يبدو لنا أن جميع النجوم تقع على سطح كروي معين من السماء وعلى مسافة متساوية من الراصد. وفي الواقع، فهي تقع على مسافات مختلفة عنا، وهي شاسعة لدرجة أن العين لا تستطيع ملاحظة هذه الاختلافات. لذلك، بدأ يسمى السطح الكروي الوهمي بالكرة السماوية.

المجال السماوي- هذه كرة خيالية ذات نصف قطر تعسفي، يتم دمج مركزها، اعتمادًا على المشكلة التي يتم حلها، مع نقطة أو أخرى في الفضاء. يمكن اختيار مركز الكرة السماوية عند نقطة الرصد (عين الراصد)، أو في مركز الأرض أو الشمس، وما إلى ذلك. ويستخدم مفهوم الكرة السماوية للقياسات الزاوية، لدراسة النسبية وضع وحركة الأجسام الفضائية في السماء.

يتم عرض المواضع المرئية لجميع النجوم البارزة على سطح الكرة السماوية، ولتسهيل القياسات، يتم بناء عدد من النقاط والخطوط عليها. على سبيل المثال، تقع بعض النجوم في "دلو" Ursa Major بعيدًا عن بعضها البعض، ولكن بالنسبة للمراقب الأرضي يتم إسقاطها على نفس الجزء من الكرة السماوية.

يسمى الخط المستقيم الذي يمر عبر مركز الكرة السماوية ويتزامن مع اتجاه الخط الراسيا عند نقطة المراقبة محضأو خط عمودي. ويتقاطع مع الكرة السماوية في نقاط ذروة(النقطة العليا لتقاطع الخط الراسيا مع الكرة السماوية) و النظير(نقطة الكرة السماوية المقابلة لسمت). يُطلق على المستوى الذي يمر عبر مركز الكرة السماوية ويكون متعامدًا مع الخط الراسيا الطائرة الحقيقيةأو الأفق الرياضي.

دائرة عمودية، أو النجم العمودي، هي دائرة كبيرة من الكرة السماوية، تمر عبر السمت والنجم والنظير.

محور موندي- خط مستقيم يمر بمركز الكرة السماوية موازيا لمحور دوران الأرض، ويتقاطع مع الكرة السماوية في نقطتين متقابلتين تماما.

تسمى نقطة تقاطع محور العالم مع الكرة السماوية والتي يقع بالقرب منها نجم الشمال القطب الشمالي للعالم، النقطة المقابلة - القطب الجنوبي للعالم. يقع نجم الشمال على مسافة زاوية تبلغ حوالي درجة واحدة (بشكل أكثر دقة 44 بوصة) من القطب الشمالي.

الدائرة الكبرى التي تمر بمركز الكرة السماوية وتتعامد مع محور العالم تسمى خط الاستواء السماوي. يقسم الكرة السماوية إلى قسمين: نصف الكرة الشمالي مع قمته في القطب الشمالي و جنوب- مع القمة في القطب الجنوبي.

دائرة الانحرافالنجوم - دائرة كبيرة من الكرة السماوية تمر عبر أقطاب العالم والنجم.

الموازي اليومي- دائرة صغيرة من الكرة السماوية يكون مستواها متعامدًا مع محور العالم.

تسمى الدائرة الكبرى للكرة السماوية التي تمر عبر ذروة العالم ونظيره وأقطابه الزوال السماوي. يتقاطع خط الزوال السماوي مع الأفق الحقيقي في نقطتين متقابلتين تماما. تسمى نقطة تقاطع الأفق الحقيقي مع خط الزوال السماوي الأقرب إلى القطب الشمالي نقطة الشمال. تسمى نقطة تقاطع الأفق الحقيقي مع خط الزوال السماوي الأقرب إلى القطب الجنوبي نقطة الجنوب. يسمى الخط الذي يربط بين النقاط الشمالية والجنوبية خط الظهر. انها تقع على مستوى الأفق الحقيقي. تقع ظلال الكائنات عند الظهيرة في اتجاه خط الظهيرة.

ويتقاطع الأفق الحقيقي أيضًا مع خط الاستواء السماوي عند نقطتين متقابلتين تمامًا - نقطة الشرقو نقطة الغرب. بالنسبة للراصد الذي يقف في مركز الكرة السماوية في مواجهة نقطة الشمال، فإن نقطة الشرق تقع على اليمين ونقطة الغرب على اليسار. تذكر هذه القاعدة، فمن السهل التنقل في التضاريس.

يسمى المسار السنوي الظاهري للشمس بين النجوم مسير الشمس. مسار الأرض حول الشمس، أي مدارها، يقع في مستوى مسير الشمس. ويميل إلى خط الاستواء السماوي بزاوية 23°27" ويعبره عند نقطتي الاعتدال الربيعي (♈، حوالي 21 مارس) والخريف (♎، حوالي 23 سبتمبر).

الموضوع 4. المجال السماوي. أنظمة الإحداثيات الفلكية

4.1. المجال السماوي

المجال السماوي - كرة خيالية ذات نصف قطر اعتباطي تُسقط عليها الأجرام السماوية. يعمل على حل المشاكل الفلكية المختلفة. عادة ما تعتبر عين الراصد هي مركز الكرة السماوية. بالنسبة لمراقب على سطح الأرض، فإن دوران الكرة السماوية يعيد إنتاج الحركة اليومية للنجوم المضيئة في السماء.

نشأت فكرة الكرة السماوية العصور القديمة; كان يعتمد على الانطباع البصري بوجود قبو مقبب في السماء. ويعود هذا الانطباع إلى أن العين البشرية، نتيجة لبعد الأجرام السماوية الهائل، لا تستطيع تقدير اختلاف المسافات عنها، فتبدو متساوية البعد. وارتبط ذلك عند الشعوب القديمة بوجود كرة حقيقية تحيط بالعالم كله وتحمل على سطحها العديد من النجوم. وهكذا كانت الكرة السماوية في نظرهم العنصر الأكثر أهميةالكون. مع التطور المعرفة العلميةلقد اختفى هذا المنظر للكرة السماوية. ومع ذلك، فإن هندسة الكرة السماوية، المنصوص عليها في العصور القديمة، نتيجة للتطور والتحسين، تلقت نظرة حديثة، حيث يتم استخدامه في القياس الفلكي.

يمكن أخذ نصف قطر الكرة السماوية بأي شكل من الأشكال: من أجل تبسيط العلاقات الهندسية، يفترض أنه يساوي الوحدة. اعتمادا على المشكلة التي يتم حلها، يمكن وضع مركز الكرة السماوية في المكان:

أين يقع الراصد (الكرة السماوية سطحية المركز)،

إلى مركز الأرض (الكرة السماوية مركز الأرض)،

إلى مركز كوكب معين (الكرة السماوية مركزية الكوكب)،

إلى مركز الشمس (الكرة السماوية مركزية الشمس) أو إلى أي نقطة أخرى في الفضاء.

يتوافق كل نجم في الكرة السماوية مع نقطة يتقاطع فيها بخط مستقيم يربط مركز الكرة السماوية بالنجم (مع مركزه). عند دراسة المواقع النسبية والحركات المرئية للنجوم على الكرة السماوية، يتم اختيار نظام إحداثي معين تحدده النقاط والخطوط الرئيسية. الأخيرة عادة ما تكون دوائر كبيرة من الكرة السماوية. تحتوي كل دائرة كبيرة من الكرة على قطبين محددين عليها بنهايتي قطر متعامدين على مستوى الدائرة المعطاة.

أسماء أهم النقاط والأقواس في الكرة السماوية

خط راسيا (أو الخط العمودي) - خط مستقيم يمر عبر مراكز الأرض والكرة السماوية. يتقاطع خط راسيا مع سطح الكرة السماوية في نقطتين - ذروة ، فوق رأس المراقب، و النظير - نقطة معاكسة تماما.

