Punti e linee della sfera celeste - come trovare l'almucantarat, dove passa l'equatore celeste, che è il meridiano celeste.

Cos'è la Sfera Celeste

Sfera celeste- un concetto astratto, una sfera immaginaria di raggio infinitamente grande, il cui centro è l'osservatore. In questo caso, il centro della sfera celeste è, per così dire, all'altezza degli occhi dell'osservatore (in altre parole, tutto ciò che vedi sopra la tua testa da un orizzonte all'altro è proprio questa sfera). Tuttavia, per semplicità di percezione, può essere considerato il centro della sfera celeste e il centro della Terra, non c'è errore in questo. Le posizioni delle stelle, dei pianeti, del Sole e della Luna sono applicate alla sfera in una posizione tale da essere visibili nel cielo in un determinato momento da un dato punto della posizione dell'osservatore.

In altre parole, pur osservando la posizione dei luminari sulla sfera celeste, noi, trovandoci in luoghi diversi del pianeta, vedremo costantemente un quadro leggermente diverso, conoscendo i principi del "lavoro" della sfera celeste, guardando il cielo notturno possiamo facilmente navigare nel terreno usando una tecnica semplice. Conoscendo la vista dall'alto nel punto A, la confronteremo con la vista del cielo nel punto B, e dalle deviazioni dei punti di riferimento familiari, saremo in grado di capire esattamente dove siamo ora.

Da tempo le persone hanno escogitato una serie di strumenti per facilitare il nostro compito. Se sei guidato dal globo "terreno" semplicemente con l'aiuto di latitudine e longitudine, allora un numero di elementi simili - punti e linee sono forniti per il globo "celeste" - la sfera celeste.

La sfera celeste e la posizione dell'osservatore. Se l'osservatore si muove, si muoverà anche l'intera sfera a lui visibile.

Elementi della sfera celeste

La sfera celeste ha un numero di punti, linee e cerchi caratteristici, consideriamo gli elementi principali della sfera celeste.

Osservatore verticale

Osservatore verticale- una retta passante per il centro della sfera celeste e coincidente con la direzione del filo a piombo nel punto dell'osservatore. Zenit- il punto di intersezione della verticale dell'osservatore con la sfera celeste, posto sopra la testa dell'osservatore. Nadir- il punto di intersezione della verticale dell'osservatore con la sfera celeste, opposto allo zenit.

Vero orizzonte- un grande cerchio sulla sfera celeste, il cui piano è perpendicolare alla verticale dell'osservatore. Il vero orizzonte divide la sfera celeste in due parti: emisfero orizzontale dove si trova lo zenit, e emisfero suborizzontale dove si trova il nadir.

Asse del mondo (Asse terrestre)- una linea retta attorno alla quale è visibile una rotazione quotidiana della sfera celeste. L'asse del mondo è parallelo all'asse di rotazione della Terra e, per un osservatore situato in uno dei poli della Terra, coincide con l'asse di rotazione della Terra. L'apparente rotazione giornaliera della sfera celeste è un riflesso dell'effettiva rotazione giornaliera della Terra attorno al suo asse. I poli del mondo sono i punti di intersezione dell'asse del mondo con la sfera celeste. Il polo del mondo, situato nella costellazione dell'Orsa Minore, si chiama Polo Nord il mondo, e il polo opposto si chiama Polo Sud.

Un grande cerchio sulla sfera celeste, il cui piano è perpendicolare all'asse del mondo. Il piano dell'equatore celeste divide la sfera celeste in emisfero nord, in cui si trova il Polo Nord del mondo, e emisfero sud, in cui si trova il Polo Sud del mondo.

O il meridiano dell'osservatore - un grande cerchio sulla sfera celeste che passa attraverso i poli del mondo, zenit e nadir. Coincide con il piano del meridiano terrestre dell'osservatore e divide la sfera celeste in orientale e emisfero occidentale.

Punti nord e sud- punti di intersezione del meridiano celeste con l'orizzonte vero. Il punto più vicino al Polo Nord del mondo è chiamato il punto del nord del vero orizzonte C, e il punto più vicino al Polo Sud del mondo è il punto a sud della Y. Punti dell'est e dell'ovest sono l'intersezione dell'equatore celeste con l'orizzonte vero.

Linea di mezzogiorno- una linea retta nel piano dell'orizzonte vero, che collega i punti del nord e del sud. Questa linea è chiamata mezzogiorno perché a mezzogiorno, ora solare vera locale, l'ombra del polo verticale coincide con questa linea, cioè con il meridiano vero di un dato punto.

