Gök küresinin temel unsurları

Gökyüzü gözlemciye kendisini her yönden çevreleyen küresel bir kubbe gibi görünür. Bu bakımdan eski çağlarda dahi gök küresi (gök kubbe) kavramı ortaya çıkmış ve onun ana unsurları tanımlanmıştır.

Göksel küre Gözlemciye göründüğü gibi iç yüzeyinde gök cisimlerinin bulunduğu, keyfi yarıçaplı hayali bir küre denir. Gözlemciye her zaman gök küresinin merkezindeymiş gibi görünür (yani Şekil 1.1'de).

Pirinç. 1.1. Gök küresinin temel unsurları

Gözlemcinin elinde bir çekül ipi tutmasına izin verin - ipin üzerinde küçük, büyük bir ağırlık. Bu iş parçacığının yönü denir çekül. Gök küresinin merkezinden geçen bir çekül çizelim. Bu küreyi birbirine taban tabana zıt iki noktada kesecektir. zirve Ve nadir. Zenit, gözlemcinin kafasının tam üzerinde bulunur ve nadir, dünya yüzeyi tarafından gizlenir.

Gök küresinin merkezinden çekül çizgisine dik bir düzlem çizelim. Küreyi adı verilen büyük bir daire içinde geçecek matematiksel veya gerçek ufuk. (Merkezden geçen bir düzlemin kürenin bir kesitinden oluşturduğu çembere çember denir.) büyük; düzlem küreyi merkezinden geçmeden keserse kesit oluşur küçük daire). Matematiksel ufuk, gözlemcinin görünen ufkuna paraleldir ancak onunla çakışmaz.

Göksel kürenin merkezinden Dünyanın dönme eksenine paralel bir eksen çizeriz ve buna adını veririz dünya ekseni(Latince - Eksen Mundi). Dünyanın ekseni gök küresini birbirine taban tabana zıt iki noktada keser. dünyanın kutupları. Dünyanın iki kutbu var; kuzey Ve güney. Kuzey gök kutbu, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkan gök küresinin günlük dönüşünün, gök küresinin içinden gökyüzüne bakıldığında saat yönünün tersine gerçekleştiği nokta olarak kabul edilir (aşağıdaki gibi). ona bakıyoruz). Dünyanın kuzey kutbunun yakınında, bu takımyıldızın en parlak yıldızı olan Kuzey Yıldızı - Küçük Ayı bulunur.

Popüler inanışın aksine Polaris, yıldızlı gökyüzündeki en parlak yıldız değildir. İkinci bir büyüklüğe sahiptir ve en parlak yıldızlardan biri değildir. Deneyimsiz bir gözlemcinin onu gökyüzünde hızlı bir şekilde bulması pek mümkün değildir. Küçük Ayı kovasının karakteristik şekline göre Polaris'i aramak kolay değildir - bu takımyıldızın diğer yıldızları Polaris'ten bile daha sönüktür ve güvenilir referans noktaları olamazlar. Acemi bir gözlemcinin gökyüzünde Kuzey Yıldızı'nı bulmasının en kolay yolu, yakındaki parlak takımyıldız Ursa Major'ın yıldızlarına göre gezinmektir (Şekil 1.2). Büyük Ayı kovasının en dıştaki iki yıldızını zihinsel olarak bağlarsanız ve az çok fark edilen ilk yıldızla kesişene kadar düz çizgiyi devam ettirirseniz, o zaman bu Kuzey Yıldızı olacaktır. Gökyüzünde Büyük Ayı yıldızından Polaris'e olan mesafe, yıldızlar ile Büyük Ayı arasındaki mesafeden yaklaşık beş kat daha fazladır.

Pirinç. 1.2. Dairesel kutup takımyıldızları Büyük Ayı
ve Küçük Ayı

Güney gök kutbu, gökyüzünde zar zor görülebilen yıldız Sigma Octanta tarafından işaretlenmiştir.

Matematiksel ufukta kuzey gök kutbuna en yakın noktaya ne ad verilir? kuzey noktası. Gerçek ufkun dünyanın kuzey kutbundan en uzak noktası güney noktası. Aynı zamanda dünyanın güney kutbuna en yakın konumdadır. Göksel kürenin merkezinden ve kuzey ve güney noktalarından geçen matematiksel ufuk düzlemindeki çizgiye ne ad verilir? öğlen hattı.