الأفق الرياضي - دائرة كبيرة من الكرة السماوية، مستواها متعامد مع الخط الشاقول. يمر مستوى الأفق الرياضي عبر مركز الكرة السماوية ويقسم سطحه إلى نصفين: مرئيبالنسبة للمراقب، مع قمة الرأس في السمت، و خفي، مع الجزء العلوي في الحضيض. وقد لا يتطابق الأفق الرياضي مع الأفق المرئي بسبب عدم استواء سطح الأرض واختلاف ارتفاعات نقاط المراقبة، وكذلك انحناء الأشعة الضوئية في الغلاف الجوي.

أرز. 4.1. المجال السماوي

محور موندي – محور الدوران الظاهري للكرة السماوية موازيا لمحور الأرض.

يتقاطع محور العالم مع سطح الكرة السماوية في نقطتين - القطب الشمالي للعالم و القطب الجنوبي للعالم .

القطب السماوي - نقطة في الكرة السماوية تحدث حولها الحركة اليومية المرئية للنجوم بسبب دوران الأرض حول محورها. يقع القطب الشمالي للعالم في الكوكبة أورسا الصغرى، جنوبي في الكوكبة ثماني. نتيجة ل المبادرةتتغير أقطاب العالم بمعدل 20 بوصة سنويًا.

ارتفاع القطب السماوي يساوي خط عرض الراصد. يسمى القطب السماوي الموجود في الجزء فوق الأفق من الكرة مرتفعًا، بينما يسمى القطب السماوي الآخر الموجود في الجزء تحت الأفق من الكرة منخفضًا.

خط الاستواء السماوي - دائرة كبيرة من الكرة السماوية، مستواها متعامد مع محور العالم. يقسم خط الاستواء السماوي سطح الكرة السماوية إلى نصفين كرويين: شمالي نصف الكرة الأرضية ، وقمتها في القطب السماوي الشمالي، و نصف الكرة الجنوبي ، وذروتها عند القطب السماوي الجنوبي.

ويتقاطع خط الاستواء السماوي مع الأفق الرياضي في نقطتين: نقطة شرق و نقطة الغرب . النقطة الشرقية هي النقطة التي تتقاطع عندها نقاط الكرة السماوية الدوارة مع الأفق الرياضي، عابرة من نصف الكرة غير المرئي إلى النصف المرئي.

الزوال السماوية - دائرة كبيرة من الكرة السماوية يمر مستواها عبر خط راسيا ومحور العالم. يقسم خط الزوال السماوي سطح الكرة السماوية إلى نصفين كرويين - نصف الكرة الشرقي ، وقمته عند نقطة الشرق، و نصف الكرة الغربي ، وذروته عند النقطة الغربية.

خط الظهر – خط تقاطع مستوى خط الطول السماوي ومستوى الأفق الرياضي.

الزوال السماوية ويتقاطع مع الأفق الرياضي في نقطتين: نقطة الشمال و نقطة الجنوب . نقطة الشمال هي النقطة الأقرب إلى القطب الشمالي للعالم.

مسير الشمس – مسار الحركة السنوية الظاهرة للشمس عبر الكرة السماوية. يتقاطع مستوى مسير الشمس مع مستوى خط الاستواء السماوي بزاوية ε = 23°26".

يتقاطع مسير الشمس مع خط الاستواء السماوي في نقطتين - ربيع و خريف الاعتدال . عند نقطة الاعتدال الربيعي، تتحرك الشمس من نصف الكرة الجنوبي للكرة السماوية إلى الشمال، عند نقطة الاعتدال الخريفي - من نصف الكرة الشمالي للكرة السماوية إلى الجنوب.

تسمى نقاط مسير الشمس التي تقع على بعد 90 درجة من الاعتدالات نقطة صيف الانقلاب (في نصف الكرة الشمالي) و نقطة شتاء الانقلاب (ف نصف الكرة الجنوبي).

محور مسير الشمس – قطر الكرة السماوية عمودي على مستوى مسير الشمس.

4.2. الخطوط والطائرات الرئيسية للكرة السماوية

يتقاطع محور مسير الشمس مع سطح الكرة السماوية عند نقطتين - القطب الشمالي لمسير الشمس ، تقع في نصف الكرة الشمالي، و القطب الجنوبي لمسير الشمس, تقع في نصف الكرة الجنوبي.

المقنطرات (الدائرة العربية ذات الارتفاعات المتساوية) النجم - دائرة صغيرة من الكرة السماوية تمر عبر النجم، ويكون مستواها موازيًا لمستوى الأفق الرياضي.

دائرة الارتفاع أو رَأسِيّ دائرة أو رَأسِيّ النجوم - نصف دائرة كبيرة من الكرة السماوية تمر عبر السمت والنجم والنظير.

الموازي اليومي النجم - دائرة صغيرة من الكرة السماوية تمر عبر النجم، ومستوىها موازي لمستوى خط الاستواء السماوي. تحدث الحركات اليومية المرئية للنجوم بشكل متوازي يومي.

دائرة الانحراف النجوم - نصف دائرة كبيرة من الكرة السماوية، تمر عبر أقطاب العالم والنجم.

دائرة مسير الشمس خط العرض ، أو ببساطة دائرة خط عرض النجم - نصف دائرة كبيرة من الكرة السماوية، تمر عبر قطبي مسير الشمس والنجم.

دائرة المجرة خط العرض النجوم - نصف دائرة كبيرة من الكرة السماوية تمر عبر أقطاب المجرة والنجوم.

2. أنظمة الإحداثيات الفلكية

يستخدم نظام الإحداثيات السماوية في علم الفلك لوصف مواقع النجوم في السماء أو النقاط الموجودة على كرة سماوية خيالية. يتم تحديد إحداثيات النجوم أو النقاط بقيمتين زاويتين (أو أقواس)، والتي تحدد بشكل فريد موضع الأجسام على الكرة السماوية. وبالتالي، فإن نظام الإحداثيات السماوية هو نظام إحداثيات كروي يكون فيه الإحداثي الثالث - المسافة - غير معروف في كثير من الأحيان ولا يلعب أي دور.

تختلف أنظمة الإحداثيات السماوية عن بعضها البعض في اختيار المستوى الرئيسي. اعتمادًا على المهمة المطروحة، قد يكون من الملائم أكثر استخدام نظام أو آخر. الأكثر استخدامًا هي أنظمة الإحداثيات الأفقية والاستوائية. في كثير من الأحيان - مسير الشمس، المجرة وغيرها.

نظام الإحداثيات الأفقية

نظام الإحداثيات الأفقي (الأفقي) هو نظام من الإحداثيات السماوية يكون فيه المستوى الرئيسي هو مستوى الأفق الرياضي، والقطبان هما السمت والنظير. يتم استخدامه في مراقبة النجوم والحركات. الأجرام السماويةالنظام الشمسي على الأرض بالعين المجردة أو بالمنظار أو التلسكوب. تتغير الإحداثيات الأفقية للكواكب والشمس والنجوم بشكل مستمر خلال النهار بسبب الدوران اليومي للكرة السماوية.

الخطوط والطائرات

نظام الإحداثيات الأفقي يكون دائمًا مركزيًا. يقع الراصد دائمًا عند نقطة ثابتة على سطح الأرض (مميزة بالحرف O في الشكل). سنفترض أن الراصد يقع في نصف الكرة الشمالي للأرض عند خط العرض φ. باستخدام خط راسيا، يتم تحديد الاتجاه إلى السمت (Z) على أنه النقطة العليا التي يتم توجيه خط الشاقول إليها، ويتم تحديد النظير (Z") على أنه النقطة السفلية (تحت الأرض). (ZZ") الذي يربط بين السمت والنظير يسمى خطًا راسيا.