Punti di intersezione del meridiano celeste con l'equatore celeste. Il punto più vicino al punto meridionale dell'orizzonte è chiamato punto a sud dell'equatore celeste, e il punto più vicino al punto settentrionale dell'orizzonte è punto a nord dell'equatore celeste.

luminare verticale

luminare verticale, o cerchio di altezza, - un grande cerchio sulla sfera celeste che passa attraverso lo zenit, il nadir e il luminare. La prima verticale è la verticale che passa per i punti est e ovest.

Cerchio di declinazione, o, - un grande cerchio sulla sfera celeste, che passa attraverso i poli del mondo e il luminare.

Un piccolo cerchio sulla sfera celeste, disegnato attraverso la stella parallela al piano dell'equatore celeste. L'apparente movimento diurno dei luminari avviene lungo paralleli diurni.

Almucantarat luminari

Almucantarat luminari- un piccolo cerchio sulla sfera celeste, disegnato attraverso la stella parallela al piano dell'orizzonte vero.

Tutti gli elementi della sfera celeste sopra indicati sono attivamente utilizzati per risolvere problemi pratici di orientamento nello spazio e per determinare la posizione dei luminari. Vengono utilizzati due diversi sistemi a seconda dello scopo e delle condizioni di misurazione. coordinate celesti sferiche.

In un sistema, il luminare è orientato rispetto al vero orizzonte e questo sistema è chiamato, e nell'altro - relativo all'equatore celeste ed è chiamato.

In ciascuno di questi sistemi, la posizione della stella sulla sfera celeste è determinata da due grandezze angolari, così come la posizione dei punti sulla superficie terrestre è determinata mediante latitudine e longitudine.

Origine

Parola zenit deriva da una lettura imprecisa dell'espressione araba سمت الرأس ( samt ar-ra's), che significa "direzione verso la testa" o "percorso sopra la testa". Nel Medioevo, durante il XIV secolo, questa parola giunse in Europa attraverso il latino e, forse, attraverso l'antico spagnolo. È stato abbreviato in samt("direzione") - samt e con errori di ortografia è stato trasformato in senito - senito... Tramite parole in francese antico e inglese medio senito finalmente trasformato in una parola moderna nel 17° secolo zenit .

Rilevanza e uso

Zenith è utilizzato nei seguenti contesti scientifici:

• Serve come direzione per la misurazione angolo di zenit, che è la distanza angolare tra la direzione dell'oggetto di interesse (ad esempio una stella) e lo zenit locale rispetto al punto per il quale viene determinato lo zenit.
• Definisce uno degli assi del sistema di coordinate orizzontali in astronomia.

Pertanto, è associato ai concetti degli elementi della sfera celeste: il filo a piombo e il cerchio dell'altezza del luminare.

A rigor di termini, l'unico zenit circa associato al piano locale del meridiano, poiché quest'ultimo è definito in base alle caratteristiche rotazionali di un astro, e non in base al suo campo gravitazionale. Essi coincidono solo per un corpo di rivoluzione simmetrico ideale. Per la Terra, l'asse di rotazione non ha una posizione fissa (ad esempio, a causa dei continui movimenti dell'acqua dell'oceano e di altre risorse idriche), e la direzione verticale locale, determinata attraverso il campo gravitazionale, cambia essa stessa direzione nel tempo (per esempio, a causa delle maree e del riflusso lunari e solari).

A volte il termine zenit si riferiscono al punto più alto raggiunto da un astro (Sole, Luna, ecc.) nel processo del suo movimento apparente in orbita rispetto a un dato punto di osservazione. Tuttavia, il Big Astronomical Dictionary dà la seguente definizione dello zenit:

Il punto nella sfera celeste situato direttamente sopra la testa dell'osservatore. Lo zenit astronomico è formalmente definito come l'intersezione del filo a piombo con la sfera celeste. Zenit geocentrico - l'intersezione con la sfera celeste della linea che va dal centro della Terra attraverso il punto della posizione dell'osservatore. Lo zenit geodetico è su una linea normale all'ellissoide o sferoide geodetico nella posizione dell'osservatore.

Così, come applicato, ad esempio, al Sole, lo zenit può essere raggiunto solo a basse latitudini.

Tutti i corpi celesti sono a distanze insolitamente grandi e molto diverse da noi. Ma a noi sembrano ugualmente distanti e come se si trovassero su una certa sfera. Quando si risolvono problemi pratici nell'astronomia dell'aviazione, è importante conoscere non la distanza delle stelle, ma la loro posizione sulla sfera celeste al momento dell'osservazione.

