ستاره با مختصات در کدام صورت فلکی قرار دارد؟ کار عملی با نقشه ستاره متحرک

توجه داشته باشید:

1. (Alpha Canis Majoris; αCMa، سیریوس). درخشان ترین ستاره صورت فلکی سگ بزرگ و درخشان ترین ستاره در آسمان. این یک ستاره دوتایی بصری با دوره مداری 50 سال است که جزء اصلی (A) یک ستاره A و جزء دوم (B، Pup) یک کوتوله سفید قدر 8 است. Sirius B اولین بار در سال 1862 به صورت نوری کشف شد و نوع آن از طیف آن در سال 1925 مشخص شد. سیریوس 8.7 سال نوری از ما فاصله دارد و از نظر مجاورت با منظومه شمسی در رتبه هفتم قرار دارد. این نام از یونانیان باستان به ارث رسیده است و به معنای "سوزاننده" است که بر درخشندگی ستاره تأکید دارد. در ارتباط با نام صورت فلکی که سیریوس به آن تعلق دارد، آن را "ستاره سگ" نیز می نامند. ستاره سوم، یک کوتوله قهوه ای، نزدیکتر به (A) از جزء (B)، توسط ستاره شناسان فرانسوی در سال 1995 کشف شد.
2. (چکمه های آلفا, αBoo, آرکتوروس). درخشان‌ترین ستاره صورت فلکی چکمه‌ها، یک ستاره غول‌پیکر نارنجی، چهارمین ستاره درخشان در آسمان است. دوتایی، متغیر. این نام ریشه یونانی دارد و به معنای نگهبان خرس است. Arcturus اولین ستاره ای بود که در طول روز با استفاده از تلسکوپ توسط مورین ستاره شناس و ستاره شناس فرانسوی در سال 1635 دیده شد.
3. (آلفا لیرا; α لیر، وگا). درخشان ترین ستاره صورت فلکی لیرا و پنجمین ستاره درخشان در آسمان. این یک ستاره A است. در سال 2005، تلسکوپ فضایی اسپیتزر تصاویری مادون قرمز از وگا و غبار اطراف ستاره گرفت. یک منظومه سیاره ای در اطراف یک ستاره تشکیل شده است.
4. (آلفا اوریگا; α Aur، نمازخانه). درخشان ترین ستاره صورت فلکی اوریگا، یک ستاره دوگانه طیف سنجی که جزء اصلی آن یک ستاره غول پیکر G است. نام او از ریشه لاتین است و به معنای "بز کوچک" است.
5. (بتا اوریونیس; β اوری، ریگل). درخشان ترین ستاره صورت فلکی شکارچی. با حرف یونانی بتا مشخص می شود، اگرچه کمی روشن تر از Betelgeuse است که Alpha Orionis نامیده می شود. ریگل یک ستاره غول پیکر B با قدر 7 است. این نام که ریشه عربی دارد به معنای «پای غول» است.
6. (آلفا کانیس مینور; αCMi، پروسیون). درخشان ترین ستاره صورت فلکی Canis Minor. پروسیون از نظر درخشندگی در بین تمام ستارگان رتبه پنجم را دارد. در سال 1896، J. M. Scheberl کشف کرد که Procyon یک سیستم دوتایی است. همدم اصلی یک ستاره F معمولی است و همدم کم نور یک کوتوله سفید قدر 11 است. دوره گردش سیستم 41 سال است. نام Procyon ریشه یونانی دارد و به معنای "قبل از سگ" است (یادآوری این است که ستاره قبل از "Dog Star" یعنی سیریوس طلوع می کند.
7. (عقاب آلفا; α عقل، Altair). درخشان ترین ستاره صورت فلکی Aquila. کلمه عربی "الطیر" به معنای "عقاب در حال پرواز" است. Altair - A-Star. این یکی از نزدیکترین ستاره ها در میان درخشان ترین ستاره ها است (در فاصله 17 سال نوری قرار دارد).
8. (آلفا اوریونیس; α اوری، بتلژوز). یک ستاره M ابرغول سرخ، یکی از بزرگترین ستاره های شناخته شده. با استفاده از تداخل سنجی نقطه ای و سایر روش های تداخل، می توان قطر آن را اندازه گیری کرد که تقریباً 1000 برابر قطر خورشید بود. وجود "نقاط ستاره ای" بزرگ نیز کشف شد. مشاهدات در اشعه ماوراء بنفش با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل نشان داده است که بتلژوز توسط یک کروموسفر وسیع با جرم تقریباً بیست جرم خورشید احاطه شده است. متغیر. روشنایی به طور نامنظم بین قدر 0.4 و 0.9 با یک دوره حدود پنج ساله تغییر می کند. قابل توجه است که در طول دوره رصد از سال 1993 تا 2009، قطر ستاره 15 درصد کاهش یافته است، از 5.5 واحد نجومی به تقریباً 4.7، و ستاره شناسان هنوز نمی توانند دلیل این امر را توضیح دهند. با این حال، درخشندگی ستاره در این مدت تغییر محسوسی نداشت.
9. (آلفا ثور; α تاو، آلدباران). درخشان ترین ستاره صورت فلکی ثور. نام عربی به معنای "بعدی" است (یعنی پیروی از Pleiades). Aldebaran یک ستاره غول پیکر K است. متغیر. اگرچه در آسمان به نظر می رسد که ستاره بخشی از خوشه هیادس است، اما در واقع عضوی از آن نیست، زیرا دو برابر به زمین نزدیک است. در سال 1997، در مورد وجود احتمالی یک ماهواره - یک سیاره بزرگ (یا یک کوتوله قهوه ای کوچک)، با جرمی برابر با 11 جرم مشتری در فاصله 1.35 AU گزارش شد. فضاپیمای بدون سرنشین پایونیر 10 به سمت آلدباران در حرکت است. اگر در طول مسیر هیچ اتفاقی برای آن نیفتد، حدود 2 میلیون سال دیگر به منطقه ستاره خواهد رسید.
10. (آلفا عقرب; α اسکو، آنتارس). درخشان ترین ستاره صورت فلکی عقرب. ابرغول سرخ، ستاره M، متغیر، دوتایی این نام ریشه یونانی دارد و به معنای "رقیب مریخ" است که یادآور رنگ قابل توجه این ستاره است. آنتارس یک ستاره متغیر نیمه منظم است که درخشندگی آن بین قدرهای 0.9 و 1.1 با یک دوره پنج ساله متغیر است. این یک ستاره همدم آبی با قدر 6 دارد که تنها 3 ثانیه قوسی با آن فاصله دارد. Antares B در یکی از این غیبت ها در 13 آوریل 1819 کشف شد. دوره مداری این ماهواره 878 سال است.
11. (آلفا باکره; αVir اسپیکا). درخشان ترین ستاره صورت فلکی سنبله. این یک باینری متغییر خورشید گرفتگی است که روشنایی آن حدود 0.1 قدر با دوره 4.014 روز تغییر می کند. جزء اصلی یک ستاره B آبی-سفید با جرم حدود یازده خورشیدی است. این نام به معنای "لپه ذرت" است.
12. (جمینی بتا; سنگ β، پولوکس). درخشان ترین ستاره صورت فلکی جوزا، اگرچه نام آن بتا است تا آلفا. بعید به نظر می رسد که Pollux از زمان بایر (1572-1625) درخشان تر شده باشد. پولوکس یک ستاره غول پیکر نارنجی رنگ K است. در اساطیر کلاسیک، دوقلوهای کاستور و پولوکس پسران لدا بودند. در سال 2006، یک سیاره فراخورشیدی در نزدیکی این ستاره کشف شد.
13. (ماهی های آلفا جنوبی; α PsA،
14. (Epsilon Canis Majoris; εCMa، آدارا). دومین ستاره درخشان (پس از سیریوس) در صورت فلکی Canis Major، یک ستاره غول پیکر B. دارای ستاره همراه 7.5 متری. نام عربی ستاره به معنای "باکره" است. تقریباً 4.7 میلیون سال پیش، فاصله ε Canis Majoris تا زمین 34 سال نوری بود و این ستاره درخشان‌ترین ستاره در آسمان بود، درخشندگی آن برابر با -4.0 متر بود.
15. (آلفا جوزا; گوهر α، کرچک). دومین درخشان در صورت فلکی جوزا پس از پولوکس. قدر چشم غیر مسلح آن 1.6 تخمین زده می شود، اما این میزان روشنایی ترکیبی یک سیستم چندگانه است که حداقل از شش جزء تشکیل شده است. دو ستاره A با قدر 2.0 و 2.9 وجود دارد که یک جفت بصری نزدیک را تشکیل می‌دهند که هر کدام یک دوتایی طیف‌سنجی هستند و یک ستاره قرمز دورتر به قدر 9 که یک دوتایی در حال کسوف است.
16. (گاما اوریونیس; γ اوری، بلاتریکس). غول پیکر، B-star، متغیر، دوتایی. این نام ریشه لاتین دارد و به معنای "زن جنگجو" است. یکی از 57 ستاره ناوبری دوران باستان
17. (بتا ثور; β تاو، نات). دومین درخشان در صورت فلکی ثور، در نوک یکی از شاخ های گاو نر قرار دارد. این نام از عبارت عربی "گورش با شاخ" گرفته شده است. این ستاره در نقشه های باستانی پای راست یک انسان را در صورت فلکی اوریگا نشان می داد و نام دیگری به نام گاما اوریگا داشت. النات یک ستاره B است.
18. (اپسیلون اوریونیس; ε اوری، النیلام). یکی از سه ستاره درخشانی که کمربند جبار را تشکیل می دهند. نام عربی به عنوان "رشته مروارید" ترجمه می شود. النیلم - فوق غول، ستاره B، متغیر
19. (زتا اوریونیس; ز اوری، آلنیتاک). یکی از سه ستاره درخشانی که کمربند جبار را تشکیل می دهند. نام عربی به عنوان "کمربند" ترجمه می شود. Alnitak یک ستاره ابرغول، O-Star، سه گانه است.
20. (اپسیلون دب اکبر; ε UMa, آلیوت). درخشان ترین ستاره صورت فلکی دب اکبر. حروف یونانی در این مورد به ترتیب موقعیت آنها به ستارگان اختصاص داده می شود نه روشنایی. Alioth یک ستاره A است که احتمالاً سیاره ای با جرم 15 برابر مشتری دارد.
21. (آلفا دب اکبر; αUMa، دوبه). یکی از دو ستاره (دیگری مراک) دب اکبر در دب اکبر، به نام شاخص. غول، ستاره K، متغیر. همراه با قدر 5 هر 44 سال یک بار به دور آن می چرخد. دوبه، به معنای واقعی کلمه "خرس"، نسخه کوتاه شده نام عربی به معنای "پشت خرس بزرگتر" است.
22. (آلفا پرسی;α Per, میرفک). درخشان ترین ستاره صورت فلکی برسائوس. ابرغول زرد، ستاره اف، متغیر. این نام که ریشه عربی دارد، به معنای "آرنج" است.
23. (این دب اکبر; ηUMa، Benetnash). ستاره در انتهای "دم" قرار دارد. B-star، متغیر. نام عربی به معنای "رهبر عزاداران" است (برای اعراب، صورت فلکی به عنوان ماشین نعش کش دیده می شد، نه خرس).
24. (بتا Canis Majoris; βCMa، میرزام). دومین درخشان در صورت فلکی سگ بزرگ. یک ستاره غول پیکر B، یک متغیر، نمونه اولیه یک کلاس از ستارگان با متغیر ضعیف مانند Beta Canis Majoris است. روشنایی آن هر شش ساعت یک بار چند صدم قدر تغییر می کند. چنین سطح پایینی از تنوع با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نیست.
25. (آلفا هیدرا; آهیا، آلفارد). درخشان ترین ستاره صورت فلکی هیدرا. این نام ریشه عربی دارد و به معنای «مار تنها» است. آلفارد - K-star، متغیر، سه گانه.
26. (آلفا دب صغیر; αUMi، قطبی). درخشان ترین ستاره صورت فلکی دب صغیر، واقع در نزدیکی قطب شمال آسمان (در فاصله کمتر از یک درجه). قطبی نزدیکترین ستاره متغیر تپنده از نوع دلتا قیفئوس به زمین با دوره زمانی 3.97 روز است. اما قطبی یک قیفاوود بسیار غیر استاندارد است: ضربان‌های آن در طی یک دوره حدود ده‌ها سال محو می‌شوند: در سال 1900 تغییر در روشنایی 8±٪ و در سال 2005 - تقریباً 2٪ بود. علاوه بر این، در این مدت ستاره به طور متوسط ​​15٪ روشن تر شد.

