçek ufuk, gök küresini iki kısma ayırır: suprahorizontal yarım küre zenitin bulunduğu yer ve yatay yarım küre, nadir bulunan yer.

Dünyanın ekseni (Dünya ekseni)- gök küresinin 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 çakışmaktadır. Gök küresinin görünen günlük dönüşü, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki gerçek günlük dönüşünün bir yansımasıdır. Dünyanın kutupları, dünya ekseninin gök küresi ile kesişme noktalarıdır. Ursa Minor takımyıldızında bulunan dünyanın kutbuna denir Kuzey Kutbu dünya ve karşı kutup denir Güney Kutbu.

Düzlemi dünyanın eksenine dik olan gök küresi üzerinde büyük bir daire. Gök ekvatorunun düzlemi gök küresini ikiye böler. Kuzey yarımküre Dünyanın Kuzey Kutbu'nun bulunduğu yer ve Güney Yarımküre dünyanın güney kutbunun bulunduğu yer.

Veya gözlemcinin meridyeni - göksel küre üzerinde, dünyanın kutuplarından geçen, başucu ve en altta bulunan büyük bir daire. Gözlemcinin dünya meridyeninin düzlemi ile çakışır ve gök küresini ikiye böler. doğu ve Batı yarımküre.

Kuzey ve güney noktaları- gök meridyeninin gerçek ufuk ile kesişme noktaları. Dünyanın Kuzey Kutbuna en yakın noktaya C gerçek ufkunun kuzey noktası, dünyanın Güney Kutbuna en yakın noktasına ise güney noktası Yu denir. Doğu ve batı noktaları kesişme noktalarıdır. gerçek ufuk ile gök ekvatorunun.

öğlen hattı- kuzey ve güney noktalarını birleştiren gerçek ufuk düzleminde düz bir çizgi. Bu çizgiye öğlen denir çünkü öğlen, yerel gerçek güneş zamanında, dikey kutuptan gelen gölge bu çizgiyle, yani bu noktanın gerçek meridyeniyle çakışır.

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

Dikey armatürler

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

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

Gök ekvatorunun düzlemine paralel ışıktan çizilen gök küresi üzerinde küçük bir daire. Armatürlerin görünür günlük hareketi, günlük paraleller boyunca gerçekleşir.

Almukantarat armatürleri

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

Yukarıda belirtilen gök küresinin tüm unsurları, uzayda pratik yönelim 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 ve diğerinde gök ekvatoruna göre adlandırılır ve denir.

Bu sistemlerin her birinde, armatürün gök küresi üzerindeki konumu, tıpkı Dünya yüzeyindeki noktaların konumu enlem ve boylam kullanılarak belirlendiği gibi, iki açı değeri ile belirlenir.

Gök küresi Armatürlerin konumlarının, belirli bir noktadan zaman içinde bir noktada gökyüzünde görünür şekilde çizildiği yüzeyinde, keyfi bir noktada merkezlenmiş, keyfi bir yarıçapa sahip hayali bir küre denir.

Gök küresi dönüyor. Bunu, gözlemciye veya ufka göre gök cisimlerinin konumlarındaki değişikliği gözlemleyerek basitçe doğrulamak kolaydır. Kamerayı Küçükayı yıldızına çevirir ve merceği birkaç saat açarsanız, fotoğraf plakasındaki yıldızların görüntüleri, merkez açıları aynı olan yayları tanımlayacaktır (Şek. 17). siteden malzeme

Gök küresinin dönmesi nedeniyle, her bir armatür, düzlemi ekvator düzlemine paralel olan küçük bir daire içinde hareket eder - günlük paralel. Şekil 18'den görülebileceği gibi, günlük paralel matematiksel ufku geçebilir veya geçmeyebilir. Bir armatürün ufku geçmesine denir gündoğumu, gök küresinin üst kısmına geçerse ve armatürün gök küresinin alt kısmına ne zaman geçtiğini ayarlayarak. Armatürün hareket ettiği günlük paralelin ufku geçmemesi durumunda, armatür denir. artmayan veya istenmeyen nerede olduğuna bağlı olarak: her zaman gök küresinin tepesinde veya her zaman altında.