Gök küresinin merkezinden dünya eksenine dik bir düzlem çizelim. Küreyi adı verilen büyük bir daire içinde geçecek gök ekvatoru. Gök ekvatoru gerçek ufukla taban tabana zıt iki noktada kesişir doğu Ve batı. Gök ekvatoru gök küresini iki yarıya böler: Kuzey Yarımküre zirvesi kuzey gök kutbunda ve Güney Yarımküre tepesi güney gök kutbundadır. Gök ekvatorunun düzlemi dünyanın ekvatorunun düzlemine paraleldir.

Kuzey, güney, batı ve doğu noktalarına denir ufkun kenarları.

Göksel kutuplardan ve zirveden ve nadirden geçen gök küresinin büyük çemberi Hayır, isminde göksel meridyen. Gök meridyeninin düzlemi, gözlemcinin dünyevi meridyeninin düzlemiyle çakışır ve matematiksel ufuk ve gök ekvatorunun düzlemlerine diktir. Gök meridyeni gök küresini iki yarım küreye böler: doğu, doğu noktasında tepe noktası ile , Ve batılı, tepe noktası batı noktasında olan . Gök meridyeni matematiksel ufku kuzey ve güney noktalarında keser. Bu, dünya yüzeyindeki yıldızların yönlendirilmesi yönteminin temelidir. Gözlemcinin başının üzerinde bulunan zirve noktasını zihinsel olarak Kuzey Yıldızı'na bağlarsanız ve bu çizgiyi daha da devam ettirirseniz, ufukla kesiştiği nokta kuzey noktası olacaktır. Göksel meridyen öğlen çizgisi boyunca matematiksel ufku geçer.

Gerçek ufka paralel küçük bir daireye denir almukantarat(Arapça'da - eşit yükseklikte bir daire). Göksel kürede istediğiniz kadar almukantarat gerçekleştirebilirsiniz.

Gök ekvatoruna paralel küçük dairelere denir göksel paralellikler, aynı zamanda sonsuz sayıda da gerçekleştirilebilirler. Yıldızların günlük hareketi göksel paralellikler boyunca gerçekleşir.

Gök küresinin zenit ve nadirden geçen büyük dairelerine ne ad verilir? yükseklik daireleri veya dikey daireler (dikeyler). Doğu ve batı noktalarından geçen dikey daire W, isminde ilk dikey. Dikey düzlemler matematiksel ufka ve almukantaratlara diktir.

Makalenin içeriği

GÖKSEL KÜRE. Gökyüzünü gözlemlediğimizde, tüm astronomik nesneler, gözlemcinin de merkezinde bulunduğu kubbe şeklindeki bir yüzey üzerinde yer alıyormuş gibi görünür. Bu hayali kubbe, "gök küresi" adı verilen hayali bir kürenin üst yarısını oluşturur. Astronomik nesnelerin konumunu belirlemede temel bir rol oynar.

Ay, gezegenler, Güneş ve yıldızlar bizden farklı uzaklıklarda bulunmalarına rağmen, en yakınları bile o kadar uzaktadır ki, uzaklıklarını gözle tahmin edemeyiz. Bir yıldıza doğru olan yön, Dünya yüzeyinde hareket ettikçe değişmez. (Doğru, Dünya yörüngesi boyunca hareket ettikçe biraz değişir, ancak bu paralaks kayması ancak en hassas cihazların yardımıyla fark edilebilir.)

Bize öyle geliyor ki, armatürler doğuda yükselip batıda battığı için gök küresi dönüyor. Bunun nedeni Dünya'nın batıdan doğuya doğru dönmesidir. Gök küresinin görünen dönüşü, dünyanın dönme eksenini sürdüren hayali bir eksen etrafında meydana gelir. Bu eksen gök küresini kuzey ve güney “gök kutupları” adı verilen iki noktada keser. Göksel kuzey kutbu, Kuzey Yıldızı'ndan yaklaşık bir derece uzaktadır ve güney kutbunun yakınında parlak yıldız yoktur.

Dünyanın dönme ekseni, Dünya'nın yörünge düzlemine (ekliptik düzleme) dik olana göre yaklaşık 23,5° eğimlidir. Bu düzlemin gök küresiyle kesişmesi bir daire verir - ekliptik, Güneş'in bir yıl boyunca görünen yolu. Dünyanın ekseninin uzaydaki yönü neredeyse değişmeden kalır. Bu nedenle her yıl haziran ayında eksenin kuzey ucunun Güneş'e doğru eğik olduğu Kuzey Yarımküre'de günlerin uzadığı, gecelerin ise kısaldığı gökyüzünde yükseklere çıkar. Aralık ayında yörüngenin ters tarafına geçen Dünya, Güney Yarımküre tarafından Güneş'e dönük hale gelir ve kuzeyimizde günler kısalır, geceler uzar.