4.3. نظام الإحداثيات الأفقية

يُطلق على المستوى المتعامد مع الخط الراسيا عند النقطة O مستوى الأفق الرياضي. على هذا المستوى يتم تحديد الاتجاه نحو الجنوب (الجغرافي) والشمال، على سبيل المثال، في اتجاه أقصر ظل للعقرب خلال النهار. سيكون أقصر عند الظهر الحقيقي، والخط (NS) الذي يربط الجنوب بالشمال يسمى خط الظهر. تعتبر نقطتا الشرق (E) والغرب (W) 90 درجة من نقطة الجنوب، على التوالي، عكس اتجاه عقارب الساعة واتجاه عقارب الساعة، كما يُنظر إليها من السمت. وهكذا فإن NESW هو مستوى الأفق الرياضي

تسمى الطائرة التي تمر عبر خطوط الظهيرة والشاقول (ZNZ"S). طائرة الزوال السماوية ، والطائرة التي تمر عبر الجرم السماوي هي المستوى الرأسي لجرم سماوي معين . الدائرة الكبرى التي يعبر فيها الكرة السماوية، يسمى العمودي للجرم السماوي .

في نظام الإحداثيات الأفقي، يكون أحد الإحداثيات إما ارتفاع النجم ح، أو له مسافة الذروة ض. الإحداثي الآخر هو السمت أ.

ارتفاع h للنجم يسمى القوس العمودي للنجم من مستوى الأفق الرياضي إلى الاتجاه نحو النجم. يتم قياس الارتفاعات من 0 درجة إلى +90 درجة إلى السمت ومن 0 درجة إلى -90 درجة إلى النظير.

مسافة الذروة z للنجم يسمى القوس العمودي للنجم من السمت إلى النجم. يتم قياس مسافات السمت من 0 درجة إلى 180 درجة من السمت إلى النظير.

السمت أ للنجم ويسمى قوس الأفق الرياضي من النقطة الجنوبية إلى العمودي للنجم. يتم قياس السمت في اتجاه الدوران اليومي للكرة السماوية، أي إلى الغرب من نقطة الجنوب، وتتراوح من 0 درجة إلى 360 درجة. في بعض الأحيان يتم قياس السمت من 0 درجة إلى +180 درجة غربًا ومن 0 درجة إلى -180 درجة شرقًا (في الجيوديسيا، يتم قياس السمت من نقطة الشمال).

ملامح التغيرات في إحداثيات الأجرام السماوية

خلال النهار، يصف النجم دائرة متعامدة مع محور العالم (PP)، والتي عند خط العرض φ تميل إلى الأفق الرياضي بزاوية φ. وبالتالي، فإنها ستتحرك بالتوازي مع الأفق الرياضي فقط عند φ تساوي إلى 90 درجة، أي عند القطب الشمالي، وبالتالي فإن جميع النجوم المرئية هناك لن تغرب (بما في ذلك الشمس لمدة ستة أشهر، انظر طول اليوم) وسيكون ارتفاعها ثابتًا عند خطوط العرض الأخرى النجوم المتاحة للرصد في وقت معين من السنة تنقسم إلى:

تنازلي وتصاعدي (h يمر عبر 0 خلال اليوم)

غير قادم (h دائمًا أكبر من 0)

غير تصاعدي (h دائمًا أقل من 0)

سيتم ملاحظة أقصى ارتفاع h للنجم مرة واحدة يوميًا خلال أحد ممريه عبر خط الطول السماوي - الذروة العليا، والحد الأدنى - خلال الثانية منهما - الذروة السفلية. من الأسفل إلى الأعلى، يزداد ارتفاع النجم، ومن الأعلى إلى الأسفل يتناقص.

أول نظام إحداثيات استوائي

في هذا النظام، المستوى الرئيسي هو مستوى خط الاستواء السماوي. أحد الإحداثيات في هذه الحالة هو الانحراف δ (نادرا، المسافة القطبية p). الإحداثيات الأخرى هي زاوية الساعة t.

انحراف النجم δ هو قوس دائرة الانحراف من خط الاستواء السماوي إلى النجم، أو الزاوية بين مستوى خط الاستواء السماوي والاتجاه إلى النجم. يتم قياس الانحرافات من 0 درجة إلى +90 درجة إلى القطب السماوي الشمالي ومن 0 درجة إلى -90 درجة إلى القطب السماوي الجنوبي.

4.4. نظام الإحداثيات الاستوائية

المسافة القطبية للنجم هي قوس دائرة الانحراف من القطب السماوي الشمالي إلى النجم، أو الزاوية بين محور العالم والاتجاه إلى النجم. يتم قياس المسافات القطبية من 0 درجة إلى 180 درجة من القطب السماوي الشمالي إلى القطب الجنوبي.

زاوية الساعة t للنجم هي قوس خط الاستواء السماوي من أعلى نقطة في خط الاستواء السماوي (أي نقطة تقاطع خط الاستواء السماوي مع خط الطول السماوي) إلى دائرة انحراف النجم، أو زاوية ثنائي السطوح بين مستويات خط الطول السماوي ودائرة انحراف النجم. يتم حساب زوايا الساعة باتجاه الدوران اليومي للكرة السماوية، أي إلى الغرب من أعلى نقطة في خط الاستواء السماوي، وتتراوح من 0 درجة إلى 360 درجة (في قياس درجة) أو من 0h إلى 24h (كل ساعة). في بعض الأحيان يتم قياس زوايا الساعة من 0° إلى +180° (0h إلى +12h) إلى الغرب ومن 0° إلى −180° (0h إلى −12h) إلى الشرق.

نظام الإحداثيات الاستوائية الثانية

في هذا النظام، كما هو الحال في النظام الاستوائي الأول، المستوى الرئيسي هو مستوى خط الاستواء السماوي، والإحداثيات الواحدة هي الانحراف δ (في كثير من الأحيان، المسافة القطبية p). الإحداثي الآخر هو الصعود الصحيح α. الصعود الأيمن (RA, α) للنجم هو قوس خط الاستواء السماوي من نقطة الاعتدال الربيعي إلى دائرة انحراف النجم، أو الزاوية بين الاتجاه إلى نقطة الاعتدال الربيعي والمستوى من دائرة انحراف النجم. يتم حساب الصعود الأيمن في الاتجاه المعاكس للدوران اليومي للكرة السماوية، ويتراوح من 0 درجة إلى 360 درجة (في قياس الدرجة) أو من 0 ساعة إلى 24 ساعة (في قياس الساعة).

RA هو المعادل الفلكي لخط الطول للأرض. يقيس كل من RA وخط الطول الزاوية الشرقية والغربية على طول خط الاستواء؛ ويستند كلا المقياسين إلى نقطة الصفر عند خط الاستواء. بالنسبة لخط الطول، نقطة الصفر هي خط الطول الرئيسي؛ بالنسبة لـ RA، علامة الصفر هي المكان في السماء الذي تعبر فيه الشمس خط الاستواء السماوي عند الاعتدال الربيعي.

الانحراف (δ) في علم الفلك هو أحد إحداثيات نظام الإحداثيات الاستوائية. تساوي المسافة الزاوية على الكرة السماوية من مستوى خط الاستواء السماوي إلى النجم ويتم التعبير عنها عادة بالدرجات والدقائق والثواني القوسية. ويكون الانحراف موجباً شمال خط الاستواء السماوي وسالباً جنوباً. للانحراف دائمًا علامة، حتى لو كان الانحراف موجبًا.

إن انحراف الجسم السماوي الذي يمر عبر السمت يساوي خط عرض الراصد (إذا اعتبرنا خط العرض الشمالي بعلامة + وخط العرض الجنوبي سلبيًا). في نصف الكرة الشمالي للأرض، عند خط عرض معين φ، توجد أجرام سماوية ذات انحراف

δ > +90° − φ لا تتجاوز الأفق، لذلك تسمى غير محددة. إذا كان انحراف الكائن δ

نظام الإحداثيات مسير الشمس

في هذا النظام، المستوى الرئيسي هو مستوى مسير الشمس. أحد الإحداثيات في هذه الحالة هو خط عرض مسير الشمس β، والآخر هو خط طول مسير الشمس α.

4.5. العلاقة بين نظام الإحداثيات الكسوف والاستوائي الثاني

خط عرض مسير الشمس للنجم β هو قوس دائرة العرض من مسير الشمس إلى النجم، أو الزاوية بين مستوى مسير الشمس والاتجاه نحو النجم. يتم قياس خطوط عرض مسير الشمس من 0 درجة إلى +90 درجة إلى القطب الشمالي لمسير الشمس ومن 0 درجة إلى -90 درجة إلى القطب الجنوبي لمسير الشمس.