La sfera celeste è una sfera immaginaria di raggio infinitamente grande, il cui centro è l'osservatore. Quando si esamina la sfera celeste, il suo centro è allineato con l'occhio dell'osservatore. Le dimensioni della Terra sono trascurate, quindi il centro della sfera celeste è spesso allineato anche con il centro della Terra. I luminari sono applicati alla sfera in una posizione tale da essere visibili nel cielo in un determinato momento da un dato punto della posizione dell'osservatore.

La sfera celeste ha un numero di punti, linee e cerchi caratteristici. Nella fig. 1.1 un cerchio di raggio arbitrario raffigura una sfera celeste, al centro della quale, indicato dal punto O, si trova un osservatore. Consideriamo gli elementi principali della sfera celeste.

La verticale dell'osservatore è una retta passante per il centro della sfera celeste e coincidente con la direzione del filo a piombo nel punto dell'osservatore. Zenith Z - il punto di intersezione della verticale dell'osservatore con la sfera celeste, situato sopra la testa dell'osservatore. Nadir Z "- il punto di intersezione della verticale dell'osservatore con la sfera celeste, di fronte allo zenit.

Il vero orizzonte N E S W è un grande cerchio sulla sfera celeste, il cui piano è perpendicolare alla verticale dell'osservatore. L'orizzonte vero divide la sfera celeste in due parti: l'emisfero orizzontale, in cui si trova lo zenit, e l'emisfero suborizzontale, in cui si trova il nadir.

L'asse del mondo " è una linea retta attorno alla quale avviene la rotazione quotidiana visibile della sfera celeste.

Riso. 1.1. Principali punti, linee e cerchi sulla sfera celeste

L'asse del mondo è parallelo all'asse di rotazione della Terra e, per un osservatore situato in uno dei poli della Terra, coincide con l'asse di rotazione della Terra. L'apparente rotazione giornaliera della sfera celeste è un riflesso dell'effettiva rotazione giornaliera della Terra attorno al suo asse.

I poli del mondo sono i punti di intersezione dell'asse del mondo con la sfera celeste. Il polo del mondo, situato nella costellazione dell'Orsa Minore, è chiamato Polo Nord del mondo P, e il polo opposto è chiamato Sud R.

L'equatore celeste è un grande cerchio sulla sfera celeste, il cui piano è perpendicolare all'asse del mondo. Il piano dell'equatore celeste divide la sfera celeste nell'emisfero settentrionale, in cui si trova il Polo Nord del mondo, e nell'emisfero meridionale, in cui si trova il Polo Sud del mondo.

Il meridiano celeste, o meridiano dell'osservatore, è un grande cerchio sulla sfera celeste che passa per i poli del mondo, zenit e nadir. Coincide con il piano del meridiano dell'osservatore e divide la sfera celeste negli emisferi orientale e occidentale.

I punti del nord e del sud sono i punti di intersezione del meridiano celeste con l'orizzonte vero. Il punto più vicino al Polo Nord del mondo è chiamato il punto del nord del vero orizzonte C, e il punto più vicino al Polo Sud del mondo è il punto a sud della Y. Punti dell'est e dell'ovest sono l'intersezione dell'equatore celeste con l'orizzonte vero.

La linea del mezzogiorno è una linea retta nel piano del vero orizzonte che collega i punti nord e sud. Questa linea è chiamata mezzogiorno perché a mezzogiorno, ora solare vera locale, l'ombra del polo verticale coincide con questa linea, cioè con il meridiano vero di un dato punto.

I punti sud e nord dell'equatore celeste sono i punti di intersezione del meridiano celeste con l'equatore celeste. Il punto più vicino al punto meridionale dell'orizzonte è chiamato punto meridionale dell'equatore celeste e il punto più vicino al punto settentrionale dell'orizzonte è chiamato punto nord

La verticale del luminare, o il cerchio dell'altezza, è un grande cerchio sulla sfera celeste che passa attraverso lo zenit, il nadir e il luminare. La prima verticale è la verticale che passa per i punti est e ovest.

Il cerchio di declinazione, o cerchio orario del luminare, PMR è un grande cerchio sulla sfera celeste che passa per i poli della mioa e del luminare.

Il parallelo diurno della stella è un piccolo cerchio sulla sfera celeste disegnato attraverso la stella parallelo al piano dell'equatore celeste. L'apparente movimento diurno dei luminari avviene lungo paralleli diurni.

L'almucantarat del luminare AMAG è un piccolo cerchio sulla sfera celeste, disegnato attraverso il luminare parallelo al piano del vero orizzonte.

Gli elementi considerati della sfera celeste sono ampiamente utilizzati nell'astronomia aeronautica.