Ancak güneş ve ay çekiminin etkisi altında dünya ekseninin yönü giderek değişir. 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 bir etrafında yavaşça dönerek 26 bin yılda 23,5° yarıçaplı bir koni oluşturur. Bu nedenle birkaç yüzyıl sonra kutup artık Kuzey Yıldızı'nın yakınında olmayacak. Buna ek olarak, Dünya'nın ekseni, Dünya ve Ay'ın yörüngelerinin eliptikliğiyle ve Ay'ın yörünge düzleminin Dünya'nın düzlemine hafif eğimli olmasıyla ilişkili olan, nutasyon adı verilen küçük salınımlara maruz kalır. yörünge.

Bildiğimiz gibi gece boyunca Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi nedeniyle gök küresinin görünümü değişmektedir. Ancak gökyüzünü yıl boyunca aynı anda gözlemleseniz bile, Dünya'nın Güneş etrafındaki dönüşü nedeniyle görünümü değişecektir. 360°'lik tam bir yörünge için Dünya'nın yakl. 365 1/4 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. Bu süre, Dünya'nın yıldızlara göre dönmesi için geçen süre ("yıldız günü") artı Dünya'nın yörünge hareketini günde bir derece telafi etmek için dönüş için gereken kısa bir süreden (yaklaşık dört dakika) oluşur. Böylece yaklaşık bir yılda 365 1/4 güneş günü ve yakl. 366 1/4 yıldız.

Kutuplara yakın yıldızlar, Dünya üzerinde belirli bir noktadan bakıldığında ya her zaman ufkun üzerindedir ya da hiç yükselmez. Diğer tüm yıldızlar doğar ve batar ve her gün her yıldızın doğuşu ve batışı bir önceki güne göre 4 dakika daha erken gerçekleşir. Bazı yıldızlar ve takımyıldızlar kışın geceleri gökyüzünde yükselir; biz bunlara “kış”, diğerlerine ise “yaz” deriz.

Böylece, gök küresinin görünümü üç kez belirlenir: Dünyanın dönüşüyle ​​​​ilişkili günün saati; yılın Güneş etrafındaki devrimle ilişkili zamanı; devinimle ilişkili bir dönem (her ne kadar ikinci etki 100 yıl sonra bile "gözle" pek fark edilemese de).

Koordinat sistemleri.

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

Alt-azimut sistemi.

Gözlemciyi çevreleyen dünyevi nesnelere göre gökyüzündeki bir nesnenin konumunu belirtmek için "alt-azimut" veya "yatay" koordinat sistemi kullanılır. Bir nesnenin ufkun üzerindeki "yükseklik" adı verilen açısal mesafesini ve "azimutunu" - geleneksel bir noktadan nesnenin doğrudan altında yatan bir noktaya kadar ufuk boyunca açısal mesafeyi belirtir. Astronomide azimut güneyden batıya doğru, jeodezi ve navigasyonda ise kuzeyden doğuya doğru ölçülür. Bu nedenle azimutu kullanmadan önce hangi sistemde gösterildiğini bulmanız gerekir. Gökyüzünde başınızın hemen üzerindeki 90° yüksekliğe sahip noktaya “zirve”, taban tabana zıttı olan (ayaklarınızın altında) noktaya ise “nadir” denir. Pek çok problem için gök küresinin “gök meridyeni” olarak adlandırılan büyük çemberi önemlidir; dünyanın zirvesinden, nadirinden ve kutuplarından geçerek kuzey ve güney noktalarından ufku geçer.

Ekvator sistemi.