برای تهیه نقشه ستاره ای که صورت های فلکی را در هواپیما نشان می دهد، باید مختصات ستاره ها را بدانید. مختصات ستارگان نسبت به افق، به عنوان مثال ارتفاع، اگرچه بصری است، اما برای ساختن نقشه ها نامناسب است، زیرا آنها همیشه تغییر می کنند. استفاده از سیستم مختصاتی که با آسمان پرستاره می چرخد ​​ضروری است. به آن سیستم استوایی می گویند. در آن، یک مختصات فاصله زاویه ای تابش از استوای سماوی است که انحراف نامیده می شود (شکل 19). در ±90 درجه تغییر می کند و شمال استوا مثبت و جنوب منفی در نظر گرفته می شود. انحراف شبیه به عرض جغرافیایی است.

مختصات دوم شبیه طول جغرافیایی است و به آن صعود راست a می گویند.

برنج. 18. مسیرهای روزانه خورشید در بالای افق در زمان های مختلف سال در طول مشاهدات: الف - در عرض های جغرافیایی میانی. ب - در خط استوای زمین.

برنج. 19. مختصات استوایی.

برنج. 20. ارتفاع چراغ در نقطه اوج بالا.

معراج راست نور M با زاویه بین صفحات دایره بزرگ کشیده شده از طریق قطب های جهان و نور معین و دایره بزرگی که از قطب های جهان و نقطه اعتدال بهاری می گذرد اندازه گیری می شود. 19). این زاویه از اعتدال بهاری T در خلاف جهت عقربه های ساعت اندازه گیری می شود که از قطب شمال مشاهده شود. از 0 تا 360 درجه متغیر است و معراج راست نامیده می شود زیرا ستارگان واقع در استوای سماوی به ترتیب افزایش صعود راست بالا می روند. به همان ترتیب آنها یکی پس از دیگری به اوج خود می رسند. بنابراین، a معمولاً نه به صورت زاویه ای، بلکه در زمان بیان می شود و فرض می شود که آسمان 15 درجه و 1 درجه در 4 دقیقه می چرخد. بنابراین، معراج راست 90 درجه است، در غیر این صورت 6 ساعت و 7 ساعت و 18 دقیقه خواهد بود. بر حسب واحد زمان، صعودهای راست در امتداد لبه های نقشه ستاره نوشته می شود.

همچنین کره های ستاره ای وجود دارند که ستارگان در سطح کروی کره زمین به تصویر کشیده شده اند.

در یک نقشه، تنها بخشی از آسمان پرستاره را می توان بدون اعوجاج به تصویر کشید. نقشه ستاره متحرک راحت تر است. ایده دستگاه آن ساده است. روی نقشه دایره ای با بریدگی نشان دهنده خط افق قرار دارد. برش افق غیرعادی است و هنگامی که دایره روکش را در برش می‌چرخانید، صورت‌های فلکی که در زمان‌های مختلف بالای افق هستند قابل مشاهده خواهند بود. نحوه استفاده از چنین کارتی در پیوست VII توضیح داده شده است.

(به اسکن مراجعه کنید)

2. ارتفاع نورگیرها در نقطه اوج.

بیایید رابطه بین ارتفاع نور M در نقطه اوج بالایی، انحراف آن 6 و عرض جغرافیایی منطقه را پیدا کنیم.

شکل 20 خط شاقول محور سماوی و برآمدگی خط استوای سماوی و خط افق (خط ظهر) را بر روی صفحه نصف النهار سماوی نشان می دهد. بدیهی است که شیب صفحه استوای سماوی با زاویه 90 درجه است. ستاره M با انحراف 6 که به جنوب اوج می رسد، ارتفاع دارد

از این فرمول می توان دریافت که عرض جغرافیایی را می توان با اندازه گیری ارتفاع هر ستاره با انحراف مشخص 6 در نقطه اوج بالایی آن تعیین کرد. باید در نظر داشت که اگر ستاره در لحظه اوج خود در جنوب استوا واقع شود، انحراف آن منفی است.

(به اسکن مراجعه کنید)

3. زمان دقیق

برای اندازه‌گیری دوره‌های زمانی کوتاه در نجوم، واحد پایه میانگین طول روز خورشیدی است، یعنی میانگین مدت زمان بین دو نقطه اوج بالا (یا پایین) مرکز خورشید. مقدار متوسط ​​باید استفاده شود زیرا مدت روز آفتابی در طول سال کمی نوسان دارد. این به این دلیل است که زمین به دور خورشید نه به صورت دایره ای، بلکه به صورت بیضی می چرخد ​​و سرعت حرکت آن کمی تغییر می کند. این باعث بی نظمی جزئی در حرکت ظاهری خورشید در امتداد دایره البروج در طول سال می شود.