خط طول مسير الشمس α للنجم هو قوس مسير الشمس من نقطة الاعتدال الربيعي إلى دائرة عرض النجم، أو الزاوية بين الاتجاه إلى نقطة الاعتدال الربيعي ومستوى دائرة العرض من النجم. يتم قياس خطوط طول مسير الشمس في اتجاه الحركة السنوية الظاهرة للشمس على طول مسير الشمس، أي شرق الاعتدال الربيعي في المدى من 0 درجة إلى 360 درجة.

نظام الإحداثيات المجرية

في هذا النظام، المستوى الرئيسي هو مستوى مجرتنا. أحد الإحداثيات في هذه الحالة هو خط عرض المجرة b، والآخر هو خط طول المجرة l.

4.6. أنظمة الإحداثيات المجرية والاستوائية الثانية.

خط العرض المجري ب للنجم هو قوس دائرة خط العرض المجري من مسير الشمس إلى النجم، أو الزاوية بين مستوى خط الاستواء المجري والاتجاه نحو النجم.

تتراوح خطوط العرض المجرية من 0 درجة إلى +90 درجة إلى القطب المجري الشمالي ومن 0 درجة إلى -90 درجة إلى القطب المجري الجنوبي.

خط الطول المجري l للنجم هو قوس خط الاستواء المجري من النقطة المرجعية C إلى دائرة خط العرض المجري للنجم، أو الزاوية بين الاتجاه إلى النقطة المرجعية C ومستوى دائرة المجرة خط عرض النجم. يتم قياس خطوط الطول المجرية عكس اتجاه عقارب الساعة عند النظر إليها من القطب المجري الشمالي، أي شرق المسند C، وتتراوح من 0 درجة إلى 360 درجة.

تقع النقطة المرجعية C بالقرب من اتجاه مركز المجرة، ولكنها لا تتطابق معه، حيث أن الأخيرة، بسبب الارتفاع الطفيف للنظام الشمسي فوق مستوى القرص المجري، تقع حوالي درجة واحدة جنوب المجرة. خط الاستواء المجري. يتم اختيار نقطة البداية C بحيث يكون لنقطة التقاطع بين خطي الاستواء المجري والسماوي مع صعود يمين قدره 280 درجة خط طول مجري قدره 32.93192 درجة (لعصر 2000).

الإحداثيات. ... بناء على الموضوع " السماوية جسم كروي. فلكي الإحداثيات" مسح الصور من فلكيمحتوى. رسم خريطة...

"تطوير مشروع تجريبي لنظام حديث لأنظمة الإحداثيات المحلية للكيانات المكونة للاتحاد"

وثيقة

بما يتوافق مع التوصيات الدولية فلكيوالمنظمات الجيوديسية... الأرضية و السماويةأنظمة الإحداثيات)، مع التغييرات الدورية ... المجالاتالأنشطة باستخدام الجيوديسيا ورسم الخرائط. "محلي أنظمة الإحداثياتالمواضيع...

العسل اللبني – فلسفة سيفيرا للشمس في سفارجا في القرن الحادي والعشرين

وثيقة

زمني تنسيق، تكملها التقليدية تنسيقناري...، على السماوية جسم كروي- 88 كوكبة... في موجات، أو دورات، - فلكي، الفلكية، التاريخية، الروحية... القدرة أنظمة. في نظامالمعرفة تنكشف..

مساحة الحدث

وثيقة

الاعتدالات على السماوية جسم كرويفي ربيع عام 1894 وفقا ل فلكيالكتب المرجعية، الفترة... التناوب الإحداثيات. تقدمية و حركة دورانية. الأنظمةالعد مع كل من الترجمة والتناوب أنظمة الإحداثيات. ...

المواد من موسوعة

الكرة السماوية هي كرة خيالية ذات نصف قطر اعتباطي، تستخدم في علم الفلك لوصف المواقع النسبية للنجوم المضيئة في السماء. لتبسيط الحسابات، يؤخذ نصف قطرها يساوي الوحدة؛ يتم دمج مركز الكرة السماوية، اعتمادًا على المشكلة التي يتم حلها، مع تلميذ الراصد، مع مركز الأرض، أو القمر، أو الشمس، أو حتى مع نقطة تعسفية في الفضاء.

نشأت فكرة الكرة السماوية في العصور القديمة. وقد اعتمد على الانطباع البصري بوجود قبة بلورية للسماء تبدو النجوم ثابتة عليها. كانت الكرة السماوية في أذهان الشعوب القديمة هي العنصر الأكثر أهمية في الكون. ومع تطور علم الفلك، اختفت هذه النظرة للكرة السماوية. ومع ذلك، فإن هندسة الكرة السماوية، المنصوص عليها في العصور القديمة، نتيجة للتطوير والتحسين، تلقت شكلا حديثا، حيث يتم استخدامه في القياس الفلكي لراحة الحسابات المختلفة.

دعونا ننظر إلى الكرة السماوية كما تظهر للراصد عند خطوط العرض الوسطى من سطح الأرض (الشكل 1).

يلعب الخطان المستقيمان، اللذان يمكن تحديد موقعهما تجريبيًا باستخدام الأدوات الفيزيائية والفلكية، دورًا مهمًا في تحديد المفاهيم المتعلقة بالكرة السماوية. أولهم هو خط راسيا. وهو خط مستقيم يتطابق عند نقطة معينة مع اتجاه الجاذبية. هذا الخط المرسوم عبر مركز الكرة السماوية، يتقاطع معها عند نقطتين متقابلتين تمامًا: الأعلى يسمى الذروة، والسفلي يسمى النظير. يُطلق على المستوى الذي يمر عبر مركز الكرة السماوية المتعامد مع الخط الراسيا اسم الأفق الرياضي (أو الحقيقي). ويسمى خط تقاطع هذا المستوى مع الكرة السماوية بالأفق.

الخط المستقيم الثاني هو محور العالم - وهو خط مستقيم يمر عبر مركز الكرة السماوية بالتوازي مع محور دوران الأرض؛ هناك دوران يومي مرئي للسماء بأكملها حول محور العالم. تسمى نقاط تقاطع محور العالم مع الكرة السماوية بالقطبين الشمالي والجنوبي للعالم. أبرز النجوم القريبة من القطب الشمالي هو نجم الشمال. النجوم الساطعةلا يوجد عالم بالقرب من القطب الجنوبي.

المستوى الذي يمر عبر مركز الكرة السماوية المتعامد مع محور العالم يسمى مستوى خط الاستواء السماوي. ويسمى خط تقاطع هذا المستوى مع الكرة السماوية بخط الاستواء السماوي.

ولنتذكر أن الدائرة التي يتم الحصول عليها عند تقاطع الكرة السماوية مع مستوى يمر بمركزها تسمى في الرياضيات دائرة كبيرة، وإذا لم يمر المستوى عبر المركز يتم الحصول على دائرة صغيرة. يمثل الأفق وخط الاستواء السماوي دوائر كبيرة من الكرة السماوية ويقسمها إلى نصفي كرة متساويين. يقسم الأفق الكرة السماوية إلى نصفي الكرة المرئية وغير المرئية. ويقسمها خط الاستواء السماوي إلى نصفي الكرة الشمالي والجنوبي على التوالي.

أثناء الدوران اليومي للسماء، تدور النجوم حول محور العالم، واصفة دوائر صغيرة على الكرة السماوية، تسمى المتوازيات اليومية؛ تتحرك النجوم المضيئة، التي تبعد 90 درجة عن قطبي العالم، على طول الدائرة الكبرى للكرة السماوية - خط الاستواء السماوي.

بعد تحديد خط راسيا ومحور العالم، ليس من الصعب تحديد جميع المستويات والدوائر الأخرى للكرة السماوية.