Dünyanın dönmesi nedeniyle yıldızlar ufka ve ana yönlere göre sürekli hareket eder ve yatay sistemdeki koordinatları değişir. Ancak bazı astronomi problemlerinde koordinat sisteminin gözlemcinin konumundan ve günün saatinden bağımsız olması gerekir. Böyle bir sisteme “ekvator” denir; koordinatları coğrafi enlem ve boylamlara benzer. İçinde, gök küresi ile kesişme noktasına kadar uzanan dünya ekvatorunun düzlemi, ana daireyi - "gök ekvatorunu" tanımlar. Bir yıldızın "sapması" enleme benzer ve gök ekvatorunun kuzey veya güneyindeki açısal mesafeyle ölçülür. Yıldız tam olarak zirvede görünüyorsa, gözlem yerinin enlemi yıldızın sapmasına eşittir. Coğrafi boylam yıldızın “doğru yükselişine” karşılık gelir. Kuzey Yarımküre'de ilkbaharın, Güney Yarımküre'de ise sonbaharın başladığı gün, Mart ayında Güneş'in geçtiği ekliptiğin gök ekvatoruyla kesiştiği noktanın doğusunda ölçülür. Astronomi açısından önemli olan bu noktaya “Koç burcunun ilk noktası” veya “ilkbahar ekinoks noktası” adı verilir ve burçla belirtilir. Sağ yükseliş değerleri genellikle 24 saatin 360°'ye eşit olduğu düşünülerek saat ve dakika cinsinden verilir.

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

Diğer sistemler.

Bazı amaçlar için gök küresindeki diğer koordinat sistemleri de kullanılmaktadır. 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 incelenmektedir.

Koordinat sistemlerinin karşılaştırılması.

Şekillerde yatay ve ekvatoral sistemlerin en önemli detayları gösterilmektedir. Tabloda bu sistemler coğrafi koordinat sistemiyle karşılaştırılmıştır.

Bir sistemden diğerine geçiş.

Genellikle ekvatoral koordinatlarını bir yıldızın alt-azimut koordinatlarından hesaplamaya ihtiyaç vardır ve bunun tersi de geçerlidir. Bunun için gözlem anının ve gözlemcinin Dünya üzerindeki konumunun bilinmesi gerekmektedir. Matematiksel olarak problem, köşeleri başucunda, kuzey gök kutbunda ve yıldız X'te olan küresel bir üçgen kullanılarak çözülür; buna "astronomik üçgen" denir.

Gözlemcinin meridyeni ile gök küresindeki bir noktaya doğru olan yön arasında kuzey gök kutbundaki tepe noktasıyla yapılan 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 doğru olan yön ile ilkbahar ekinoks noktası arasındaki kutupsal açı olduğundan, yıldız zamanı gözlemcinin meridyeninde bulunan tüm noktaların sağ yükselişine eşittir.

Böylece gök küresindeki herhangi bir noktanın saat açısı, yıldız zamanı ile onun sağ yükselişi arasındaki farka eşittir:

Gözlemcinin enlemi şöyle olsun J. Yıldızın ekvatoral koordinatları verilirse A Ve D, ardından yatay koordinatları A Ve aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanabilir:

Ters problemi de çözebilirsiniz: ölçülen değerleri kullanarak A Ve H zamanı bilmek, hesaplamak A Ve D. Çekim D doğrudan son formülden hesaplanır, ardından sondan bir önceki formülden hesaplanır N ve ilkinden itibaren yıldız zamanı biliniyorsa hesaplanır A.

Gök küresinin temsili.

Yüzyıllar boyunca bilim adamları, çalışma veya gösteri amacıyla gök küresini temsil etmenin en iyi yollarını aradılar. İki tür model önerildi: iki boyutlu ve üç boyutlu.

Gök küresi, küresel Dünya'nın haritalarda tasvir edildiği gibi bir düzlem üzerinde tasvir edilebilir. Her iki durumda da geometrik projeksiyon sisteminin seçilmesi gerekmektedir. Göksel kürenin bazı kısımlarını bir düzlemde temsil etmeye yönelik ilk girişim, eski insanların mağaralarındaki yıldız konfigürasyonlarını gösteren kaya resimleriydi. Günümüzde gökyüzünün tamamını kaplayan, elle çizilmiş veya fotoğrafik yıldız atlasları şeklinde yayınlanmış çeşitli yıldız haritaları bulunmaktadır.

Eski Çin ve Yunan gökbilimcileri gök küresini "silahlı küre" olarak bilinen bir modelde kavramsallaştırdılar. Gök küresinin en önemli dairelerini gösterecek şekilde birbirine bağlanan metal daire veya halkalardan oluşur. Günümüzde yıldızların konumlarının ve gök küresinin ana dairelerinin işaretlendiği yıldız küreleri sıklıkla kullanılmaktadır. Halkalı küreler ve kürelerin ortak bir dezavantajı vardır: yıldızların konumları ve dairelerin işaretleri, gökyüzüne “içeriden” bakarken dışarıdan gördüğümüz dış, dışbükey taraflarında işaretlenmiştir ve yıldızlar bize gök küresinin içbükey tarafına yerleştirilmiş gibi görünüyor. Bu bazen yıldızların ve takımyıldız figürlerinin hareket yönlerinde karışıklığa yol açar.