لحظه اوج گیری بالای مرکز خورشید همانطور که قبلاً گفتیم ظهر واقعی نامیده می شود. اما برای بررسی ساعت، برای تعیین زمان دقیق، نیازی به علامت گذاری دقیق لحظه اوج خورشید روی آن نیست. علامت گذاری لحظه های اوج ستاره ها راحت تر و دقیق تر است، زیرا تفاوت بین لحظات اوج هر ستاره و خورشید دقیقاً برای هر زمان مشخص است. بنابراین، برای تعیین زمان دقیق، با استفاده از ابزارهای نوری خاص، لحظات اوج ستارگان را علامت گذاری می کنند و از آنها برای بررسی درستی ساعتی که زمان را «ذخیره» می کند، استفاده می کنند. زمانی که به این روش تعیین می شود، اگر چرخش مشاهده شده آسمان با سرعت زاویه ای کاملاً ثابت رخ دهد، کاملاً دقیق خواهد بود. با این حال، معلوم شد که سرعت چرخش زمین به دور محور خود، و در نتیجه چرخش ظاهری آسمان

کره، تغییرات بسیار جزئی را در طول زمان تجربه می کند. بنابراین، برای "صرفه جویی" در زمان دقیق، در حال حاضر از ساعت های اتمی ویژه ای استفاده می شود که روند آن توسط فرآیندهای نوسانی در اتم ها که با فرکانس ثابت رخ می دهد کنترل می شود. ساعت‌های رصدخانه‌های منفرد در برابر سیگنال‌های زمان اتمی بررسی می‌شوند. مقایسه زمان تعیین شده از ساعت‌های اتمی و حرکت ظاهری ستارگان، مطالعه بی‌نظمی‌های چرخش زمین را ممکن می‌سازد.

تعیین زمان دقیق، ذخیره آن و ارسال آن از طریق رادیو به کل جمعیت وظیفه سرویس زمان دقیق است که در بسیاری از کشورها وجود دارد.

سیگنال های دقیق زمانی از طریق رادیو توسط ناوگان نیروی دریایی و نیروی هوایی و بسیاری از سازمان های علمی و صنعتی که نیاز به اطلاع از زمان دقیق دارند دریافت می کنند. دانستن زمان دقیق به ویژه برای تعیین طول جغرافیایی نقاط مختلف روی سطح زمین ضروری است.

4. شمارش زمان. تعیین طول جغرافیایی تقویم.

از درس جغرافیای فیزیکی اتحاد جماهیر شوروی، مفاهیم محلی، منطقه و زمان زایمان را می دانید و همچنین تفاوت در طول جغرافیایی دو نقطه با تفاوت زمان محلی این نقاط تعیین می شود. این مشکل با روش های نجومی با استفاده از مشاهدات ستاره ای حل می شود. بر اساس تعیین مختصات دقیق تک تک نقاط، سطح زمین نقشه برداری می شود.

برای شمارش بازه های زمانی زیاد، مردم از زمان های قدیم از مدت زمان یک ماه قمری یا یک سال شمسی استفاده می کردند، یعنی مدت زمان انقلاب خورشید در امتداد دایره البروج. سال تعیین کننده فراوانی تغییرات فصلی است. یک سال شمسی 365 روز شمسی و 5 ساعت و 48 دقیقه و 46 ثانیه طول می کشد. عملاً با روز و با طول ماه قمری - دوره تغییر فازهای قمری (حدود 29.5 روز) متناسب نیست. این مشکل ایجاد یک تقویم ساده و راحت است. در طول تاریخ چند صد ساله بشر، بسیاری از سیستم های تقویم مختلف ایجاد و استفاده شده است. اما همه آنها را می توان به سه نوع خورشیدی، قمری و قمری تقسیم کرد. مردمان چوپانی جنوب معمولاً از ماه های قمری استفاده می کردند. یک سال متشکل از 12 ماه قمری شامل 355 روز شمسی بود. برای هماهنگ کردن محاسبه زمان توسط ماه و خورشید، لازم بود 12 یا 13 ماه در سال تعیین شود و روزهای اضافی در سال وارد شود. تقویم شمسی که در مصر باستان استفاده می شد، ساده تر و راحت تر بود. در حال حاضر اکثر کشورهای جهان تقویم شمسی را نیز اتخاذ می کنند، اما تقویم پیشرفته تری به نام تقویم میلادی است که در ادامه به آن پرداخته می شود.

هنگام تنظیم تقویم، باید در نظر داشت که طول سال تقویمی باید تا حد امکان به مدت زمان چرخش خورشید در امتداد دایره البروج نزدیک شود و سال تقویمی باید شامل تعداد کامل روزهای شمسی باشد، زیرا شروع سال در ساعات مختلف روز ناخوشایند است.

این شرایط توسط تقویم توسعه یافته برآورده شد

توسط منجم اسکندریایی Sosigenes و در سال 46 قبل از میلاد معرفی شد. ه. در رم توسط ژولیوس سزار. متعاقباً همانطور که از درس جغرافیای فیزیکی می دانید نام جولیان یا سبک قدیمی را دریافت کرد. در این تقویم سالها به مدت 365 روز سه بار پشت سر هم شمرده می شوند و ساده نامیده می شوند و سال بعد از آنها 366 روز است. به آن سال کبیسه می گویند. سال‌های کبیسه در تقویم جولیان سال‌هایی هستند که اعداد آن‌ها بدون باقیمانده بر 4 بخش‌پذیر است.

میانگین طول سال طبق این تقویم 365 روز و 6 ساعت است، یعنی تقریباً 11 دقیقه بیشتر از واقعی است. به همین دلیل، سبک قدیمی هر 400 سال حدود 3 روز از جریان واقعی زمان عقب بود.

در تقویم میلادی (سبک جدید)، که در سال 1918 در اتحاد جماهیر شوروی معرفی شد و حتی پیش از آن در اکثر کشورها به تصویب رسید، سال‌هایی که به دو صفر ختم می‌شوند، به استثنای 1600، 2000، 2400 و غیره (یعنی آنهایی که تعداد صدها آنها قابل بخش است. با 4 بدون باقیمانده) روزهای کبیسه محسوب نمی شوند. این خطای 3 روز که بیش از 400 سال جمع می شود را تصحیح می کند. بنابراین، میانگین طول سال در سبک جدید بسیار نزدیک به دوره چرخش زمین به دور خورشید است.

تا قرن بیستم تفاوت بین سبک جدید و قدیمی (جولیان) به 13 روز رسید. از آنجایی که در کشور ما سبک جدید تنها در سال 1918 معرفی شد، انقلاب اکتبر که در سال 1917 در 25 اکتبر (سبک قدیمی) انجام شد، در 7 نوامبر (سبک جدید) جشن گرفته می شود.

تفاوت بین سبک های قدیمی و جدید 13 روزه در قرن 21 و در قرن 22 باقی خواهد ماند. به 14 روز افزایش می یابد.

البته سبک جدید کاملاً دقیق نیست، اما یک خطای 1 روزه بر اساس آن تنها پس از 3300 سال جمع می شود.

با استفاده از نقشه ستاره متحرک

هدف کار:یاد بگیرید که از نمودار ستاره متحرک استفاده کنید و از آن برای تعیین مختصات ستاره ها استفاده کنید.

تجهیزات:نقشه ستاره متحرک

بخش نظری.
ستاره شناسی - علم جهان هستی که حرکت، ساختار، منشاء و تکامل اجرام آسمانی را مطالعه می کند.
وظایف اصلی نجوم:

1. 
   مطالعه موقعیت ها و حرکات مرئی و سپس واقعی اجرام آسمانی در فضا، تعیین اندازه و شکل آنها.
2. 
   مطالعه ساختار فیزیکی اجرام آسمانی، ترکیب شیمیایی، شرایط فیزیکی در سطح و داخل.
3. 
   حل مشکلات پیدایش و تکامل اجرام آسمانی.

شاخه های اصلی نجوم:

1. 
   اخترسنجی - موقعیت اجرام آسمانی و چرخش زمین را مطالعه می کند.
2. 
   مکانیک آسمانی - حرکت اجرام آسمانی و ماهواره های مصنوعی را تحت تأثیر گرانش مطالعه می کند.
3. 
   فیزیک نجومی:

ب)کیهان شناسی - جهان را به عنوان یک کل، توسعه و منشاء آن در نظر می گیرد.
مراحل اصلی توسعه نجوم

1. 
   باستانی (پیش تلسکوپی).
2. 
   تلسکوپی (از G. Galileo).
3. 
   تمام موج (از سال 1800).
4. 
   فرا اتمسفر (از سال 1961).

کره آسمانی
برای مطالعه مکان ظاهری نور و پدیده‌هایی که می‌توان در طول چند روز یا چند ماه در آسمان مشاهده کرد، از مفهوم «کره آسمانی» در نجوم استفاده می‌شود.

کره سماوی کره ای خیالی با شعاع دلخواه است که در مرکز آن چشم ناظر قرار دارد. موقعیت ظاهری همه نورها با انتزاع از فواصل واقعی بر روی سطح این کره پیش بینی می شود و فقط فاصله زاویه ای بین آنها در نظر گرفته می شود. و برای راحتی اندازه گیری ها، یک سری نقاط و خطوط ساخته شده است.

خطوط و نقاط اصلی کره سماوی.