يُطلق على المستوى الذي يمر عبر مركز الكرة السماوية، والذي يقع فيه كل من الخط الراسيا ومحور العالم في وقت واحد، مستوى خط الطول السماوي. الدائرة الكبرى من تقاطع هذا المستوى مع الكرة السماوية تسمى خط الطول السماوي. إن إحدى نقاط تقاطع خط الزوال السماوي مع الأفق، وهي الأقرب إلى القطب الشمالي للعالم، تسمى نقطة الشمال؛ المعاكس تماما - نقطة الجنوب. والخط المستقيم الذي يمر بهذه النقاط هو خط الظهر.

النقاط في الأفق التي تقع على 90 درجة من الشمال والجنوب تسمى نقاط الشرق والغرب. وتسمى هذه النقاط الأربع بالنقاط الرئيسية للأفق.

تتقاطع المستويات التي تمر عبر خط راسيا مع الكرة السماوية في دوائر كبيرة وتسمى بالعمودية. خط الزوال السماوي هو أحد الخطوط العمودية. ويسمى العمودي المتعامد على خط الزوال ويمر بنقطتي الشرق والغرب بالعمودي الأول.

بحكم التعريف، فإن المستويات الثلاثة الرئيسية - الأفق الرياضي، وخط الزوال السماوي، والخط الرأسي الأول - متعامدة بشكل متبادل. يكون مستوى خط الاستواء السماوي متعامدًا فقط مع مستوى خط الطول السماوي، ويشكل زاوية ثنائية السطوح مع مستوى الأفق. عند القطبين الجغرافيين للأرض، يتطابق مستوى خط الاستواء السماوي مع مستوى الأفق، وعند خط استواء الأرض يصبح عموديًا عليه. في الحالة الأولى، عند القطبين الجغرافيين للأرض، يتطابق محور العالم مع خط راسيا ويمكن اعتبار أي من الخطوط العمودية بمثابة خط الطول السماوي، اعتمادًا على ظروف المهمة المطروحة. وفي الحالة الثانية، عند خط الاستواء، يقع محور العالم في مستوى الأفق ويتزامن مع خط الظهر؛ يتطابق القطب الشمالي للعالم مع نقطة الشمال، والقطب الجنوبي للعالم يتطابق مع نقطة الجنوب (انظر الشكل).

عند استخدام الكرة السماوية، التي يتزامن مركزها مع مركز الأرض أو أي نقطة أخرى في الفضاء، ينشأ أيضًا عدد من الميزات، ولكن مبدأ إدخال المفاهيم الأساسية - الأفق، خط الزوال السماوي، أول عمودي، خط الاستواء السماوي، إلخ - يبقى كما هو.

يتم استخدام المستويات والدوائر الرئيسية للكرة السماوية عند إدخال الإحداثيات السماوية الأفقية والاستوائية ومسير الشمس، وكذلك عند وصف ميزات الدوران اليومي الواضح للنجوم.

دائرة عظيمة تتشكل عندما يتقاطع الكرة السماوية مع مستوى يمر بمركزها و موازية للطائرةمدار الأرض يسمى مسير الشمس. تحدث الحركة السنوية المرئية للشمس على طول مسير الشمس. نقطة تقاطع مسير الشمس مع خط الاستواء السماوي، حيث تمر الشمس من نصف الكرة الجنوبي للكرة السماوية إلى الشمال، تسمى نقطة الاعتدال الربيعي. وتسمى النقطة المقابلة للكرة السماوية بالاعتدال الخريفي. الخط المستقيم الذي يمر عبر مركز الكرة السماوية بشكل عمودي على مستوى مسير الشمس يتقاطع مع الكرة عند قطبين من مسير الشمس: القطب الشمالي في نصف الكرة الشمالي والقطب الجنوبي في نصف الكرة الجنوبي.

الكرة السماوية المساعدة

أنظمة الإحداثيات المستخدمة في علم الفلك الجيوديسي

يتم تحديد خطوط الطول وخطوط العرض الجغرافية للنقاط الموجودة على سطح الأرض والسمت الاتجاهي من خلال ملاحظات الأجرام السماوية - الشمس والنجوم. للقيام بذلك، تحتاج إلى معرفة موقف النجوم بالنسبة للأرض، وبالنسبة لبعضها البعض. يمكن تحديد مواقع النجوم في أنظمة الإحداثيات المختارة بشكل مناسب. كما هو معروف من الهندسة التحليليةلتحديد موضع النجم، يمكنك استخدام نظام الإحداثيات الديكارتي المستطيل XYZ أو القطبية أ، ب، ص (الشكل 1).

في نظام الإحداثيات المستطيل، يتم تحديد موضع النجم بواسطة ثلاثة إحداثيات خطية X، Y، Z. في نظام الإحداثيات القطبية، يتم تحديد موضع النجم s بإحداثيات خطية واحدة، ومتجه نصف القطر R = Os وإحداثيتين زاويتين: الزاوية a بين المحور X وإسقاط ناقل نصف القطر على مستوى الإحداثيات XOY، والزاوية ب بينهما مستوى الإحداثيات XOY وناقل نصف القطر R. يتم وصف العلاقة بين الإحداثيات المستطيلة والقطبية بواسطة الصيغ

س = ر كوسب كوسأ،

ص = ر كوسب خطيئةأ،

ض = ر خطيئةب،

تستخدم هذه الأنظمة في الحالات التي تكون فيها المسافات الخطية R = Os للأجرام السماوية معروفة (على سبيل المثال، للشمس والقمر والكواكب، الأقمار الصناعيةأرض). ومع ذلك، بالنسبة للعديد من النجوم لاحظوا ما بعده النظام الشمسيوتكون هذه المسافات إما كبيرة للغاية مقارنة بنصف قطر الأرض أو غير معروفة. لتبسيط حل المشكلات الفلكية وتجنب المسافات إلى النجوم الساطعة، يُعتقد أن جميع النجوم اللامعة تقع على مسافة تعسفية ولكنها متساوية من الراصد. عادة ما يتم أخذ هذه المسافة مساوية للوحدة، ونتيجة لذلك لا يمكن تحديد موضع النجوم المضيئة في الفضاء بثلاثة، ولكن بإحداثيات زاويتين أ و ب للنظام القطبي. ومن المعلوم أن موضع النقاط المتساوية البعد عن نقطة معينة "O" هو كرة مركزها هذه النقطة.

الكرة السماوية المساعدة –كرة خيالية ذات نصف قطر تعسفي أو وحدة يتم عرض صور الأجرام السماوية عليها (الشكل 2). يتم تحديد موضع أي نجم على الكرة السماوية باستخدام اثنين الإحداثيات الكروية، أ و ب:

س = كوسب كوسأ،

ص= كوسب خطيئةأ،

ض = خطيئةب.

اعتمادًا على موقع مركز الكرة السماوية O، هناك:

1)سطحيالكرة السماوية - المركز على سطح الأرض؛

2)مركزية الأرضالكرة السماوية - يتزامن المركز مع مركز كتلة الأرض؛

3)مركزية الشمسالكرة السماوية - يتماشى المركز مع مركز الشمس؛

4) مركز الكتلةالكرة السماوية - يقع المركز في مركز ثقل النظام الشمسي.

تظهر الدوائر والنقاط والخطوط الرئيسية للكرة السماوية في الشكل 3.

أحد الاتجاهات الرئيسية بالنسبة لسطح الأرض هو الاتجاه خط راسياأو الجاذبية عند نقطة المراقبة. يتقاطع هذا الاتجاه مع الكرة السماوية عند نقطتين متقابلتين تمامًا - Z و Z". تقع النقطة Z فوق المركز وتسمى ذروة، Z" - تحت المركز ويسمى النظير.

دعونا نرسم مستوى عبر المركز عموديًا على الخط الثابت ZZ". وتسمى الدائرة الكبرى التي تشكلها هذه الطائرة في نيو ساوث ويلز الأفق السماوي (الحقيقي) أو الفلكي. هذا هو المستوى الرئيسي لنظام الإحداثيات السطحي. هناك أربع نقاط عليه S، W، N، E، حيث S نقطة الجنوب، ن- نقطة الشمال،ث- نقطة الغرب،ه- نقطة الشرق. يتم استدعاء NS المباشر خط الظهر.