Un punto del cielo, disteso verso l'alto, nella direzione del filo a piombo, in ogni punto della superficie terrestre. In astronomia, oltre a questa Z. geografica, esiste anche una geocentrica... Dizionario enciclopedico di Brockhaus ed Efron

La sfera celeste è una superficie sferica immaginaria di raggio arbitrario, al centro della quale si trova un osservatore. I corpi celesti sono proiettati su sfera celeste.

A causa delle ridotte dimensioni della Terra, rispetto alle distanze dalle stelle, gli osservatori situati in punti diversi della superficie terrestre possono essere considerati in il centro della sfera celeste... In realtà, in natura non esiste alcuna sfera materiale che circonda la Terra. I corpi celesti si muovono nello spazio del mondo sconfinato a varie distanze dalla Terra. Queste distanze sono inimmaginabilmente grandi, la nostra vista non è in grado di stimarle, quindi ad una persona tutti gli astri appaiono ugualmente distanti.

Nel corso di un anno, il Sole compie un ampio cerchio sullo sfondo del cielo stellato. Il percorso annuale del Sole lungo la sfera celeste è chiamato eclittica. Andare avanti eclittica... Il sole attraversa due volte l'equatore celeste nei punti di equinozio. Succede il 21 marzo e il 23 settembre.

Il punto della sfera celeste, che rimane stazionario durante il movimento diurno delle stelle, è convenzionalmente chiamato polo nord del mondo. Il punto opposto della sfera celeste è chiamato polo sud del mondo. Gli abitanti dell'emisfero settentrionale non lo vedono, poiché è sotto l'orizzonte. Il filo a piombo che passa per l'osservatore attraversa il cielo in alto allo zenit e nel punto diametralmente opposto, chiamato nadir.

L'asse della rotazione apparente della sfera celeste, che collega entrambi i poli del mondo e passa attraverso l'osservatore, è chiamato asse del mondo. All'orizzonte sotto il polo nord del mondo giace punto Nord, un punto diametralmente opposto ad esso - puntare a sud. Punti Est e Ovest giacciono all'orizzonte e sono a 90° da nord e da sud.

Il piano passante per il centro della sfera perpendicolare all'asse del mondo forma piano dell'equatore celeste parallela al piano dell'equatore terrestre. Il piano del meridiano celeste passa attraverso i poli del mondo, i punti del nord e del sud, lo zenit e il nadir.

Coordinate celesti

Il sistema di coordinate in cui si effettua la lettura dal piano equatoriale si chiama equatoriale... Viene chiamata la distanza angolare della stella dall'equatore celeste, che varia da -90 ° a + 90 °. Declinazione considerato positivo a nord dell'equatore e negativo a sud. misurato dall'angolo tra i piani dei cerchi massimi, uno dei quali passa attraverso i poli del mondo e questa stella, il secondo - attraverso i poli del mondo e l'equinozio di primavera, sdraiato sull'equatore.

Coordinate orizzontali

La distanza angolare è la distanza tra gli oggetti nel cielo, misurata dall'angolo formato dai raggi che arrivano all'oggetto dal punto di vista. La distanza angolare della stella dall'orizzonte è chiamata altezza della stella sopra l'orizzonte. La posizione della stella rispetto ai lati dell'orizzonte è chiamata azimut. Il conto alla rovescia è da sud in senso orario. Azimut e l'altezza del luminare sopra l'orizzonte è misurata con un teodolite. In unità angolari vengono espresse non solo le distanze tra gli oggetti celesti, ma anche le dimensioni degli oggetti stessi. La distanza angolare del polo del mondo dall'orizzonte è uguale alla latitudine geografica dell'area.

L'altezza dei luminari al culmine

I fenomeni del Passaggio dei luminari attraverso il meridiano celeste sono chiamati culminazioni. Il culmine inferiore è chiamato il passaggio dei luminari attraverso la metà settentrionale del meridiano celeste. Il fenomeno del passaggio del luminare della metà meridionale del meridiano celeste è chiamato culmine superiore. Il momento del culmine superiore del centro del Sole è chiamato mezzogiorno vero, e il momento del culmine inferiore è chiamato mezzanotte vera. Lasso di tempo tra i climax - mezza giornata.

I luminari non tramontanti sopra l'orizzonte mostrano entrambi i culmini, l'ascendente e il tramonto climax inferiore avviene sotto l'orizzonte, sotto il punto nord. ogni stella culmina in una data località è sempre alla stessa altezza sopra l'orizzonte, perché la sua distanza angolare dal polo del mondo e dall'equatore celeste non cambia. Il sole e la luna cambiano l'altezza, di
che loro culminare.