Z - اوج؛

ز / – نادر;

ZZ / – خط شاقول؛

P - قطب شمال آسمانی؛

P / - قطب آسمان جنوب؛

PP / - محور جهان - محور چرخش ظاهری کره آسمانی.

صفحه عمود بر شاقول که از مرکز کره سماوی می گذرد نامیده می شود. صفحه افق ریاضی واقعی

محور جهان برای ناظر همیشه موازی با محور چرخش زمین است.

صفحه ای که از مرکز کره سماوی و عمود بر محور جهان می گذرد نامیده می شود. استوای آسمانی

نقاطی که استوای سماوی صفحه افق واقعی ریاضی را قطع می کند، نقاط شرقی (E) و غرب (W) نامیده می شوند. دو نقطه دیگر که به همان اندازه از آنها فاصله دارند، نقاط شمالی (N) و جنوبی (S) نامیده می شوند.

SN – خط ظهر.

دایره ای که از قطب های جهان، اوج، نادر، از نقطه شمال و جنوب می گذرد، نامیده می شود. نصف النهار آسمانی

مختصات آسمانی
دستگاه های مختصات:

- افقی؛

- اول استوایی

- استوایی دوم؛

- دایره البروج

- کهکشانی؛

- اختروش
سیستم مختصات افقی
طراحی شدهبرای مشاهدات مستقیم

خط اصلی –خط شاقول (عمودی).

هواپیمای اصلی -صفحه افق ریاضی واقعی

از طریق نقطه اوج، نادر و نقطه ای که نور M در حال حاضر در آن قرار دارد، می توانید یک نیم دایره بزرگ از کره سماوی را رسم کنید که به آن می گویند. عمودی یا دایره ای از ارتفاعات موقعیت لحظه ای نور M نسبت به افق و نصف النهار آسمانی توسط دو مختصات تعیین می شود: ارتفاع و آزیموت.

ارتفاع چراغ (ساعت o ) – قوس عمودی از افق به نور (
). از -90 0 تا +90 0 متغیر است. بر حسب درجه (دقیقه و ثانیه) اندازه گیری می شود. گاهی به جای ارتفاع چراغ در نظر می گیرند فاصله اوج (z o ) – قوس عمودی از نقطه اوج به نور (

آزیموت (آ o ) – قوس افق از نقطه جنوب تا نقطه تقاطع عمود با افق، در جهت عقربه های ساعت (یعنی از جنوب به غرب) (
). از 0 0 تا 360 0 متغیر است. بر حسب درجه (دقیقه و ثانیه) اندازه گیری می شود.

اولین سیستم مختصات استوایی
طراحی شدهبرای اندازه گیری زمان

خط اصلی – axis mundi.

هواپیمای اصلی -

در اطراف انحراف نور.

انحراف ( ) –
). از -90 0 تا +90 0 متغیر است. بر حسب درجه (دقیقه و ثانیه) اندازه گیری می شود. گاهی به جای انحطاط نورانی، در نظر می گیرند فاصله قطبی (یا قطبی)پ o ) - قوس دایره انحراف از قطب شمال به نور (
). از 0 0 تا 180 0 متغیر است. بر حسب درجه (دقیقه و ثانیه) اندازه گیری می شود. انحراف برای ستارگان در نیمکره شمالی مثبت و برای نیمکره جنوبی منفی است. در خط استوا، انحراف صفر است.

زاویه ساعت ( ) – قوس استوای سماوی از بالاترین نقطه استوا ستا نقطه تقاطع دایره انحراف با خط استوا، در جهت عقربه های ساعت (یعنی از جنوب به غرب یا در جهت حرکت روزانه کره آسمانی) (

دومین سیستم مختصات استوایی
طراحی شدهبرای گردآوری نقشه ستاره ها، اطلس ها و کاتالوگ ها.

خط اصلی – axis mundi.

هواپیمای اصلی -صفحه استوای سماوی

دایره بزرگ کره آسمانی که از قطب های جهان می گذرد و ستاره مشاهده شده نامیده می شود در اطراف انحراف نور.

انحراف ( ) – قوس دایره انحراف از استوا به نور (
). از -90 0 تا +90 0 متغیر است. بر حسب درجه (دقیقه و ثانیه) اندازه گیری می شود. گاهی اوقات به جای انحراف یک نور، فاصله قطب (یا قطبی) در نظر گرفته می شود. پ o) - قوس دایره انحراف از قطب شمال به نور (
). از 0 0 تا 180 0 متغیر است. بر حسب درجه (دقیقه و ثانیه) اندازه گیری می شود.

صعود راست (
) – قوس استوای سماوی از اعتدال بهاری تا نقطه تلاقی دایره انحراف با خط استوا در خلاف جهت عقربه های ساعت (یعنی از جنوب به شرق) (
). از 0 ساعت تا 24 ساعت متغیر است. بر حسب ساعت (دقیقه و ثانیه) اندازه گیری می شود.

صورت های فلکی و ستارگان
کل آسمان به 88 بخش با مرزهای کاملاً مشخص - صورت فلکی تقسیم شده است. صورت های فلکی ترکیبی از ستارگان به اشکال مختلف هستند. این تعریف هزاران سال پیش ارائه شده است. حال می توانیم این تعریف را برای صورت فلکی ارائه کنیم. صورت های فلکی مناطقی از آسمان پرستاره هستند که برای سهولت جهت گیری در کره سماوی و تعیین ستاره ها برجسته شده اند. جدول 1 چندین صورت فلکی و برخی از ستاره های تشکیل دهنده آنها را نشان می دهد.
میز 1.

صورت فلکی	ستاره	صورت فلکی	ستاره
آندرومدا	آلماک	قو	α Deneb
	میراچ	یک شیر	α Regulus
دوقلوها	α کاستور	لیرا	α وگا
	β Pollux	دب صغیر	α Polaris
	γ آلهنا	سگ کوچک	α Procyon
ملاقه بزرگ	α دوبه	جبار	α Betelgeuse
	ε Aliot		β ریگل
	ξ Mizar		γ بلاتریکس
	الکور		ξ Alnitak
سگ بزرگ	α سیریوس		ε Alnilam
ترازو	α Zubenelgenub	پگاسوس	α مارکاب
اوریگا	α Capella		β چت
چکمه	α Arcturus		ε Enif
باکره	α Spica	پرسئوس	α میرفک
خرگوش	α ارنب	تاج شمالی	αAlphekka
نهنگ	ο میرا	عقرب	α Antares
کاسیوپیا	α شدیر	ثور	α آلدباران
	δ روچباخ	قیفیوس	γ Errai
	β Caph		β آلفیرک

دایره البروج
خط فرضی حرکت سالانه خورشید نامیده می شود دایره البروجدایره البروج و استوای سماوی در اعتدال بهاری و اعتدال پاییزی تلاقی می کنند. خورشید کل دایره البروج را دقیقاً در یک سال طی می کند. با
صور فلکی که دایره البروج از آنها می گذرد زودیاک نامیده می شوند (12 تا از آنها وجود دارد).

- نقطه اعتدال بهاری (21 مارس)
,
;

- نقطه اعتدال پاییزی (23 سپتامبر)
,
;

- انقلاب تابستانی (22 ژوئن)
,
;

- انقلاب زمستانی (22 دسامبر)
,
.

گوشه بین دایره البروج و استوای سماوی برابر است با
.

مبانی اندازه گیری زمان
اوج بالایی -لحظه عبور نور از طریق نصف النهار آسمانی بالای افق (M 3). اوج پایین تر -لحظه عبور نور از طریق نصف النهار آسمانی در زیر افق (M2). نورهایی که مختصات (افقی) آنها به طور مداوم در طول روز تغییر می کند و اوج بالایی آنها در بالای افق رخ می دهد و اوج پایینی آنها در زیر افق رخ می دهد. نزولی و صعودی(M 1, M 2, M 3). بخور تنظیم نشدن(M 5) و n
صعودی(M 4) نورافشان

روز - بازه زمانی بین دو نقطه اوج متوالی به همین نام

نقاط اعتدال بهاری (روز غیر طبیعی)؛

مرکز قرص خورشید (روز خورشیدی واقعی)؛

- "نقاط ساختگی خورشید متوسط" که در امتداد استوا با سرعت ثابت حرکت می کنند، با دوره ای برابر با دوره چرخش خورشید واقعی (متوسط ​​روز خورشیدی).

روز - دوره تغییر روزها (روز بر اساس دوره چرخش زمین به دور محور خود است).

ماه مربوط به دوره تغییر فازهای قمری (بر اساس دوره چرخش ماه به دور زمین).

سال مربوط به دوره تغییر فصول (بر اساس دوره چرخش زمین به دور خورشید).

خورشید دایروی متوسط ​​–یک نقطه ساختگی که به طور یکنواخت در امتداد دایره البروج با سرعت متوسط ​​خورشید حرکت می کند و در حوالی 3 ژانویه و 4 جولای با آن مصادف می شود).

میانگین خورشید استوایی -نقطه ساختگی که به طور یکنواخت در طول استوا با سرعت ثابت خورشید دایره البروجی متوسط ​​حرکت می کند و همزمان از اعتدال بهاری می گذرد.