يسمى الخط المستقيم P N P S المرسوم عبر مركز الكرة السماوية الموازي لمحور دوران الأرض محور موندي. النقاط ع ن - القطب السماوي الشمالي; ملاحظة: القطب السماوي الجنوبي. تحدث الحركة اليومية المرئية للكرة السماوية حول محور العالم.

دعونا نرسم مستوى عبر المركز عموديًا على محور العالم P N P S . وتسمى الدائرة الكبرى QWQ"E التي تكونت نتيجة تقاطع هذا المستوى مع الكرة السماوية خط الاستواء السماوي (الفلكي).. هنا س هو أعلى نقطة في خط الاستواء(فوق الأفق)، س"- أدنى نقطة من خط الاستواء(تحت الأفق). يتقاطع خط الاستواء السماوي والأفق السماوي عند النقطتين W و E.

تسمى الطائرة P N ZQSP S Z"Q"N، التي تحتوي على خط راسيا ومحور العالم، الزوال الحقيقي (السماوي) أو الفلكي.وهذا المستوى موازٍ لمستوى خط الطول للأرض وعمودي على مستوى الأفق وخط الاستواء. يطلق عليه مستوى الإحداثيات الأولي.

دعونا نرسم مستوى رأسيًا عبر ZZ" عموديًا على خط الطول السماوي. الدائرة الناتجة ZWZ"E تسمى العمودي الأول.

الدائرة الكبرى ZsZ"، التي يتقاطع على طولها المستوى العمودي الذي يمر عبر النجم مع الكرة السماوية، تسمى عمودي أو دائرة ارتفاعات النجم.

تسمى الدائرة الكبرى P N sP S التي تمر عبر النجم بشكل عمودي على خط الاستواء السماوي حول انحراف النجم.

تسمى الدائرة الصغيرة "nsn" التي تمر عبر خط النجم الموازي لخط الاستواء السماوي الموازي اليومي.تحدث الحركة اليومية الظاهرة للنجوم على طول المتوازيات النهارية.

تسمى الدائرة الصغيرة "آسا" التي تمر عبر خط الضوء الموازي للأفق السماوي دائرة ذات ارتفاعات متساوية، أو الموكونترات.

في تقدير تقريبي أولي، يمكن اعتبار مدار الأرض بمثابة منحنى مسطح - قطع ناقص، في إحدى البؤرتين التي تقع فيها الشمس. مستوى القطع الناقص الذي تم أخذه كمدار للأرض , تسمى طائرة مسير الشمس.

في علم الفلك الكروي من المعتاد الحديث عنه مرئي الحركة السنويةشمس.تسمى الدائرة الكبرى EgE"d، التي تحدث على طولها الحركة المرئية للشمس خلال العام مسير الشمس. يميل مستوى مسير الشمس على مستوى خط الاستواء السماوي بزاوية تساوي 23.5 0 تقريبًا. في الشكل. 4 معروضة:

ز – نقطة الاعتدال الربيعي.

د – نقطة الاعتدال الخريفي.

هـ - نقطة الانقلاب الصيفي؛ E" - نقطة الانقلاب الشتوي؛ R N R S - محور مسير الشمس؛ R N - القطب الشمالي لمسير الشمس؛ R S - القطب الجنوبي لمسير الشمس؛ e - ميل مسير الشمس إلى خط الاستواء.

اعتقد الناس في العصور القديمة أن جميع النجوم تقع في الكرة السماوية، والتي تدور ككل حول الأرض. منذ أكثر من 2000 عام، بدأ علماء الفلك في استخدام الأساليب التي مكنت من الإشارة إلى موقع أي نجم على الكرة السماوية بالنسبة للآخرين الأجسام الفضائيةأو المعالم. إن مفهوم الكرة السماوية مناسب للاستخدام الآن، على الرغم من أننا نعلم أن هذا المجال غير موجود حقا.

الكرة السماوية -سطح كروي وهمي لنصف قطر عشوائي، في وسطه تقع عين الراصد، ونسقط عليه مواقع الأجرام السماوية.

يتم استخدام مفهوم الكرة السماوية للقياسات الزاوية في السماء، لسهولة التفكير في أبسط الظواهر السماوية المرئية، لإجراء حسابات مختلفة، على سبيل المثال، حساب وقت شروق الشمس وغروبها.

دعونا نبني كرة سماوية ونرسم شعاعًا من مركزها باتجاه النجم أ.

حيث يتقاطع هذا الشعاع مع سطح الكرة، نضع نقطة أ 1يمثل هذا النجم نجم فيسيتم تمثيلها بنقطة ب 1.من خلال تكرار عملية مماثلة لجميع النجوم المرصودة، نحصل على صورة للسماء المرصعة بالنجوم على سطح الكرة - كرة نجمية. ومن الواضح أنه إذا كان الراصد في وسط هذه الكرة الخيالية، فإن الاتجاه نحو النجوم نفسها وصورها على الكرة سوف يتطابق بالنسبة له.

• ما هو مركز الكرة السماوية؟ (عين المراقب)
• ما هو نصف قطر الكرة السماوية؟ (اِعتِباطِيّ)
• كيف تختلف المجالات السماوية لجيران المكتب؟ (مركز المركز).

لحل الكثير مشاكل عمليةلا تلعب المسافات إلى الأجرام السماوية دورًا، المهم فقط موقعها الظاهري في السماء. القياسات الزاوية مستقلة عن نصف قطر الكرة. لذلك، على الرغم من عدم وجود الكرة السماوية في الطبيعة، يستخدم علماء الفلك مفهوم الكرة السماوية لدراسة الترتيب المرئي للنجوم والظواهر التي يمكن ملاحظتها في السماء على مدى أيام أو عدة أشهر. يتم إسقاط النجوم والشمس والقمر والكواكب وما إلى ذلك على مثل هذه الكرة، مع التجريد من المسافات الفعلية إلى النجوم المضيئة والنظر فقط في المسافات الزاوية بينها. لا يمكن التعبير عن المسافات بين النجوم في الكرة السماوية إلا بالقياس الزاوي. وتقاس هذه المسافات الزاوية بمقدار الزاوية المركزية بين الأشعة الموجهة إلى أحد النجوم والنجم الآخر، أو الأقواس المقابلة لها على سطح الكرة.

للحصول على تقدير تقريبي للمسافات الزاوية في السماء، من المفيد أن نتذكر البيانات التالية: المسافة الزاوية بين النجمين المتطرفين في دلو Ursa Major (α و β) تبلغ حوالي 5 درجات، ومن α Ursa Major إلى α Ursa Minor (النجم القطبي) - 5 مرات أكثر - حوالي 25 درجة.

يمكن أيضًا إجراء أبسط التقديرات البصرية للمسافات الزاوية باستخدام أصابع اليد الممدودة.

نحن نرى نجمين فقط - الشمس والقمر - على شكل أقراص. الأقطار الزاوية لهذه الأقراص هي نفسها تقريبًا - حوالي 30 بوصة أو 0.5 درجة. الأحجام الزاوية للكواكب والنجوم أصغر بكثير، لذلك نراها ببساطة كنقاط مضيئة. بالنسبة للعين المجردة، لا يبدو الجسم وكأنه كوكب. نقطة إذا كانت أحجامها الزاوية تتجاوز 2 -3". وهذا يعني، على وجه الخصوص، أن عيننا تميز كل نقطة مضيئة (نجم) على حدة إذا كانت المسافة الزاوية بينهما أكبر من هذه القيمة. بمعنى آخر، نحن لا نرى الجسم كنقطة إلا إذا تجاوزت المسافة إليه حجمه بما لا يزيد عن 1700 مرة.

خط راسيا ض، ض' ، مروراً بعين الراصد (النقطة C)، الواقعة في وسط الكرة السماوية، يتقاطع مع الكرة السماوية في نقاط ض - ذروة،ض - نادر.

زينيث- هذه أعلى نقطة فوق رأس المراقب.