GÖK KÜRESİ
Gökyüzünü gözlemlediğimizde, tüm astronomik nesneler, merkezinde gözlemcinin bulunduğu kubbe şeklindeki bir yüzeyde yer alıyormuş gibi görünür. Bu hayali kubbe, "gök küresi" olarak adlandırılan hayali bir kürenin üst yarısını oluşturur. 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, uzaklıklarını gözle tahmin edemeyiz. Dünya yüzeyinde hareket ettikçe yıldızın yönü değişmez. (Doğru, Dünya yörüngesinde hareket ettikçe biraz değişir, ancak bu paralaktik kayma ancak en hassas enstrümanların yardımıyla fark edilebilir.) Armatürler doğuda yükseldiğinden ve bize göksel kürenin döndüğü gibi görünüyor. batıda ayarlayın. Bunun nedeni dünyanın batıdan doğuya dönmesidir. Gök küresinin görünen dönüşü, dünyanın dönme eksenini sürdüren hayali bir eksen etrafında gerçekleşir. Bu eksen, gök küresini kuzey ve güney "dünyanın kutupları" olarak adlandırılan iki noktada keser. Kuzey gök kutbu, Kuzey Yıldızından yaklaşık bir derece uzaktadır ve güney kutbunun yakınında parlak yıldız yoktur.

Dünyanın dönme ekseni, dünyanın yörünge düzlemine (ekliptik düzlemine) çizilen dikeye göre yaklaşık 23,5 ° eğimlidir. Bu düzlemin gök küresi ile kesişimi 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 eğik olduğunda, günlerin uzadığı ve gecelerin kısaldığı Kuzey Yarımküre'de gökyüzünde yükselir. Aralık ayında yörüngenin karşı tarafına hareket eden Dünya, Güney Yarımküre ile birlikte Güneş'e döner ve kuzeyimizde günler kısalır ve geceler uzar.
Ayrıca bakınız MEVSİMLER Bununla birlikte, güneş ve ay çekiminin etkisi altında, dünyanın ekseninin yönü hala yavaş yavaş değişiyor. Güneş ve Ay'ın Dünya'nın ekvator çıkıntısı üzerindeki etkisinin neden olduğu eksenin ana hareketine presesyon denir. Presesyonun bir sonucu olarak, dünyanın ekseni, 26 bin yılda 23.5° yarıçaplı bir koniyi tanımlayan yörünge düzlemine dik etrafında yavaşça döner. 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 ile ve ayrıca ay yörüngesinin düzleminin Dünya yörüngesinin düzlemine hafifçe eğimli olmasıyla ilişkili küçük dalgalanmalar yapar. Bildiğimiz gibi, gece boyunca gök küresinin görünümü, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi nedeniyle değişir. Ancak yıl boyunca gökyüzünü aynı anda gözlemleseniz bile, Dünya'nın Güneş etrafındaki dönüşü nedeniyle görünümü değişecektir. Yaklaşık sürer. 3651/4 gün - günde yaklaşık bir derece. Bu arada, bir gün, 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 dönüşün Dünya'nın yörünge hareketini telafi etmesi için gereken küçük bir süre - yaklaşık dört dakika - gün bir derece. Böylece bir yılda yaklaşık 3651/4 güneş günleri ve yakl. 3661/4 yıldız.
Belli bir noktadan bakıldığında
Kutupların yakınında bulunan dünya yıldızları ya her zaman ufkun üzerindedir ya da asla üzerine çıkmaz. Diğer tüm yıldızlar doğar ve batar ve her gün her yıldızın doğuşu ve batışı bir önceki günden 4 dakika önce gerçekleşir. Bazı yıldızlar ve takımyıldızlar kış aylarında geceleri gökyüzünde yükselir - biz onlara "kış" ve diğerlerine - "yaz" deriz. Böylece, gök küresinin görünümü üç kez belirlenir: Dünyanın dönüşü ile ilişkili günün saati; güneş etrafındaki dolaşımla ilişkili yılın zamanı; presesyonla ilişkili dönem (son etki 100 yıl boyunca bile "gözle" neredeyse fark edilmese de).
Koordinat sistemleri. Gök küresi 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 "rakım" olarak adlandırılan ufkun üzerindeki açısal mesafesini ve "azimutunu" - koşullu bir noktadan nesnenin doğrudan 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 belirtildiğini bulmanız gerekir. Gökyüzünde, başın hemen üzerindeki nokta 90 ° yüksekliğe sahiptir ve "zenit" olarak adlandırılır ve taban tabana zıt (ayakların altında) noktaya "nadir" denir. Birçok görev için, "gök meridyeni" olarak adlandırılan göksel kürenin büyük bir dairesi önemlidir; başucu, en alt ve gök kutuplarından geçer ve ufku kuzey ve güney noktalarından geçer.
ekvator sistemi. Dünyanın dönüşü nedeniyle yıldızlar ufka ve ana noktalara göre sürekli hareket ederler ve yatay sistemdeki koordinatları değişir. Ancak bazı astronomi 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 kesişmeye kadar uzanan dünya ekvatorunun düzlemi, ana daireyi - "gök ekvatorunu" belirler. Bir yıldızın "sapması" enlemi andırır ve gök ekvatorunun kuzeyine veya güneyine olan açısal uzaklığı ile ölçülür. Yıldız tam olarak zirvede görünüyorsa, gözlem yerinin enlemi yıldızın eğimine eşittir. Coğrafi boylam, yıldızın "doğru yükselişine" karşılık gelir. Güneş'in Mart ayında geçtiği gök ekvatoru ile ekliptiğin kesişme noktasının doğusunda, Kuzey Yarımküre'de ilkbaharın ve Güney'de sonbaharın başladığı gün ölçülür. Astronomi için önemli olan bu noktaya "Koç'un ilk noktası" veya "vernal ekinoksun noktası" denir ve işareti ile gösterilir.
diğer sistemler. Bazı amaçlar için gök küresi üzerindeki diğer koordinat sistemleri de kullanılır. Örneğin, güneş sistemindeki cisimlerin hareketini incelerken, ana düzlemi dünyanın yörünge 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 incelenmiştir.
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 bir yıldızın alt-azimut koordinatlarından ekvator koordinatlarını hesaplamaya ihtiyaç vardır ve bunun tersi de geçerlidir. Bunu yapmak için gözlem anını ve gözlemcinin Dünya üzerindeki konumunu bilmek gerekir. Matematiksel olarak problem, tepe noktası, kuzey gök kutbu ve X yıldızında köşeleri olan küresel bir üçgen kullanılarak çözülür; buna "astronomik üçgen" denir. Dünyanın kuzey kutbunda, gözlemcinin meridyeni ile gök küresinin herhangi bir noktasına yön arasındaki açıya bu noktanın "saat açısı" denir; meridyenin batısında ölçülür. İlkbahar ekinoksunun saat, dakika ve saniye cinsinden ifade edilen saat açısına gözlem noktasında "yıldız zamanı" (Si. T. - yıldız zamanı) denir. Ve bir yıldızın doğru yükselişi aynı zamanda ona yön ve ilkbahar ekinoksu arasındaki kutup açısı olduğundan, yıldız zamanı gözlemcinin meridyeni üzerinde bulunan tüm noktaların doğru yükselişine eşittir. Böylece, gök küresi üzerindeki herhangi bir noktanın saat açısı, yıldız zamanı ile onun dik yükselişi arasındaki farka eşittir:

Gözlemcinin enlemi j olsun. Yıldız a ve d'nin 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, daha sonra H sondan bir öncekinden hesaplanır ve yıldız zamanı biliniyorsa a ilkinden hesaplanır.
Gök küresinin 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. Gök küresi, küresel Dünya'nın haritalarda tasvir edildiği gibi bir düzlemde tasvir edilebilir. Her iki durumda da bir geometrik izdüşüm sistemi seçilmelidir. Bir düzlemde göksel kürenin bölümlerini temsil etmeye yönelik ilk girişim, eski insanların mağaralarındaki yıldız konfigürasyonlarının kaya oymalarıydı. Günümüzde tüm gökyüzünü kaplayan elle çizilmiş veya fotoğraflı yıldız atlasları şeklinde yayınlanmış çeşitli yıldız haritaları bulunmaktadır. Eski Çinli ve Yunan gökbilimciler, gök küresini "silahlı küre" olarak bilinen bir modelde temsil ettiler. Gök küresinin en önemli dairelerini gösterecek şekilde birbirine bağlı metal daireler veya halkalardan oluşur. Artık yıldızların konumlarının ve göksel kürenin ana dairelerinin işaretlendiği yıldız küreleri sıklıkla kullanılmaktadır. Silahlı kürelerin ve kürelerin ortak bir dezavantajı vardır: yıldızların konumu ve dairelerin işaretleri, gökyüzüne "içeriden" bakarken dışarıdan gördüğümüz dış, dışbükey tarafında işaretlenir ve yıldızlar bize gök küresinin içbükey tarafına yerleştirilmiş gibi görünüyor. Bu bazen yıldızların ve takımyıldız figürlerinin hareket yönlerinde karışıklığa yol açar. Planetaryum, gök küresinin en gerçekçi temsilini verir. Yıldızların yarı küresel bir ekrana içeriden 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, keyfi yarıçaplı hayali bir yardımcı küre. Astronomide, gök cisimlerinin koordinatlarını belirlemeye dayalı olarak uzay nesnelerinin göreceli konumlarını ve hareketlerini incelemek için kullanılır. ... ... - üzerine gök cisimlerinin yansıtıldığı, keyfi yarıçaplı hayali bir yardımcı küre. Astronomide, göksel küre üzerindeki koordinatlarını belirlemeye dayalı olarak uzay nesnelerinin göreceli konumlarını ve hareketlerini 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 (toposentrik. N. s.) veya Dünya'nın merkezinden (jeosentrik. N. . s.) veya Güneş'in merkezi … … Büyük ansiklopedik politeknik sözlük