فاصله زمانی بین دو نقطه اوج متوالی تحتانی با هم نام خورشید متوسط ​​استوایی در یک نصف النهار جغرافیایی یکسان نامیده می شود. متوسط ​​روز آفتابی یا به سادگی میانگین روز (این چیزی است که ما استفاده می کنیم).

زمان سپری شده از نقطه اوج پایین خورشید متوسط ​​استوایی تا هر موقعیت دیگری که بر حسب کسری از میانگین روز خورشیدی (ساعت، دقیقه، ثانیه) بیان می شود، نامیده می شود. به معنای زمان خورشیدی یا فقط زمان متوسط ():

, (1)

جایی که - زاویه ساعت

میانگین زمان خورشیدی در یک نصف النهار معین:

, (2)

جایی که - طول جغرافیایی.

زمان استاندارد ( ):

, (3)

جایی که - شماره منطقه زمانی؛

- زمان جهانی (در نصف النهار اصلی گرینویچ).

زمان زایمان ():

- زمان زمستان (4)

- زمان تابستان (5)

بخش عملی
1.) صورت‌های فلکی زیر را روی نقشه ستاره بیابید و آنها را ترسیم کنید: آندرومدا، جوزا، دب اکبر، سگ سگ بزرگ، ترازو، اوریگا، چکمه‌ها، سنبله، کاسیوپیا، ماکیان، اسد، لیرا، دب صغیر، سگ کوچک، عقاب، شکارچی، اسب بالدار، تاج شمالی، عقرب، برج ثور.
2.) در کدام صورت فلکی ستارگانی وجود دارند که مختصات استوایی آنها برابر است با:

1.
,
; 2.
,
;

3.
,
; 4.
,
;

5.
,
; 6.
,
؛، در صورت انحراف
(برای کالوگا) (
، از آنجایی که مختصات یک ستاره واقع در نقطه اوج را تعیین می کنیم).

کدام ستاره در زمان تولد در نزدیکی اوج بالایی قرار داشت؟
در مورد کار انجام شده نتیجه گیری کنید.

سوالات دفاع از کار آزمایشگاهی.

1. 
   نجوم را به عنوان یک علم تعریف کنید.
2. 
   مراحل اصلی توسعه نجوم را فهرست کنید.
3. 
   از کره آسمانی برایمان بگویید.
4. 
   چه سیستم های مختصات آسمانی را می شناسید؟
5. 
   در مورد سیستم مختصات افقی توضیح دهید.
6. 
   در مورد دومین دستگاه مختصات استوایی بگویید.
7. 
   یک صورت فلکی را تعریف کنید. مثال بزن.
8. 
   دایره البروج را تعریف کنید.
9. 
   بتوانید مختصات استوایی ستارگان را با استفاده از نمودار ستاره ای پیدا کنید و بالعکس.

مبحث 2.1. ستاره ها و صورت های فلکی. مختصات آسمانی و نمودار ستاره.

2.1.1. ستاره ها و صورت های فلکی.قدر ظاهری

تعداد زیادی از ستاره ها در آسمان با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند. تعداد آنها به قدری زیاد است که شمارش غیرممکن به نظر می رسد، اما حدود سه هزار ستاره وجود دارد که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. به طور کلی، شما می توانید تا 2500-3000 ستاره در آسمان (بسته به دید خود) بشمارید - و در کل حدود 6000 ستاره قابل مشاهده وجود دارد.

احتمالاً، حتی در طلوع تمدن، مردم، در تلاش برای درک انبوه ستارگان و به خاطر سپردن مکان آنها، آنها را از نظر ذهنی به شکل های خاصی متحد می کنند. هزاران سال پیش، مردم به آسمان نگاه می‌کردند، ستارگان را می‌شمردند و آنها را به شکل‌های مختلف (صورت فلکی) متصل می‌کردند و آنها را به نام شخصیت‌های اسطوره‌ها و افسانه‌های باستانی، حیوانات و اشیا می‌خواندند.

مردمان مختلف اسطوره ها و افسانه های خود را در مورد صورت های فلکی، نام های خود و تعداد متفاوت آنها داشتند. تقسیم‌بندی‌ها کاملاً دلخواه بودند، نقاشی‌های صورت فلکی به ندرت با شکل نام‌گذاری شده مطابقت داشت، اما این امر جهت‌گیری در آسمان را بسیار تسهیل می‌کرد. حتی پسران پابرهنه کلده یا سومر باستان آسمان را بهتر از هر یک از ما می شناختند.

بسیاری از "شکل های ستاره" مشخصه قبلاً در دوران باستان نام قهرمانان اسطوره ها و افسانه های یونانی و همچنین موجودات افسانه ای را که این قهرمانان با آنها می جنگیدند دریافت کردند. این گونه بود که هرکول، پرسئوس، شکارچی، آندرومدا و... در آسمان ظاهر شدند و همچنین اژدها، ثور، نهنگ و... برخی از این صورت های فلکی در اشعار یونان باستان «ایلیاد» و «ادیسه» ذکر شده است. تصاویر آنها را می توان در اطلس های ستاره ای باستانی، روی کره ها و نقشه های ستاره ای مشاهده کرد (شکل 2.1).

با صور فلکی -این مناطق خاصی از آسمان پرستاره که با مرزهای کاملاً مشخص از یکدیگر جدا شده اند. صورت های فلکی ناحیه ای از آسمان با گروه مشخصی از ستارگان و تمام ستارگان در محدوده آن هستند. همسایگی ستارگان، ظاهری، در برآمدگی بر روی کره آسمانی.

قدیمی ترین صورت های فلکی بنا به نام، صورت فلکی زودیاک هستند - کمربندی که حرکت سالانه خورشید در امتداد آن رخ می دهد، و همچنین مسیرهای قابل مشاهده ماه و سیارات. بنابراین، صورت فلکی ثور بیش از 4000 سال پیش شناخته شده بود، زیرا در آن زمان نقطه اعتدال بهاری در این صورت فلکی قرار داشت.

اقوام مختلف و در زمان های مختلف اصول متفاوتی برای تقسیم ستارگان داشتند.

• قرن 4 قبل از میلاد لیستی از 809 ستاره در 122 صورت فلکی وجود داشت.
• قرن 18 - مغولستان - 237 صورت فلکی وجود داشت.
• قرن دوم - بطلمیوس ("Almagest") - 48 صورت فلکی توصیف شده است.
• قرن 15-16 - دوره سفرهای دریایی بزرگ - 48 صورت فلکی آسمان جنوبی توصیف شد.
• اطلس ستاره ای روسی اثر کورنلیوس ریسیگ که در سال 1829 منتشر شد، شامل 102 صورت فلکی بود.

تلاش هایی برای تغییر نام صورت های فلکی ایجاد شده انجام شد، اما هیچ نام واحدی در میان ستاره شناسان ریشه نیافت (به عنوان مثال، کلیسا در سال 1627 اطلسی از صورت های فلکی "آسمان پرستاره مسیحی" را منتشر کرد، جایی که نام پادشاهان - جورج، چارلز به آنها داده شد. ، لوئیس، ناپلئون).

بسیاری از نقشه های ستارگان (اطلس) قرن 17 تا 19 حاوی نام صورت های فلکی و نقشه های شکل ها بودند. اما تنها یک اطلس ستاره ای به نام یان هولیوس (1611-1687، لهستان) که در سال 1690 منتشر شد و نه تنها مکان دقیق ستارگان و برای اولین بار مختصات استوایی را داشت، بلکه نقشه های زیبایی نیز داشت. (ویدئو" اطلس ستارگان اثر یان هولیوس »

سردرگمی با صورت های فلکی در سال 1922 به پایان رسید. اتحادیه بین المللی نجوم کل آسمان را به 88 صورت فلکی تقسیم کرد و مرزها در نهایت در سال 1928 تعیین شدند.

در میان تمام 88 صورت فلکی، دب اکبر شناخته شده یکی از بزرگترین صورت های فلکی است.

با نگاه کردن به آسمان، به راحتی می توان متوجه شد که ستارگان از نظر درخشندگی یا، همانطور که ستاره شناسان می گویند، در درخشندگی متفاوت هستند..

حتی قبل از دوران ما، ستاره شناسان ستارگان قابل مشاهده در آسمان را با چشم غیر مسلح به شش قدر تقسیم کردند. در سال 125 قبل از میلاد، هیپارخوس (180-125، یونان) تقسیم ستارگان در آسمان را بر اساس روشنایی ظاهری آنها به بزرگی ها، روشن ترین آنها را به عنوان قدر اول (1 متر) و آنهایی که به سختی قابل مشاهده هستند را 6 متر (یعنی اختلاف قدر 5) تعیین می کند.