Göksel kürenin en gerçekçi temsili bir planetaryum tarafından sağlanmaktadır. Yıldızların içeriden yarım küre şeklindeki bir ekrana optik olarak yansıtılması, gökyüzünün görünümünü ve üzerindeki armatürlerin her türlü hareketini çok doğru bir şekilde yeniden üretmenizi sağlar.

Laboratuvar çalışması

« GÖKSEL KÜRESİN ANA ELEMANLARI"

Çalışmanın amacı: Gök küresinin temel elemanlarının ve günlük dönüşünün modeli kullanılarak incelenmesi.

Faydalar: gök küresinin modeli (veya onun yerine geçen bir gök planisferi); siyah küre; hareketli yıldız haritası.

Kısa teorik bilgi:

Gök cisimlerinin görünür konumları gök küresinin temel unsurlarına göre belirlenir.

Gök küresinin ana unsurları (Şekil 1) şunları içerir:

Zenit noktaları Z ve nadir Z" , doğru veya matematiksel ufuk NESWN, dünya ekseni RR", dünyanın kutupları ( R-kuzey ve R"- güney), gök ekvatoru QWQ" EQ gök meridyeni РZSP "Z" NP ve gök meridyeni ile gök ekvatorunun gerçek ufukla kesişme noktaları, yani güney noktası S, kuzey N, doğu e ve batı W.

Gök küresinin elemanları, gök küresinin ana dairelerini tasvir eden birkaç halkadan oluşan modeli (Şekil 2) üzerinde incelenebilir. Gök meridyenini temsil eden halka 1'de eksen katı bir şekilde güçlendirilmiştir RR"- göksel kürenin etrafında döndüğü dünyanın ekseni. Bitiş noktaları R Ve R" bu eksen gök meridyeninde yer alır ve sırasıyla kuzeyi temsil eder ( R) ve güney ( R") dünyanın kutupları.

Metal daire 8 gök küresinin bir modeliyle çalışırken daima yatay konumda ayarlanması gereken gerçek veya matematiksel ufku gösterir. Dünya ekseni, gözlem noktasındaki coğrafi enleme eşit gerçek ufuk düzlemi ile bir açı oluşturur ve modeli belirli bir coğrafi enleme kurarken bu açı bir vida ile sabitlenir. 11 bundan sonra gerçek ufuk 8 halkayı çevirerek yatay konuma getirildi 1 (gök meridyeni), standa sabitlenmiştir 9 kelepçe 10 .

Eksen etrafında RR"(dünyanın eksenleri) birbirine tutturulmuş iki halka serbestçe döner 2 Ve 3 düzlemleri birbirine dik olan. Bu halkalar, dünyanın kutuplarından geçen büyük daireler olan sapma dairelerini temsil ediyor. Göksel kürede dünyanın kutuplarından geçen sayısız sapma çemberi olmasına rağmen, göksel küre modelinde yalnızca dört sapma çemberi (iki tam halka şeklinde) vardır ve bunların tamamı boyunca hayal edilebilir. küresel yüzey. Sapma çemberinin tam bir çember olarak değil, dünyanın kutupları arasında kalan yarısının alınmasına dikkat edilmelidir. Böylece, modelin iki halkası, gök küresinin birbirinden 30 cm aralıklı dört eğim dairesini tasvir etmektedir. 90°; gök cisimlerinin ekvatoral koordinatlarını göstermeyi mümkün kılarlar.

Yüzük 4 Düzlemi dünyanın eksenine dik olan gök ekvatorunu gösterir. Ona bir açıyla 23°.5 halka takılı 5 , ekliptiği temsil ediyor.

Gök meridyenini temsil eden halkalar 1 , gök ekvatoru 4 , ekliptik 5 , eğim daireleri 2 Ve 3 ve gerçek ufuk 8 , gök küresinin büyük daireleridir; düzlemleri merkezden geçer O gözlemcinin tasarlandığı model.

Merkezden restore edilmiş, gerçek ufuk düzlemine dik O gök küresi modeli, gök meridyenini zirve adı verilen noktalarda keser Z(gözlemcinin başının üstünde) ve nadir Z" (nadir nokta gözlemcinin ayaklarının altındadır ve dünyanın yüzeyi tarafından ondan gizlenmiştir).