Gök küresi- Dangaus sfera durumları T sritis fizika atitikmenys: angl. gök küresi vok. Himmelskugel, f; Himmelsspäre, f rus. gök küresi, f; gök kubbe, m pranc. sphère céleste, f … Fizikos terminų žodynas

Konu 4. GÖKSEL KÜRE. ASTRONOMİK KOORDİNAT SİSTEMLERİ

4.1. GÖK KÜRESİ

Gök küresi - üzerine gök cisimlerinin yansıtıldığı, keyfi yarıçaplı hayali bir küre. Çeşitli astrometrik problemlerin çözümüne hizmet eder. Kural olarak, gözlemcinin gözü gök küresinin merkezi olarak alınır. Dünya yüzeyindeki bir gözlemci için, göksel kürenin dönüşü, gökyüzündeki armatürlerin günlük hareketini yeniden üretir.

Göksel küre kavramı eski zamanlarda ortaya çıktı; kubbeli bir gök kubbenin varlığının görsel izlenimine dayanıyordu. Bu izlenim, gök cisimlerinin muazzam uzaklığının bir sonucu olarak, insan gözünün onlara olan mesafelerdeki farklılıkları algılayamaması ve eşit derecede uzak görünmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Eski halklar arasında bu, tüm dünyayı çevreleyen ve yüzeyinde çok sayıda yıldız taşıyan gerçek bir kürenin varlığıyla ilişkilendirildi. Bu nedenle, onların görüşüne göre gök küresi, evrenin en önemli unsuruydu. Bilimsel bilginin gelişmesiyle, göksel kürenin böyle bir görüşü ortadan kalktı. Bununla birlikte, antik çağda ortaya konan gök küresinin geometrisi, gelişme ve iyileştirme sonucunda, astrometride kullanıldığı modern bir biçim almıştır.

Gök küresinin yarıçapı herhangi bir şey olarak alınabilir: geometrik ilişkileri basitleştirmek için bire eşit olduğu varsayılır. Çözülmekte olan probleme bağlı olarak, gök küresinin merkezi şu yere yerleştirilebilir:

gözlemcinin bulunduğu yer (toposentrik gök küresi),

Dünyanın merkezine (yer merkezli gök küresi),

belirli bir gezegenin merkezine (gezegen merkezli gök küresi),

Güneş'in merkezine (güneş merkezli gök küresi) veya uzayda herhangi bir başka noktaya.

Gök küresi üzerindeki her bir armatür, gök küresinin merkezini armatürle (merkezi ile) birleştiren düz bir çizgi ile geçtiği bir noktaya karşılık gelir. Armatürlerin göksel küre üzerindeki göreceli konumlarını ve görünür hareketlerini incelerken, ana noktalar ve çizgiler tarafından belirlenen bir veya başka bir koordinat sistemi seçilir. İkincisi genellikle göksel kürenin büyük daireleridir. Bir kürenin her büyük dairesi, üzerinde verilen dairenin düzlemine dik bir çapın uçlarıyla tanımlanan iki kutba sahiptir.

Gök küresindeki en önemli noktaların ve yayların isimleri

şakül (veya dikey çizgi) - Dünya'nın ve gök küresinin merkezlerinden geçen düz bir çizgi. Çekül çizgisi gök küresinin yüzeyiyle iki noktada kesişir - başucu , gözlemcinin başının üstünde ve en düşük - taban tabana zıt nokta.

matematik ufku - düzlemi çekül çizgisine dik olan gök küresinin büyük bir dairesi. Matematiksel ufuk düzlemi, gök küresinin merkezinden geçer ve yüzeyini iki yarıya böler: gözle görülür gözlemci için, zirvesi zirvede ve görünmez, bir nadir apeks ile. Dünya yüzeyinin pürüzlülüğü ve gözlem noktalarının farklı yükseklikleri ile atmosferdeki ışık ışınlarının eğriliği nedeniyle matematiksel ufuk, görünür ufukla çakışmayabilir.