اندازه - درخشندگی (درخشش) ظاهری یک ستاره. بزرگی مشخص می کندنه اندازه ها، بلکه فقط درخشش ستاره هاهر چه ستاره کم نورتر باشد، عدد نشان دهنده آن بزرگتر است قدر ستاره ای

هنگامی که دانشمندان شروع به داشتن ابزاری برای اندازه گیری مقدار نوری که از ستاره ها می رسد، کردند، مشخص شد که از یک ستاره با قدر اول 2.5 برابر بیشتر از یک ستاره با قدر دوم، و 2.5 برابر بیشتر از یک ستاره با قدر دوم می آید. قدر دوم نسبت به ستارگان قدر سوم و غیره. چندین ستاره به عنوان ستاره های قدر صفر طبقه بندی شدند، زیرا نور از آنها 2.5 برابر بیشتر از ستاره های قدر اول می آید. و درخشان ترین ستاره در کل آسمان، سیریوس (α Canis Majoris)، حتی قدر منفی 1.5- را دریافت کرد.

مشخص شد که شار انرژی از یک ستاره قدر اول 100 برابر بیشتر از یک ستاره قدر ششم است.. تا به امروز، قدر ستارگان برای صدها هزار ستاره تعیین شده است.

ستاره های قدر 1- 1 متر، درخشان ترین ها نامگذاری شدند.

ستاره های قدر 2- 2 متر، 2.5 برابر (به طور دقیق تر، 2.512) در درخشندگی ضعیف ترستاره های قدر 1

ستاره های قدر 3- 3 متر، 2.5 برابر (به طور دقیق تر، 2.512) کم نورتر از ستاره های قدر 2

ستاره های قدر 4- 4 متر، 2.5 برابر (به طور دقیق تر، 2.512) کم نورتر از ستاره های قدر 3

ستاره های قدر 5- 5 متر، 2.5 برابر (به طور دقیق تر، 2.512) کم نورتر از ستاره های قدر 4

ستاره های قدر 6- 6 متر، 2.5 برابر (به طور دقیق تر، 2.512) کم نورتر از ستاره های قدر 5. آنها کم رنگ ترین درخشندگی هستند که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. کم نورتر از ستاره اولاندازه 100 بار.

در مجموع 22 ستاره با قدر 1 در آسمان وجود دارد، اما روشنایی آنها یکسان نیست: برخی از آنها کمی روشنتر از قدر 1 هستند، برخی دیگر کم نورتر هستند. وضعیت در مورد ستارگان قدر 2، 3 و بعدی یکسان است، بنابراین، برای تعیین دقیق روشنایی یکی یا دیگری، باید اعداد کسری معرفی شوند. اندازه گیری شار نور از ستارگان اکنون امکان تعیین قدر آنها را با دقت دهم و صدم فراهم می کند.

درخشان ترین ستاره در نیمکره شمالی آسمان، وگا، دارای قدر 0.14 و درخشان ترین ستاره در کل آسمان، سیریوس، دارای قدر منفی 1.58، خورشید دارای قدر منهای 26.8 است.

درخشان‌ترین ستاره‌ها یا جالب‌ترین اجرام از میان ستارگان کم‌نور، نام‌های خود را با منشأ عربی و یونانی دریافت کردند (بیش از 300 ستاره دارای نام هستند).

در سال 1603، یوهان بایر (1572-1625، آلمان) فهرستی از تمام ستارگان مرئی منتشر کرد و آنها را برای اولین بار معرفی کرد. تعیین با حروف الفبای یونانی به ترتیب کاهش روشنایی(روشن ترین). درخشان ترین - α، سپس β، γ، δ، ε و غیره.

در هر صورت فلکی، ستارگان با حروف الفبای یونانی به ترتیب نزولی درخشندگی آنها مشخص می شوند. درخشان ترین ستاره در این صورت فلکی با حرف α، دومین ستاره درخشان با β و غیره مشخص می شود.

بنابراین، ستارگان اکنون نامگذاری می شوند: Vega (α Lyrae)، سیریوس (α Canis Majoris)، Polaris (α Ursa Major). ستاره وسط دسته دب اکبر را میزار می نامند که در زبان عربی به معنای «اسب» است. این ستاره قدر دوم ζ دب اکبر نامگذاری شده است. در کنار میزار می توانید یک ستاره ضعیف تر از قدر چهارم را مشاهده کنید که Alcor نامیده می شود - "سوار". این ستاره چندین قرن پیش برای بررسی کیفیت دید جنگجویان عرب استفاده می شد.

ستاره ها نه تنها از نظر روشنایی، بلکه در رنگ نیز متفاوت هستند.

اونها می تونند ... باشند سفید، زرد، قرمز. هر چه ستاره قرمزتر باشد سردتر است. خورشید یک ستاره زرد است.

با اختراع تلسکوپ، دانشمندان توانستند ستارگان کم نورتری را ببینند که نور بسیار کمتری نسبت به ستاره های قدر ششم از آنها می آید. با افزایش قابلیت های تلسکوپ ها، مقیاس قدر ستاره ها بیشتر و بیشتر به سمت افزایش آنها می رود. به عنوان مثال، تلسکوپ فضایی هابل امکان به دست آوردن تصاویری از اجرام بسیار کم نور - تا قدر سی ام را فراهم کرد.

2.1.2. کره آسمانی. نقاط خاص کره آسمانی.

مردم در دوران باستان معتقد بودند که تمام ستارگان در کره آسمانی قرار دارند که به طور کلی به دور زمین می چرخد. در حال حاضر بیش از 2000 سال پیش، ستاره شناسان شروع به استفاده از روش هایی کردند که امکان نشان دادن مکان هر جسمی را در کره آسمانی در رابطه با سایر اجرام فضایی یا نشانه های زمینی ممکن می ساخت. استفاده از مفهوم کره آسمانی حتی در حال حاضر راحت است، اگرچه می دانیم که این کره واقعاً وجود ندارد.

کره آسمانی -یک سطح کروی خیالی با شعاع دلخواه، که در مرکز آن چشم ناظر قرار دارد، و ما موقعیت اجرام آسمانی را بر روی آن قرار می دهیم.

مفهوم کره آسمانی برای اندازه گیری زاویه ای در آسمان، برای راحتی استدلال در مورد ساده ترین پدیده های آسمانی مرئی، برای محاسبات مختلف، به عنوان مثال، محاسبه زمان طلوع و غروب خورشید استفاده می شود.

بیایید یک کره آسمانی بسازیم و یک پرتو از مرکز آن به سمت ستاره بکشیم آ(شکل 1.1).

جایی که این پرتو سطح کره را قطع می کند، یک نقطه قرار می دهیم الف 1نماینده این ستاره ستاره که دربا یک نقطه نشان داده خواهد شد در 1 .با تکرار یک عمل مشابه برای همه ستارگان مشاهده شده، تصویری از آسمان پرستاره در سطح کره به دست می آوریم - یک کره ستاره ای. واضح است که اگر ناظر در مرکز این کره خیالی باشد، جهت او به خود ستارگان و تصاویر آنها روی کره منطبق خواهد بود.

• مرکز کره آسمانی چیست؟ (چشم ناظر)
• شعاع کره سماوی چقدر است؟ (خودسرانه)
• کره های آسمانی دو همسایه میز چگونه با هم تفاوت دارند؟ (موقعیت مرکزی).

برای حل بسیاری از مسائل عملی، فواصل تا اجرام آسمانی نقشی ندارند، تنها موقعیت مرئی آنها در آسمان مهم است. اندازه گیری های زاویه ای مستقل از شعاع کره هستند. بنابراین، اگرچه کره آسمانی در طبیعت وجود ندارد، ستاره شناسان از مفهوم کره آسمانی برای مطالعه آرایش مرئی منورها و پدیده هایی استفاده می کنند که می توانند در طول یک روز یا چندین ماه در آسمان مشاهده شوند. ستارگان، خورشید، ماه، سیارات و غیره با انتزاع از فواصل واقعی تا نورها و در نظر گرفتن تنها فواصل زاویه ای بین آنها، بر روی چنین کره ای قرار می گیرند. فاصله بین ستارگان روی کره آسمانی را فقط می توان به صورت زاویه ای بیان کرد. این فواصل زاویه ای با بزرگی زاویه مرکزی بین پرتوهای معطوف به یک و ستاره دیگر یا کمان های متناظر آنها روی سطح کره اندازه گیری می شود.

برای تخمین تقریبی فواصل زاویه ای در آسمان، یادآوری داده های زیر مفید است: فاصله زاویه ای بین دو ستاره افراطی دب اکبر (α و β) حدود 5 درجه است (شکل 1.2) و از α دب اکبر تا α دب صغیر (ستاره قطبی) - 5 برابر بیشتر - تقریباً 25 درجه.

ساده ترین تخمین بصری فواصل زاویه ای را نیز می توان با استفاده از انگشتان دست دراز شده انجام داد.