نادر -نقطة الكرة السماوية المقابلة لسمت.

تسمى الطائرة المتعامدة مع الخط الراسياالمستوى الأفقي (أو المستوى الأفقي).

الأفق الرياضييسمى خط تقاطع الكرة السماوية مع المستوى الأفقي الذي يمر عبر مركز الكرة السماوية.

وبالعين المجردة يمكنك رؤية حوالي 6000 نجم في السماء بأكملها، لكننا نرى نصفها فقط، لأن النصف الآخر من السماء المرصعة بالنجوم تحجبه الأرض عنا. هل تتحرك النجوم في السماء؟ اتضح أن الجميع يتحركون وفي نفس الوقت. يمكنك التحقق من ذلك بسهولة من خلال مراقبة السماء المرصعة بالنجوم (مع التركيز على كائنات معينة).

يتغير مظهر السماء المرصعة بالنجوم بسبب دورانها. تظهر بعض النجوم للتو من الأفق (الشروق) في الجزء الشرقي، والبعض الآخر في هذا الوقت مرتفع فوق رأسك، والبعض الآخر يختبئ بالفعل خلف الأفق في الجانب الغربي (الغروب). في الوقت نفسه، يبدو لنا أن السماء المرصعة بالنجوم تدور ككل واحد. الآن الجميع يعرف ذلك جيدا إن دوران السماء هو ظاهرة ظاهرة ناتجة عن دوران الأرض.

صورة لما يحدث للأرض نتيجة دورانها اليومي السماء المرصعة بالنجوم، يسمح لك بالتقاط الكاميرا.

وفي الصورة الناتجة، ترك كل نجم بصمته على شكل قوس دائري. ولكن هناك أيضًا نجم تكون حركته طوال الليل غير محسوسة تقريبًا. هذا النجم كان يسمى بولاريس. على مدار اليوم، يصف دائرة نصف قطرها صغير ويمكن رؤيتها دائمًا على نفس الارتفاع تقريبًا فوق الأفق في الجانب الشمالي من السماء. يقع المركز المشترك لجميع مسارات النجوم متحدة المركز في السماء بالقرب من نجم الشمال. تسمى هذه النقطة التي يتجه إليها محور دوران الأرض القطب السماوي الشمالي. القوس الذي وصفه نجم الشمال له أصغر نصف قطر. لكن هذا القوس وجميع القوس الأخرى - بغض النظر عن نصف قطرها وانحناءها - تشكل نفس الجزء من الدائرة. لو أمكن تصوير مسارات النجوم في السماء على مدار يوم كامل، لكانت الصورة عبارة عن دوائر كاملة - 360 درجة. بعد كل شيء، اليوم هو فترة بدوره الكاملالأرض حول محورها.

وفي ساعة واحدة ستدور الأرض 1/24 دائرة، أي 15 درجة. وبالتالي فإن طول القوس الذي سيصفه النجم خلال هذا الوقت سيكون 15 درجة، وفي نصف ساعة - 7.5 درجة.

خلال اليوم، تشكل النجوم دوائر أكبر، كلما كانت أبعد عن نجم الشمال.يسمى محور الدوران اليومي للكرة السماوية (محور موندي).

ر.ر"تسمى نقاط تقاطع الكرة السماوية مع محور العالمأقطاب العالم (نقطة - ر القطب السماوي الشمالي، نقطة - ص"

القطب السماوي الجنوبي).

يقع نجم الشمال بالقرب من القطب السماوي الشمالي. عندما ننظر إلى نجم الشمال، أو بتعبير أدق، إلى نقطة ثابتة بجواره - القطب الشمالي للعالم، فإن اتجاه نظرنا يتطابق مع محور العالم. يقع القطب السماوي الجنوبي في نصف الكرة الجنوبي من الكرة السماوية.الطائرة إي, دبليو كيو.عمودي على محور العالم PP" ويمر عبر مركز الكرة السماوية يسمىمستوى خط الاستواء السماويخط الاستواء السماوي.

خط الاستواء السماوي ، وخط تقاطعه مع الكرة السماوية هو

- خط دائرة يتم الحصول عليه من تقاطع الكرة السماوية مع مستوى يمر بمركز الكرة السماوية بشكل عمودي على محور العالم.

يقسم خط الاستواء السماوي الكرة السماوية إلى نصفي الكرة الأرضية: الشمالي والجنوبي.

تتشابه محاور العالم وأقطاب العالم وخط الاستواء السماوي مع محور الأرض وأقطابها وخط استوائها، حيث أن الأسماء المدرجة مرتبطة بالدوران الظاهري للكرة السماوية، وهو نتيجة الدوران الفعلي للكرة الأرضية.طائرة تمر عبر نقطة السمت ز ، مركزمع (نقطةالكرة السماوية والقطبطائرة الزوال السماويةالعالم يسمى، ويتشكل خط تقاطعه مع الكرة السماوية.

الزوال السماوية خط الزوال السماوي

في أي مكان على وجه الأرض، يتزامن مستوى خط الطول السماوي مع مستوى خط الطول الجغرافي لهذا المكان.

خط الظهر ن.س. - هذا هو خط تقاطع مستويي الطول والأفق.ن - نقطة الشمال، س - نقطة الجنوب

تم تسميته بهذا الاسم لأنه في منتصف النهار تقع ظلال الأجسام الرأسية في هذا الاتجاه.

• ما هي فترة دوران الكرة السماوية؟ (تساوي فترة دوران الأرض - يوم واحد).
• في أي اتجاه يحدث الدوران المرئي (الظاهري) للكرة السماوية؟ (عكس اتجاه دوران الأرض).
• ماذا يمكن أن نقول عنه الموقف النسبيمحور دوران الكرة السماوية ومحور الأرض؟ (سيتطابق محور الكرة السماوية ومحور الأرض).
• هل تشارك جميع نقاط الكرة السماوية في الدوران الظاهري للكرة السماوية؟ (النقاط الواقعة على المحور في حالة سكون).

تتحرك الأرض في مدار حول الشمس. يميل محور دوران الأرض على المستوى المداري بزاوية قدرها 66.5 درجة.بسبب تأثير قوى الجاذبية من القمر والشمس، يتغير محور دوران الأرض، بينما يظل ميل المحور إلى مستوى مدار الأرض ثابتًا. يبدو أن محور الأرض ينزلق على طول سطح المخروط. (يحدث نفس الشيء مع محور القمة العادية في نهاية الدوران).

تم اكتشاف هذه الظاهرة عام 125 قبل الميلاد. ه. على يد عالم الفلك اليوناني هيبارخوس وسمي المبادرة.

يكمل محور الأرض دورة واحدة خلال 25776 سنة - وتسمى هذه الفترة بالسنة الأفلاطونية. الآن بالقرب من القطب الشمالي P للعالم يوجد نجم الشمال - α Ursa Minor. النجم القطبي هو النجم الذي يقع حاليًا بالقرب من القطب الشمالي للعالم. في عصرنا، منذ حوالي 1100، مثل هذا النجم هو Alpha Ursa Minor - Kinosura. في السابق، تم تعيين عنوان بولاريس بالتناوب إلى π و η و τ هرقل، والنجوم ثوبان وكوهاب. لم يكن لدى الرومان نجم شمال على الإطلاق، وكانوا يطلقون على كوهاب وكينوسورا (α Ursa Minor) حراس.

في بداية تسلسلنا الزمني، كان القطب السماوي قريبًا من α Draco - منذ 2000 عام. في عام 2100، سيكون القطب السماوي على بعد 28 بوصة فقط من نجم الشمال، أما الآن فهو 44 بوصة. في عام 3200، ستصبح كوكبة سيفيوس قطبية. في 14000 فيجا (α Lyrae) سيكون قطبيًا.

كيف تجد نجم الشمال في السماء؟

للعثور على نجم الشمال، تحتاج إلى رسم خط مستقيم عقليًا عبر نجوم Ursa Major (أول نجمين من "الدلو") وحساب 5 مسافات بين هذه النجوم على طوله. في هذا المكان، بجانب الخط المستقيم، سنرى نجمًا مطابقًا تقريبًا في السطوع لنجوم "الدلو" - هذا هو نجم الشمال.