Pirinç. 4.1. Gök küresi

dünya ekseni - Dünya eksenine paralel gök küresinin görünür dönüş ekseni.

Dünyanın ekseni gök küresinin yüzeyiyle iki noktada kesişir - dünyanın kuzey kutbu ve dünyanın güney kutbu .

gök direği - Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi nedeniyle yıldızların görünür günlük hareketinin meydana geldiği gök küresinde bir nokta. Kuzey gök kutbu takımyıldızındadır Küçükayı, takımyıldızında güney Oktant. Sonuç olarak presesyon Dünyanın kutupları yılda yaklaşık 20" hareket ediyor.

Dünya kutbunun yüksekliği, gözlemcinin bulunduğu yerin enlemine eşittir. Kürenin ufuk üstü kısmında yer alan dünya kutbuna yüksek, kürenin alt kısmında yer alan diğer dünya kutbuna alçak denir.

Göksel ekvator - düzlemi dünyanın eksenine dik olan gök küresinin büyük bir dairesi. Gök ekvatoru, gök küresinin yüzeyini iki yarım küreye böler: kuzey yarım küre , tepesi kuzey gök kutbunda olan ve Güney Yarımküre , güney gök kutbunda bir zirve ile.

Gök ekvatoru matematiksel ufku iki noktada keser: puan doğu ve puan batı . Doğu noktası, dönen gök küresinin noktalarının görünmeyen yarımküreden görünene geçerek matematiksel ufku geçtiği noktadır.

gök meridyeni - düzlemi çekül hattından ve dünyanın ekseninden geçen gök küresinin büyük bir dairesi. Gök meridyeni, gök küresinin yüzeyini iki yarım küreye böler - Doğu yarıküresi , doğu noktasında apeks ile ve Batı yarımküre , batı noktasında apeks ile.

öğlen hattı - gök meridyeninin düzlemi ile matematiksel ufuk düzleminin kesişme çizgisi.

gök meridyeni matematiksel ufku iki noktada keser: Kuzey noktası ve güney noktası . Kuzey noktası, dünyanın kuzey kutbuna daha yakın olan noktadır.

ekliptik - Güneş'in göksel alandaki görünür yıllık hareketinin yörüngesi. Ekliptik düzlemi göksel ekvator düzlemi ile ε = 23°26" açısında kesişir.

Ekliptik göksel ekvator ile iki noktada kesişir - bahar ve sonbahar mevsimi ekinokslar . İlkbahar ekinoksu noktasında, Güneş gök küresinin güney yarım küresinden kuzeye, sonbahar ekinoksu noktasında, gök küresinin kuzey yarım küresinden güneye doğru hareket eder.

Ekinokslardan 90° olan ekliptik üzerindeki noktalara ne ad verilir? nokta yaz gündönümü (kuzey yarım kürede) ve nokta kış mevsimi gündönümü (güney yarım kürede).

eksen tutulma ekliptik düzlemine dik olan gök küresinin çapı.

4.2. Gök küresinin ana hatları ve düzlemleri

Ekliptiğin ekseni gök küresinin yüzeyi ile iki noktada kesişir - kuzey ekliptik kutbu , kuzey yarım kürede yatan ve güney ekliptik kutbu, güney yarım kürede yatıyor.

Almukantarat (Arapça eşit yükseklikte daire) armatürler - düzlemi matematiksel ufuk düzlemine paralel olan armatürden geçen gök küresinin küçük bir dairesi.

yükseklik çemberi veya dikey bir daire veya dikey armatürler - zenit, armatür ve en alttan geçen gök küresinin büyük bir yarım dairesi.

Günlük paralel armatürler - düzlemi gök ekvatorunun düzlemine paralel olan armatürden geçen gök küresinin küçük bir dairesi. Armatürlerin görünür günlük hareketleri günlük paraleller boyunca gerçekleşir.

Bir daire sapma armatürler - dünyanın kutuplarından ve armatürden geçen göksel kürenin büyük bir yarım dairesi.

Bir daire ekliptik enlem veya sadece armatürün enlem dairesi - ekliptik ve armatürün kutuplarından geçen göksel kürenin büyük bir yarım dairesi.