Zirvede, göksel meridyende, hareketli değerlendirici güçlendirilir 12 üzerinde serbestçe dönen bir yay ile 13 düzlemi aynı zamanda gök küresi modelinin merkezinden de geçer. Yay 13 bir yükseklik çemberi (dikey) gösterir ve gök cisimlerinin yatay koordinatlarını göstermenize olanak tanır.

Gök küresi modeli, büyük dairelerin yanı sıra iki küçük daireyi de göstermektedir. 6 Ve 7 -gök ekvatorundan ayrılan iki gök paraleli 23°.5. Geriye kalan göksel paralellikler modelde gösterilmemiştir. Gök paralellerinin düzlemleri gök küresinin merkezinden geçmez, gök ekvator düzlemine paralel ve dünya eksenine diktir.

Gök küresi modeline biri daire, diğeri yıldız işareti şeklinde iki eklenti eklenmiştir. Bu ekler gök cisimlerini tasvir etmeye yarar ve gök küresi modelinin herhangi bir dairesine monte edilebilir.

Aşağıda gök küresi modelinin tüm unsurları, gök küresinin karşılık gelen unsurları için kabul edilen aynı terimlerle anılacaktır.

Dünyanın kendi ekseni etrafında batıdan doğuya (veya saat yönünün tersine) doğru düzgün dönmesi nedeniyle, gözlemciye gök küresinin dünya ekseni etrafında düzgün bir şekilde döndüğü anlaşılıyor. RR" ters yönde, yani saat yönünde, kuzey gök kutbundan dışarıdan baktığınızda (veya kürenin merkezindeki gözlemci sırtını kuzey gök kutbuna, yüzünü güneye çevirdiğinde). Gün boyunca gök küresi bir devrim yapar; bu belirgin dönüşe günlük denir. Gök küresinin günlük dönüş yönü Şekil 2'de gösterilmektedir. 1 ok.

Gök küresi modelini kullanarak, gök küresinin tek bir bütün olarak dönmesine rağmen, ana unsurlarının çoğunun kürenin günlük dönüşüne katılmadığını ve gözlemciye göre hareketsiz kaldığını açıkça anlayabiliriz. Gök ekvatoru kendi düzleminde gök küresi ile birlikte dönerek doğu E ve batının sabit noktalarında kayar. W. Günlük dönüş sürecinde, gök küresinin tüm noktaları (sabit noktalar hariç) gök meridyenini günde iki kez, bir kez - güney yarısı (kuzey gök kutbunun güneyi, yay) geçer. RZSR"), başka bir zaman - kuzey yarısı (dünyanın kuzey kutbunun kuzeyi, yay RYeni Zelanda" P" ). Noktaların gök meridyenindeki bu geçişlerine sırasıyla üst ve alt doruk noktası denir. Zenit boyunca Z ve nadir Z" Göksel kürenin tamamı değil, yalnızca belirli noktaları geçer; bu noktaların δ eğimi (daha sonra görüleceği gibi), gözlemcinin bulunduğu yerin φ coğrafi enlemine (δ = φ) eşittir. Gerçek ufkun üzerinde bulunan gök küresinin noktaları gözlemci tarafından görülebilir; gerçek ufkun altında bulunan yarım küre gözlemlere erişilemez (Şekil 1'de dikey gölgeleme ile gösterilmiştir).

Yay NES gök küresinin noktalarının üzerinde yükseldiği gerçek ufka doğu yarısı denir ve kuzey noktasından 180° uzanır N, doğu noktasından e, güney noktasına S. Karşısında, batı yarısı SWNötesinde gök küresinin noktalarının uzandığı gerçek ufuk da 180° içerir ve güneydeki noktalarla da sınırlıdır S ve kuzey N, ancak batı noktasından geçiyor W. Gerçek ufkun doğu ve batı yarıları, ana noktaları - doğu, güney, batı ve kuzey noktaları - tarafından belirlenen yanlarıyla karıştırılmamalıdır.