ما فقط دو نور - خورشید و ماه - را به عنوان دیسک می بینیم. قطر زاویه ای این دیسک ها تقریباً یکسان است - حدود 30 اینچ یا 0.5 درجه. اندازه زاویه ای سیارات و ستارگان بسیار کوچکتر است، بنابراین ما آنها را به سادگی به عنوان نقاط نورانی می بینیم. برای چشم غیر مسلح، یک جسم شبیه به نقطه اگر اندازه های زاویه ای آن از 2 -3 اینچ بیشتر شود. این بدان معنی است که اگر فاصله زاویه ای بین آنها بیشتر از این مقدار باشد، چشم ما هر نقطه درخشان (ستاره) را متمایز می کند. به عبارت دیگر، ما یک جسم را تنها در صورتی به عنوان یک نقطه نمی بینیم که فاصله آن از اندازه آن بیش از 1700 برابر نباشد.

خط شاقول ز، Z' با عبور از چشم ناظر (نقطه C) که در مرکز کره سماوی قرار دارد، کره سماوی را در نقاطی قطع می کند. Z - اوج،Z’ - نادر.

اوج- این بالاترین نقطه بالای سر ناظر است.

سمت القدم -نقطه کره سماوی در مقابل نقطه اوج.

صفحه عمود بر شاقول نامیده می شودصفحه افقی (یا صفحه افق).

افق ریاضیخط تقاطع کره سماوی با صفحه افقی که از مرکز کره سماوی می گذرد نامیده می شود.

با چشم غیرمسلح می توانید حدود 6000 ستاره را در کل آسمان ببینید، اما ما فقط نیمی از آنها را می بینیم، زیرا نیمی دیگر از آسمان پرستاره توسط زمین از روی ما مسدود شده است. آیا ستاره ها در آسمان حرکت می کنند؟ معلوم می شود که همه در حال حرکت هستند و همزمان. با مشاهده آسمان پرستاره (تمرکز روی اجسام خاص) به راحتی می توانید این موضوع را تأیید کنید.

به دلیل چرخش آن، ظاهر آسمان پر ستاره تغییر می کند. برخی از ستارگان به تازگی از افق در حال ظهور (طلوع) در قسمت شرقی هستند، برخی دیگر در این زمان بالای سر شما قرار دارند و برخی دیگر در حال حاضر پشت افق در سمت غربی (غروب) پنهان شده اند. در همان زمان، به نظر ما می رسد که آسمان پرستاره به عنوان یک کل واحد می چرخد. حالا همه این را خوب می دانند چرخش آسمان پدیده ای ظاهری است که در اثر چرخش زمین ایجاد می شود.

تصویری از اتفاقاتی که در نتیجه چرخش روزانه زمین برای آسمان پرستاره می افتد را می توان با دوربین عکاسی کرد.

در تصویر به دست آمده، هر ستاره نشان خود را به شکل یک کمان دایره ای بر جای گذاشته است (شکل 2.3). اما ستاره ای نیز وجود دارد که حرکت آن در طول شب تقریباً نامحسوس است. این ستاره قطبی نام داشت. در طول یک روز، دایره ای با شعاع کوچک را توصیف می کند و همیشه تقریباً در همان ارتفاع بالای افق در سمت شمالی آسمان قابل مشاهده است. مرکز مشترک تمام مسیرهای ستاره ای متحدالمرکز در آسمان نزدیک ستاره شمالی قرار دارد. به این نقطه که محور چرخش زمین به آن جهت است گفته می شود قطب شمال آسمان کمان توصیف شده توسط ستاره شمالی دارای کمترین شعاع است. اما این کمان و سایر قوس ها - صرف نظر از شعاع و انحنای آنها - همان قسمت دایره را تشکیل می دهند. اگر امکان عکاسی از مسیرهای ستارگان در آسمان در طول یک روز کامل وجود داشت، آن عکس به صورت دایره های کامل - 360 درجه به نظر می رسید. از این گذشته ، یک روز دوره چرخش کامل زمین به دور محور خود است. در عرض یک ساعت، زمین 1/24 دایره، یعنی 15 درجه می چرخد. در نتیجه، طول کمانی که ستاره در این مدت توصیف می کند 15 درجه و در نیم ساعت - 7.5 درجه خواهد بود.

در طول یک روز، ستارگان دایره‌های بزرگ‌تری را توصیف می‌کنند، هر چه از ستاره شمالی دورتر باشند.

محور چرخش روزانه کره سماوی نامیده می شودaxis mundi (RR").

نقاط تلاقی کره سماوی با محور جهان نامیده می شودقطب های جهان(نقطه آر - قطب شمال آسمان، نقطه R" - قطب جنوب آسمان).

ستاره شمالی در نزدیکی قطب شمال جهان قرار دارد. وقتی به ستاره شمالی یا به طور دقیق تر، به یک نقطه ثابت در کنار آن - قطب شمال جهان نگاه می کنیم، جهت نگاه ما با محور جهان منطبق است. قطب جنوب آسمان در نیمکره جنوبی کره سماوی قرار دارد.

هواپیما EAW.Q., عمود بر محور جهان PP" و عبور از مرکز کره سماوی نامیده می شود.صفحه استوای سماوی، و خط تقاطع آن با کره سماوی استاستوای آسمانی.

استوای آسمانی - خط دایره ای که از تقاطع کره سماوی با صفحه ای که از مرکز کره آسمانی عمود بر محور جهان می گذرد به دست می آید.

استوای سماوی کره سماوی را به دو نیمکره شمالی و جنوبی تقسیم می کند.

محور جهان، قطب های جهان و استوای سماوی شبیه محور، قطب ها و استوای زمین است، زیرا نام های ذکر شده با چرخش ظاهری کره سماوی مرتبط است و این نتیجه چرخش واقعی کره زمین

صفحه ای که از نقطه اوج عبور می کندز ، مرکز باکره و قطب آسمانی آرجهان نامیده می شودصفحه نصف النهار آسمانی، و خط تقاطع آن با کره سماوی تشکیل می شودخط نصف النهار آسمانی.

نصف النهار آسمانی - دایره بزرگی از کره سماوی که از نقطه اوج Z، قطب آسمانی P، قطب آسمانی جنوبی P، نادر Z می گذرد.

در هر نقطه از زمین، صفحه نصف النهار آسمانی با صفحه نصف النهار جغرافیایی این مکان منطبق است.

خط ظهر N.S. - این خط تقاطع صفحات نصف النهار و افق است. N – نقطه شمالی، S – نقطه جنوبی

این نام به این دلیل است که در ظهر سایه‌های اجسام عمودی در این جهت می‌افتند.

• دوره چرخش کره سماوی چقدر است؟ (برابر دوره چرخش زمین - 1 روز).
• چرخش مرئی (ظاهری) کره سماوی در چه جهتی رخ می دهد؟ (بر خلاف جهت چرخش زمین).
• در مورد موقعیت نسبی محور چرخش کره سماوی و محور زمین چه می توان گفت؟ (محور کره آسمان و محور زمین منطبق خواهند شد).
• آیا تمام نقاط کره آسمانی در چرخش ظاهری کره سماوی شرکت دارند؟ (نقاط واقع در محور در حال استراحت هستند).

زمین در مداری به دور خورشید حرکت می کند. محور چرخش زمین با زاویه 66.5 درجه به صفحه مداری متمایل است.در اثر عمل نیروهای گرانشی از ماه و خورشید، محور چرخش زمین جابجا می شود، در حالی که تمایل محور به صفحه مدار زمین ثابت می ماند. به نظر می رسد محور زمین در امتداد سطح مخروط می لغزد. (همین اتفاق برای محور یک بالای معمولی در انتهای چرخش می افتد).

این پدیده در سال 125 قبل از میلاد کشف شد. ه. توسط هیپارخوس منجم یونانی و به نام تقدم.

محور زمین در 25776 سال یک دور کامل می‌کند - این دوره سال افلاطونی نامیده می‌شود. اکنون در نزدیکی قطب شمال جهان، ستاره شمالی - α Ursa Minor وجود دارد. ستاره قطبی ستاره ای است که در حال حاضر در نزدیکی قطب شمال جهان قرار دارد. در زمان ما، از حدود 1100، چنین ستاره ای Alpha Ursa Minor - Kinosura است. پیش از این، عنوان قطبی به طور متناوب به π، η و τ Hercules، ستارگان Thuban و Kohab اختصاص داشت. رومی ها اصلاً ستاره شمالی نداشتند و کوهاب و کینوسورا (α دب صغیر) نگهبان نامیده می شدند.

در ابتدای گاهشماری ما، قطب آسمان نزدیک α دراکو بود - 2000 سال پیش. در سال 2100، قطب آسمان تنها 28 اینچ از ستاره شمالی فاصله خواهد داشت - اکنون 44 اینچ است. در سال 3200 صورت فلکی قیفاووس قطبی می شود. در سال 14000 وگا (α Lyrae) قطبی خواهد شد.