Bir daire galaktik enlem armatürler - galaktik kutuplardan ve armatürden geçen göksel kürenin büyük bir yarım dairesi.

2. ASTRONOMİK KOORDİNAT SİSTEMLERİ

Göksel koordinat sistemi, astronomide armatürlerin gökyüzündeki konumunu veya hayali bir gök küresi üzerindeki noktaları tanımlamak için kullanılır. Armatürlerin veya noktaların koordinatları, nesnelerin göksel küre üzerindeki konumunu benzersiz bir şekilde belirleyen iki açısal değer (veya yay) ile verilir. Bu nedenle, gök koordinat sistemi, üçüncü koordinatın - mesafenin - genellikle bilinmediği ve bir rol oynamadığı küresel bir koordinat sistemidir.

Göksel koordinat sistemleri, ana düzlem seçiminde birbirinden farklılık gösterir. Eldeki göreve bağlı olarak, bir sistemi veya diğerini kullanmak daha uygun olabilir. En yaygın kullanılanları yatay ve ekvatoral koordinat sistemleridir. Daha az sıklıkla - ekliptik, galaktik ve diğerleri.

Yatay koordinat sistemi

Yatay koordinat sistemi (yatay), ana düzlemin matematiksel ufkun düzlemi olduğu ve kutupların baş ve en alt nokta olduğu bir göksel koordinat sistemidir. Yıldızların gözlemlenmesinde ve güneş sisteminin gök cisimlerinin çıplak gözle, dürbün veya teleskopla yerdeki hareketlerinde kullanılır. Gezegenlerin, Güneş'in ve yıldızların yatay koordinatları, gök küresinin günlük dönüşü nedeniyle gün boyunca sürekli değişir.

Çizgiler ve uçaklar

Yatay koordinat sistemi her zaman toposentriktir. Gözlemci her zaman dünya yüzeyinde sabit bir noktadadır (şekilde O ile işaretlenmiştir). Gözlemcinin Dünya'nın Kuzey Yarımküresinde φ enleminde olduğunu varsayacağız. Bir çekül yardımı ile başucu (Z) yönü, çekül çizgisinin yönlendirildiği üst nokta olarak belirlenir ve en alt nokta (Z ") alt nokta olarak (Yer altı) tanımlanır. , başucu ve nadiri birleştiren çizgiye (ZZ") çekül çizgisi denir.

4.3. Yatay koordinat sistemi

O noktasında çekül çizgisine dik olan düzleme matematiksel ufuk düzlemi denir. Bu düzlemde, güney (coğrafi) ve kuzey yönü, örneğin gün boyunca gnomondan gelen en kısa gölge yönünde belirlenir. Gerçek öğle saatlerinde en kısa olacak ve güneyi kuzeye bağlayan hat (NS) öğlen hattı olarak adlandırılıyor. Doğu (E) ve batı (W) noktaları, başucundan bakıldığında sırasıyla saat yönünün tersine ve saat yönünde güney noktasından 90 derece alınır. Böylece NESW, matematiksel ufkun düzlemidir.

Öğlen ve çekül çizgilerinden geçen uçağa (ZNZ "S) denir. gök meridyeninin düzlemi , ve gök cismi içinden geçen uçak - belirli bir gök cisminin dikey düzlemi . Gök küresini geçtiği büyük daire, bir gök cismi dikey denir .

Yatay koordinat sisteminde, bir koordinat ya yıldız yüksekliği h veya onun başucu mesafesi z. Diğer bir koordinat ise azimuttur. A.

Yükseklik h armatürler matematiksel ufuk düzleminden armatür yönüne armatürün düşeyinin yayı olarak adlandırılır. Yükseklikler, 0° ila +90° zenit ve 0° ila -90° aralığında en alt noktaya kadar ölçülür.

Armatürlerin başucu mesafesi z armatürün zenitten armatüre dikey yayı olarak adlandırılır. Zenit mesafeleri, zenitten en alt noktaya kadar 0° ile 180° arasında sayılır.

Armatür Azimut A güney noktasından yıldızın dikey noktasına matematiksel ufkun yayı denir. Azimutlar, gök küresinin günlük dönüşü yönünde, yani güney noktasının batısında, 0 ° ila 360 ° aralığında ölçülür. Bazen azimutlar batıya 0° ila +180° ve doğuya 0° ila -180° arasında ölçülür (jeodezide azimutlar kuzey noktasından ölçülür).