Göksel kürenin, üzerinde hem kuzey hem de güney olmak üzere her iki yarımkürenin bölgelerinin her zaman bulunduğu gerçek ufukla değil, gök ekvatoruyla kuzey ve güney yarımkürelere bölünmesine özellikle dikkat edilmelidir. Bu alanların boyutu, gözlem alanının coğrafi enlemine bağlıdır: gözlem alanı Dünya'nın kuzey kutbuna ne kadar yakınsa (φ o kadar büyük), güney gök yarımküresinin alanı gözlemler için o kadar küçük erişilebilirdir ve Kuzey gök yarımküresinin alanı ne kadar büyük olursa, gerçek ufkun üzerinde (ve Dünya'nın güney yarım küresinde - tam tersi) aynı anda görülebilir.

Göksel kürenin noktalarının gün boyunca gerçek ufkun üzerinde (ve altında) kalış süresi, bu noktaların eğiminin δ gözlem yerinin coğrafi enlemi φ ile oranına ve yalnızca belirli bir φ için - oranına bağlıdır. sapmaları üzerinde δ. Gök ekvatoru ile gerçek ufuk taban tabana zıt noktalarda kesiştiğinden, gök ekvatoru üzerindeki herhangi bir nokta (δ = 0°), gözlemdeki coğrafi enlem ne olursa olsun, her zaman gerçek ufkun yarım gün üzerinde ve onun yarım gün altındadır. (Dünyanın coğrafi kutupları hariç, φ = ± 90°).

Göksel kürenin ana unsurlarını incelemek için, bir modelin yokluğunda, göksel planisferi (tablet 10) kullanabilirsiniz; bu elbette uzaysal bir model kadar görsel değildir, ancak yine de uzaysal model hakkında doğru bir fikir verebilir. ​​ana elementler ve gök küresinin günlük dönüşü. Planisfer, gök küresinin gök meridyeni düzlemine dik (dikdörtgen) bir izdüşümüdür ve bir daireden oluşur. SZNZ" , gök meridyenini merkezden gösteren HAKKINDA bir çekül hattının çekildiği yer ZZ" ve gerçek ufuk düzleminin izi NS. Doğu noktaları e ve batı W planisferin merkezine yansıtılır. Gök meridyenindeki derece bölünmeleri yüksekliği verir H gerçek ufkun üstünde pozitif (h > 0°) ve altında - negatif (h) olarak kabul edilen almucantaratlar (gerçek ufka paralel küçük daireler)< 0°).

dünya ekseni RR", gök ekvatoru QQ" ve göksel paralellikler aydınger kağıdı üzerinde aynı projeksiyonda tasvir edilmiştir; burada ekliptiğin iki konumu da gerçek ufkun üzerindeki en yüksek ξξ") ve en düşük (ξоξо") konumuna karşılık gelen noktalı çizgilerle gösterilmiştir. Aydınger kağıdı üzerinde derece sayısallaştırma, gök paralellerinin gök ekvatorundan açısal mesafesini verir, yani bunların eğimi δ, kuzey gök yarımkürede pozitif (δ > 0°) ve güney gök yarımkürede negatif (δ) olarak kabul edilir.< 0°).

Aydınger kağıdını gök meridyeninin dairesine simetrik olarak yerleştirerek ve onu ortak bir merkez etrafında döndürerek HAKKINDA 90° - φ belirli bir açıda, φ coğrafi enleminde gök küresinin görünümünü (gök meridyeni düzlemine izdüşümü olarak) elde ederiz. Daha sonra göksel kürenin unsurlarının gerçek ufka göre konumu hemen netleşecektir. N.S. ve merkezde bulunan gözlemciye göre HAKKINDA gök küresi. Gök küresinin dünya ekseni etrafında günlük dönüş yönü gök ekvatoru ve gök paralelleri boyunca oklarla gösterilmelidir.