في الكوكبة، والتي تسمى غالبًا الدب الأصغر، يكون نجم الشمال هو الأكثر سطوعًا. ولكن مثل معظم النجوم في دلو الدب الأكبر، فإن بولاريس هو نجم من الدرجة الثانية.

مثلث الصيف (الصيف والخريف) = النجم فيجا (α Lyrae، 25.3 سنة ضوئية)، النجم Deneb (α Cygnus، 3230 سنة ضوئية)، النجم Altair (α Orlae، 16.8 سنة ضوئية)

الإحداثيات السماوية

للعثور على نجم في السماء، عليك الإشارة إلى أي جانب من الأفق يقع عليه ومدى ارتفاعه فوقه. لهذا الغرض يتم استخدامه نظام الإحداثيات الأفقية – السمتو ارتفاع.بالنسبة لراصد موجود في أي مكان على الأرض، ليس من الصعب تحديد الاتجاهين الرأسي والأفقي.

يتم تحديد الأول منهم باستخدام خط راسيا ويتم تصويره في الرسم بخط راسيا زز"،المرور عبر مركز الكرة (النقطة عن).

تسمى النقطة Z الواقعة مباشرة فوق رأس المراقب ذروة.

المستوى الذي يمر عبر مركز الكرة بشكل عمودي على خط راسيا يشكل دائرة عندما يتقاطع مع الكرة - حقيقي، أو رياضي، الأفق.

ارتفاع يتم قياس النجم على طول دائرة تمر عبر السمت والنجم , ويتم التعبير عنه بطول قوس هذه الدائرة من الأفق إلى النجم. يُشار عادةً إلى هذا القوس والزاوية المقابلة له بالحرف ح.

يبلغ ارتفاع النجم في ذروته 90 درجة وفي الأفق 0 درجة.

تتم الإشارة إلى موضع النجم بالنسبة لجوانب الأفق بإحداثيته الثانية - السمت، بحروف أ.يتم قياس السمت من النقطة الجنوبية في اتجاه عقارب الساعة، وبالتالي فإن سمت النقطة الجنوبية هو 0 درجة، والنقطة الغربية هي 90 درجة، وما إلى ذلك.

تتغير الإحداثيات الأفقية للنجوم بشكل مستمر بمرور الوقت وتعتمد على موضع الراصد على الأرض، لأنه فيما يتعلق بالفضاء العالمي، يدور معها مستوى الأفق عند نقطة معينة على الأرض.

يتم قياس الإحداثيات الأفقية للنجوم لتحديد الوقت أو الإحداثيات الجغرافيةنقاط مختلفة على الأرض. من الناحية العملية، على سبيل المثال في الجيوديسيا، يتم قياس الارتفاع والسمت باستخدام أدوات بصرية خاصة لقياس الزوايا - المزواة.

لإنشاء خريطة نجوم تصور الأبراج على مستوى، تحتاج إلى معرفة إحداثيات النجوم. للقيام بذلك، تحتاج إلى اختيار نظام الإحداثيات الذي يدور مع السماء المرصعة بالنجوم. للإشارة إلى موقع النجوم المضيئة في السماء، يتم استخدام نظام إحداثيات مشابه لذلك المستخدم في الجغرافيا. - نظام الإحداثيات الاستوائية.

نظام الإحداثيات الاستوائية يشبه نظام الإحداثيات الجغرافية الكرة الأرضية. كما تعلمون، يمكن تحديد موقع أي نقطة على الكرة الأرضية معباستخدام الإحداثيات الجغرافية - خطوط الطول والعرض.

خط العرض الجغرافي - هي المسافة الزاوية لنقطة ما من خط استواء الأرض.يتم قياس خط العرض الجغرافي (φ) على طول خطوط الطول من خط الاستواء إلى قطبي الأرض.

خط الطول- الزاوية بين مستوى خط الطول لنقطة معينة ومستوى خط الطول الرئيسي.خط الطول الجغرافي (λ) تقاس على طول خط الاستواء من خط الطول الرئيسي (غرينتش).

لذلك، على سبيل المثال، لدى موسكو الإحداثيات التالية: خط الطول 37°30" شرقًا وخط العرض 55°45" شمالًا.

دعونا نقدم نظام الإحداثيات الاستوائية، أيّ يشير إلى موضع النجوم البارزة على الكرة السماوية بالنسبة لبعضها البعض.

لنرسم خطًا يمر بمركز الكرة السماوية موازيًا لمحور دوران الأرض - محور موندي. وسوف تعبر الكرة السماوية في نقطتين متقابلتين تماما، والتي تسمى تسمى نقاط تقاطع الكرة السماوية مع محور العالم - (نقطةو ر.يُطلق على القطب الشمالي للعالم اسم القطب الذي يقع بالقرب منه نجم الشمال. المستوى الذي يمر بمركز الكرة موازيًا لمستوى خط استواء الأرض، في مقطع عرضي للكرة، يشكل دائرة تسمى خط الاستواء السماوي. يقسم خط الاستواء السماوي (مثل الأرض) الكرة السماوية إلى نصفي الكرة الأرضية: الشمالي والجنوبي. تسمى المسافة الزاوية للنجم من خط الاستواء السماوي الانحراف.ويقاس الانحراف على طول دائرة مرسومة عبر الجرم السماوي وقطبي العالم، وهو يشبه خط العرض الجغرافي.

الإنحراف- المسافة الزاوية للنجوم من خط الاستواء السماوي. يُشار إلى الانحراف بالحرف δ. في نصف الكرة الشمالي، تعتبر الانحرافات إيجابية، في نصف الكرة الجنوبي - سلبية.

والإحداثي الثاني، الذي يشير إلى موقع النجم في السماء، يشبه خط الطول الجغرافي. يسمى هذا الإحداثي الصعود الصحيح .

يتم قياس الصعود الأيمن على طول خط الاستواء السماوي من يوم الاعتدال الربيعي γ، حيث تشرق الشمس سنويًا في 21 مارس (يوم الاعتدال الربيعي). ويتم قياسه من الاعتدال الربيعي γ عكس اتجاه عقارب الساعة، أي باتجاه الدوران اليومي للسماء. لذلك، ترتفع (وتغرب) النجوم بترتيب متزايد لصعودها الصحيح. - الصعود الصحيحالزاوية المحصورة بين مستوى نصف الدائرة المرسومة من القطب السماوي عبر النجم (دائرة الانحراف) ،ومستوى نصف الدائرة المرسوم من القطب السماوي مروراً بنقطة الاعتدال الربيعي الواقع على خط الاستواء

(الدائرة الأولية للانحرافات). يُشار إلى الصعود الأيمن بالحرف α(δ, α) الانحراف والصعود الصحيح

من الملائم التعبير عن الانحراف والصعود الأيمن ليس بالدرجات، بل بوحدات الزمن. بافتراض أن الأرض تقوم بدورة واحدة خلال 24 ساعة، نحصل على:

360 درجة - 24 ساعة، 1 درجة - 4 دقائق؛

15° - 1 ساعة، 15 بوصة -1 دقيقة، 15 بوصة - 1 ثانية.

لذلك، فإن الصعود الأيمن الذي يساوي، على سبيل المثال، الساعة 12 هو 180 درجة، و 7 ساعات و 40 دقيقة يتوافق مع 115 درجة.

إذا لم تكن هناك حاجة إلى دقة خاصة، فيمكن اعتبار الإحداثيات السماوية للنجوم دون تغيير. مع الدوران اليومي للسماء المرصعة بالنجوم، تدور نقطة الاعتدال الربيعي أيضًا. ولذلك فإن مواقع النجوم بالنسبة إلى خط الاستواء والاعتدال الربيعي لا تعتمد لا على الوقت من اليوم ولا على موقع الراصد على الأرض.

يظهر نظام الإحداثيات الاستوائية على خريطة النجوم المتحركة.