Gök cisimlerinin koordinatlarını değiştirmenin özellikleri

Gün boyunca yıldız, φ enleminde matematiksel ufka φ açısıyla eğimli olan dünyanın eksenine (PP") dik bir daire tanımlar. Bu nedenle, matematiksel ufka sadece φ eşit derecede paralel hareket edecektir. 90 dereceye kadar, yani Kuzey Kutbu'nda.Bu nedenle, orada görünen tüm yıldızlar batmayacak (Yarım yıl boyunca Güneş dahil, günün uzunluğuna bakın) ve yükseklikleri h sabit olacaktır.Diğer enlemlerde , yılın belirli bir zamanında gözlem için mevcut olan yıldızlar şu şekilde ayrılır:

gelen ve giden (saat gün içinde 0'dan geçer)

gelmeyen (h her zaman 0'dan büyüktür)

artmayan (h her zaman 0'dan küçüktür)

Bir yıldızın maksimum yüksekliği h, gök meridyeninden iki geçişinden biri sırasında - üst doruk ve minimum - ikincisi sırasında - alt doruk noktasında günde bir kez gözlemlenecektir. Aşağıdan yukarıya doğru, yıldızın yüksekliği h artar, yukarıdan aşağıya doğru azalır.

İlk ekvatoral koordinat sistemi

Bu sistemde ana düzlem gök ekvatorunun düzlemidir. Bu durumda, bir koordinat sapma δ'dir (daha az sıklıkla, kutupsal mesafe p). Diğer bir koordinat, saat açısı t'dir.

Armatürün eğimi δ, gök ekvatorundan armatüre olan sapma dairesinin yayı veya gök ekvatorunun düzlemi ile armatürün yönü arasındaki açıdır. Eğimler kuzey gök kutbuna 0° ile +90° arasında ve güney gök kutbuna 0° ile -90° arasında sayılır.

4.4. ekvator koordinat sistemi

Armatürün kutupsal mesafesi p, dünyanın kuzey kutbundan armatüre olan sapma dairesinin yayı veya dünyanın ekseni ile armatürün yönü arasındaki açıdır. Kutup mesafeleri, kuzey gök kutbundan güneye doğru 0° ile 180° arasında ölçülür.

Armatörün saatlik açısı t, gök ekvatorunun gök ekvatorunun üst noktasından (yani gök ekvatorunun gök meridyeniyle kesişme noktası) armatürün sapma çemberine veya gök meridyeninin düzlemleri ile armatürün sapma çemberi arasındaki dihedral açı. Saatlik açılar, göksel kürenin günlük dönüşü yönünde, yani gök ekvatorunun üst noktasının batısında, 0 ° ila 360 ° (derece olarak) veya 0h ila 24h (saat olarak) arasında ölçülür. ). Bazen saat açıları batıya doğru 0° ila +180° (0h ila +12h) ve doğuya doğru 0° ila −180° (0h ila −12h) arasında ölçülür.

İkinci ekvator koordinat sistemi

Bu sistemde, birinci ekvator sisteminde olduğu gibi, ana düzlem gök ekvatorunun düzlemidir ve bir koordinat sapma δ'dir (daha az sıklıkla kutupsal mesafe p). Başka bir koordinat, sağ yükseliş α'dır. Aydınlatma armatürünün doğru yükselişi (RA, α), ilkbahar ekinoksundan armatürün sapma dairesine göksel ekvatorun yayı veya ilkbahar ekinoksunun yönü ile eğim dairesinin düzlemi arasındaki açıdır. armatür. Sağa yükselişler, 0° ila 360° (derece olarak) veya 0h ila 24h (saat olarak) arasında değişen, göksel kürenin günlük dönüşünün tersi yönde sayılır.

RA, Dünya'nın boylamının astronomik karşılığıdır. Hem RA hem de boylam, ekvator boyunca doğu-batı açısını ölçer; her iki ölçü de ekvatordaki sıfır noktasından ölçülür. Boylam için sıfır noktası ana meridyendir; RA için sıfır, Güneş'in ilkbahar ekinoksunda göksel ekvatoru geçtiği gökyüzündeki konumdur.

Astronomide sapma (δ), ekvator koordinat sisteminin iki koordinatından biridir. Göksel ekvator düzleminden armatüre gök küresi üzerindeki açısal mesafeye eşittir ve genellikle ark derece, dakika ve saniye cinsinden ifade edilir. Eğim, gök ekvatorunun pozitif kuzeyi ve negatif güneydir. Çekim pozitif olsa bile çekimin her zaman bir işareti vardır.