Göksel kürenin elemanlarının dünya yüzeyindeki noktalara ve dairelere uygunluğunu hayal etmek çok faydalıdır. Bu yazışmayı daha açık hale getirmek için, gök küresinin yarıçapının arzu edildiği kadar büyük olduğunu ancak sonsuz olmadığını hayal etmek en iyisidir, çünkü sonsuz büyük bir yarıçap durumunda kürenin bölümleri bir düzleme doğru dejenere olur. Göksel kürenin keyfi olarak büyük bir yarıçapı için, gözlemci HAKKINDA Dünya yüzeyinde belirli bir noktada bulunan gök küresini, Dünya'nın merkezinden aynı şekilde görür İLE(Şek. 3), ancak zirveye doğru aynı yönü koruyarak Z. Sonra çekül hattının olduğu anlaşılıyor OZ dünyanın yarıçapının bir devamıdır CO gözlem noktasında (Dünya küre olarak alınmıştır), dünyanın ekseni RR" dünyanın dönme ekseniyle aynı sayfa", dünyanın kutupları R Ve R" Dünyanın coğrafi kutuplarına karşılık gelir R Ve P", gök ekvatoru QQ" gök küresinde dünyanın ekvator düzleminin oluşturduğu qq" ve gök meridyeni RZR"Z"R gök küresinde dünyanın meridyen düzleminin oluşturduğu POQP"Q" P gözlemcinin bulunduğu yer HAKKINDA. Gerçek ufkun düzlemi gözlem noktasında Dünya yüzeyine teğettir HAKKINDA. Bu, dünya ekseni etrafında onunla birlikte dönen gök meridyeninin, zirvenin, nadirin ve gerçek ufkun gözlemciye göre hareketsizliğini açıklar. Dünyanın kutupları R Ve R" aynı zamanda dünyanın günlük dönüşüne katılmayan dünya ekseni üzerinde yer aldıkları için gözlemciye göre de hareketsizdirler. Herhangi bir dünyevi paralel KO coğrafi enlem ile a göksel paralele karşılık gelir İLEZ. sapma ile ve δ = φ. Bu nedenle bu gök paralelinin noktaları gözlem alanının zirvesinden geçmektedir. HAKKINDA.

0 " stil = "kenar daraltma: daraltma; kenarlık: yok">

İsim

Gözlemciye göre konum

Gerçek ufka göre konum

3. Küre şunları tasvir edebilir:

4. Hareketli harita şunları gösterir:

7. Eşleşen noktalar ve daireler:

Çizim ektedir.

8. Üç çizim ektedir.

Göksel küre, keyfi olarak hayali bir küredir
merkezinde gözlemcinin bulunduğu büyük yarıçap.
Göksel küreye
yıldızlar yansıtılıyor
Güneş, Ay, gezegenler.
Gök küresinin özellikleri:
gök küresinin merkezi
rastgele seçilir.
Her gözlemci için -
merkeziniz ve gözlemcileriniz
belki çok.
açısal ölçümler
küre ona bağlı değil
yarıçap.

§ 48. Göksel küre. Gök küresindeki temel noktalar, çizgiler ve daireler

Merkezi gözlemcinin gözü olarak alınan gök küresinin ana noktalarını ve dairelerini ele alalım (Şekil 72). Gök küresinin merkezinden geçen bir çekül çizelim. Çekül çizgisinin küre ile kesişme noktalarına zirve Z ve nadir n denir.

Pirinç. 72.

Gök kürenin merkezinden dünyanın eksenine paralel geçen düz çizgiye mundi ekseni denir. Dünya ekseninin gök küreyle kesiştiği noktalara denir dünyanın kutupları. Dünyanın kutuplarına karşılık gelen kutuplardan birine kuzey gök kutbu denir ve Pn olarak adlandırılır, diğeri ise güney gök kutbu Ps'dir.

Gök kürenin merkezinden dünya eksenine dik olarak geçen QQ düzlemine ne ad verilir? gök ekvatorunun düzlemi. Gök küresiyle kesişen bu düzlem büyük bir daire oluşturur. gök ekvatoru, gök küresini kuzey ve güney kısımlara böler.

Göksel kürenin gök kutuplarından (zenit ve nadir) geçen büyük dairesine ne ad verilir? gözlemcinin meridyeni PN nPSZ. Mundi ekseni gözlemcinin meridyenini öğlen PN ZP'leri ve gece yarısı PN ​​nP'leri kısımlarına böler.

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

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

Zon gök küresinin zenit ve nadir noktalardan geçen dairelerine denir. dikeyler. Doğu ve batı noktalarından geçen dikey çizgiye birinci dikey denir.

PNoP'ların dünyanın kutuplarından geçen gök küresinin çevrelerine denir. eğim çemberleri.

Gözlemcinin meridyeni hem dikey hem de bir eğim çemberidir. Gök küresini doğu ve batı olmak üzere iki kısma ayırır.

Ufuk çizgisinin üzerinde (ufuğun altında) bulunan gök kutbuna yükseltilmiş (alçaltılmış) gök kutbu denir. Yükseltilmiş gök kutbunun adı her zaman bulunduğu yerin enleminin adı ile aynıdır.

Dünyanın ekseni, gerçek ufuk düzlemiyle eşit bir açı yapar yerin coğrafi enlemi.

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