Başucu noktasından geçen bir gök cismi eğimi gözlemcinin enlemine eşittir (kuzey enleminin + ve güney enleminin negatif olduğu varsayılarak). Dünyanın kuzey yarım küresinde, belirli bir enlem φ için, eğimli gök cisimleri

δ > +90° − φ ufkun ötesine geçmez, bu nedenle bunlara ayarsız denir. Nesnenin eğimi ise δ

ekliptik koordinat sistemi

Bu sistemde ana düzlem ekliptik düzlemidir. Bu durumda, bir koordinat ekliptik enlem β, diğeri ise ekliptik boylam λ'dır.

4.5. Ekliptik ve ikinci ekvator koordinat sistemi arasındaki ilişki

Armatörün ekliptik enlemi β, ekliptikten armatüre enlem dairesinin yayı veya ekliptik düzlemi ile armatürün yönü arasındaki açıdır. Ekliptik enlemler, kuzey ekliptik kutbuna 0° ila +90° ve güney ekliptik kutbuna 0° ila -90° arasında ölçülür.

Armatörün ekliptik boylamı λ, ilkbahar ekinoksu noktasından armatürün enlem dairesine kadar ekliptiğin yayı veya ilkbahar ekinoksunun noktasına doğru yön ve dairenin düzlemi arasındaki açı olarak adlandırılır. armatürün enlemi. Ekliptik boylamlar, Güneş'in ekliptik boyunca, yani vernal ekinoksun doğusunda, 0 ° ila 360 ° aralığında görünen yıllık hareketi yönünde ölçülür.

Galaktik koordinat sistemi

Bu sistemde ana düzlem Galaksimizin düzlemidir. Bu durumda, bir koordinat galaktik enlem b, diğeri ise galaktik boylam l'dir.

4.6. Galaktik ve ikinci ekvator koordinat sistemleri.

Armatörün galaktik enlemi b, ekliptikten armatüre galaktik enlem dairesinin yayı veya galaktik ekvator düzlemi ile armatürün yönü arasındaki açıdır.

Galaktik enlemler, kuzey galaktik kutbuna 0° ila +90° ve güney galaktik kutbuna 0° ila -90° arasında ölçülür.

Armatörün galaktik boylamı l, referans noktası C'den armatürün galaktik enlem dairesine kadar olan galaktik ekvatorun yayı veya referans noktasının C yönü ile galaktik enlem dairesinin düzlemi arasındaki açıdır. armatür. Galaktik boylamlar, kuzey galaktik kutbundan, yani C referans noktasının doğusundan bakıldığında saat yönünün tersine, 0° ile 360° arasında sayılır.

Referans noktası C, galaktik merkez yönüne yakındır, ancak onunla çakışmaz, çünkü ikincisi, güneş sisteminin galaktik disk düzleminin üzerindeki hafif yükselmesi nedeniyle, galaktik ekvatorun yaklaşık 1 ° güneyinde yer alır. C referans noktası, gökada ve gök ekvatorlarının 280° dik yükselişle kesişme noktasının 32.93192° galaktik boylamına sahip olacağı şekilde seçilir (çağ 2000 için).

Sistemler koordinatlar. ... konunun materyali hakkında " cennet gibi küre. Astronomik koordinatlar". Görüntüleri tarama astronomik içerik. Harita...

"Federasyon Konularının modernize edilmiş bir yerel koordinat sistemleri sistemi için bir pilot projenin geliştirilmesi"

Belge

Uluslararası kuruluşların ilgili tavsiyeleri astronomik ve jeodezik organizasyonlar ... karasal iletişim ve cennet gibi sistemler koordinatlar), periyodik değişimle ... küreler jeodezi ve haritacılık kullanan etkinlikler. "Yerel sistemler koordinatlar Konular...

Mlechnomed – 21. Yüzyılın Sephiroic Soncialism Felsefesi Svarga

Belge

Geçici Koordinat, geleneksel tarafından desteklenen Koordinat ateşli..., üzerinde cennet gibi küre- 88 takımyıldız ... dalgalar veya döngüler, - astronomik, astrolojik, tarihi, manevi... mülkiyet sistemler. AT sistem bilgi ortaya çıkar...

Etkinlik alanı

Belge

ekinokslar cennet gibi küre göre, 1894 baharında astronomik referans kitapları, nokta... rotasyonel koordinatlar. Translasyonel ve rotasyonel hareket. Sistemler hem öteleme hem de dönme ile sayma sistemler koordinatlar. ...