چگونه ستاره شمالی را در آسمان پیدا کنیم؟

برای پیدا کردن ستاره شمالی، باید به طور ذهنی یک خط مستقیم از میان ستارگان دب اکبر (2 ستاره اول "سطل") بکشید و 5 فاصله بین این ستاره ها را در امتداد آن بشمارید. در این مکان، در کنار خط مستقیم، ستاره ای را خواهیم دید که از نظر روشنایی تقریباً یکسان با ستاره های "سطل" است - این ستاره شمالی است.

در صورت فلکی، که اغلب دب کوچک نامیده می شود، ستاره شمال درخشان ترین است. اما درست مانند بسیاری از ستارگان در سطل دب اکبر، قطبی یک ستاره قدر دوم است.

مثلث تابستانی (تابستان-پاییز) = ستاره وگا (α Lyrae، 25.3 سال نوری)، ستاره Deneb (α Cygnus، 3230 سال نوری)، ستاره Altair (α Orlae، 16.8 سال نوری)

2.1.3. مختصات آسمانی و نقشه ستاره ها

برای پیدا کردن یک ستاره در آسمان، باید مشخص کنید که در کدام سمت افق قرار دارد و چقدر بالای آن قرار دارد. برای این منظور استفاده می شود سیستم مختصات افقی – آزیموتو ارتفاعبرای ناظری که در هر نقطه از زمین قرار دارد، تعیین جهات عمودی و افقی دشوار نیست.

اولین آنها با استفاده از یک شاقول تعیین می شود و در نقاشی (شکل 1.3) با یک خط شاقول به تصویر کشیده شده است. ZZ",عبور از مرکز کره (نقطه در باره).

نقطه Z واقع در بالای سر ناظر نامیده می شود اوج.

صفحه ای که از مرکز کره عمود بر شاقول می گذرد وقتی با کره تلاقی می کند دایره ای تشکیل می دهد - درست است، واقعی، یا ریاضی، افق

ارتفاع نور در امتداد دایره ای که از نقطه اوج و نور می گذرد اندازه گیری می شود , و با طول قوس این دایره از افق تا نور بیان می شود. این قوس و زاویه مربوط به آن معمولا با حرف مشخص می شوند ساعت

ارتفاع ستاره، که در اوج است، 90 درجه، در افق - 0 درجه است.

موقعیت نور نسبت به دو طرف افق با مختصات دوم آن نشان داده می شود - آزیموت، نامه دار آ.آزیموت از نقطه جنوبی اندازه گیری می شود در جهت عقربه های ساعتبنابراین آزیموت نقطه جنوبی 0 درجه، نقطه غربی 90 درجه و غیره است.

مختصات افقی نورها به طور مداوم در طول زمان تغییر می کند و به موقعیت ناظر روی زمین بستگی دارد، زیرا در رابطه با فضای جهان صفحه افق در یک نقطه معین از زمین با آن می چرخد.

مختصات افقی نورها برای تعیین مختصات زمانی یا جغرافیایی نقاط مختلف روی زمین اندازه گیری می شود. در عمل، به عنوان مثال در ژئودزی، ارتفاع و آزیموت با ابزارهای نوری گونیومتری خاص اندازه گیری می شود - تئودولیت ها

برای ایجاد یک نقشه ستاره ای که صورت های فلکی را در یک هواپیما نشان می دهد، باید مختصات ستارگان را بدانید. برای انجام این کار، شما باید یک سیستم مختصاتی را انتخاب کنید که با آسمان پرستاره بچرخد. برای نشان دادن موقعیت نورها در آسمان، از سیستم مختصاتی مشابه آنچه در جغرافیا استفاده می شود استفاده می شود. - سیستم مختصات استوایی

سیستم مختصات استوایی شبیه به سیستم مختصات جغرافیایی روی کره زمین است.همانطور که می دانید موقعیت هر نقطه از کره زمین را می توان نشان داد بابا استفاده از مختصات جغرافیایی - طول و عرض جغرافیایی.

عرض جغرافیایی - فاصله زاویه ای یک نقطه از استوای زمین است.عرض جغرافیایی (φ) در امتداد نصف النهارها از خط استوا تا قطب های زمین اندازه گیری می شود.

طول جغرافیایی- زاویه بین صفحه نصف النهار یک نقطه معین و صفحه نصف النهار اول.طول جغرافیایی (λ) در امتداد خط استوا از نصف النهار اول (گرینویچ) اندازه گیری می شود.

بنابراین، برای مثال، مسکو دارای مختصات زیر است: 37 درجه و 30 اینچ طول شرقی و 55 درجه و 45 اینچ عرض شمالی.

معرفی کنیم سیستم مختصات استوایی، که نشان دهنده موقعیت نورها در کره آسمان نسبت به یکدیگر است.

اجازه دهید یک خط از مرکز کره آسمانی (شکل 2.4) موازی با محور چرخش زمین ترسیم کنیم - axis mundi. از کره سماوی در دو نقطه کاملاً متضاد عبور خواهد کرد که به آنها گفته می شود قطب های جهان - آرو آر.قطب شمال جهان به قطبی گفته می شود که ستاره شمال در نزدیکی آن قرار دارد. صفحه ای که از مرکز کره موازی با صفحه استوای زمین می گذرد و در مقطع عرضی با کره، دایره ای به نام استوای آسمانی استوای سماوی (مانند زمین) کره آسمانی را به دو نیمکره شمالی و جنوبی تقسیم می کند. فاصله زاویه ای یک ستاره از استوای سماوی را می گویند انحرافانحراف در امتداد دایره ای که از طریق جرم آسمانی و قطب های جهان کشیده شده است اندازه گیری می شود و مشابه عرض جغرافیایی است.

انحطاط- فاصله زاویه ای نورها از استوای سماوی. انحراف با حرف δ نشان داده می شود. در نیمکره شمالی، انحرافات مثبت در نظر گرفته می شوند، در نیمکره جنوبی - منفی.

مختصات دوم که موقعیت ستاره را در آسمان نشان می دهد، مشابه طول جغرافیایی است. این مختصات نامیده می شود عروج راست . معراج راست در امتداد استوای آسمانی از اعتدال بهاری γ اندازه گیری می شود، جایی که خورشید سالانه در 21 مارس (روز اعتدال بهاری) رخ می دهد. از اعتدال بهاری γ در خلاف جهت عقربه های ساعت، یعنی به سمت چرخش روزانه آسمان اندازه گیری می شود. بنابراین، نورافکن ها به ترتیب فزاینده عروج راست خود برمی خیزند (و غروب می کنند).

عروج راست - زاویه بین صفحه نیم دایره ای که از قطب سماوی از طریق نورگیر کشیده شده است(دایره انحرافی)، و صفحه نیم دایره ای که از قطب سماوی از طریق نقطه اعتدال بهاری که روی خط استوا قرار دارد کشیده شده است.(دایره اولیه تمایلات). صعود راست با حرف α نشان داده می شود

انحراف و عروج حق(δ, α) مختصات استوایی نامیده می شوند.

بیان انحراف و عروج راست نه بر حسب درجه، بلکه در واحد زمان راحت است. با توجه به اینکه زمین در 24 ساعت یک چرخش می کند، به دست می آوریم:

360 درجه - 24 ساعت، 1 درجه - 4 دقیقه؛

15 درجه - 1 ساعت، 15 اینچ -1 دقیقه، 15 اینچ - 1 ثانیه.

بنابراین، یک معراج راست برابر مثلاً 12 ساعت 180 درجه است و 7 ساعت و 40 دقیقه معادل 115 درجه است.

اگر دقت خاصی لازم نباشد، می توان مختصات آسمانی ستارگان را بدون تغییر در نظر گرفت. با چرخش روزانه آسمان پر ستاره، نقطه اعتدال بهاری نیز می چرخد. بنابراین، موقعیت ستارگان نسبت به استوا و اعتدال بهاری نه به زمان روز و نه به موقعیت ناظر روی زمین بستگی ندارد.

سیستم مختصات استوایی بر روی نقشه ستاره متحرک به تصویر کشیده شده است.

اصل ایجاد نقشه ستاره ای بسیار ساده است. بیایید ابتدا همه ستارگان را روی کره زمین بتابانیم: جایی که پرتوی که به ستاره هدایت می شود سطح کره زمین را قطع می کند، تصویر این ستاره قرار خواهد گرفت. به طور معمول، یک کره ی ستاره ای نه تنها ستارگان، بلکه شبکه ای از مختصات استوایی را نیز به تصویر می کشد. در واقع کره ستاره ای مدلی از کره آسمانی است که در درس های نجوم در مدرسه از آن استفاده می شود. هیچ تصویری از ستارگان در این مدل وجود ندارد، اما محور mundi، استوای سماوی و سایر دایره های کره سماوی نشان داده شده است.

استفاده از کره ی ستاره ای همیشه راحت نیست، به همین دلیل است که نقشه ها و اطلس ها به طور گسترده در نجوم (و همچنین در جغرافیا) استفاده می شوند.

اطلس آسمان پرستاره برای یک ناظر تازه کار

اگر تمام نقاط کره زمین بر روی یک صفحه (سطح یک استوانه یا مخروط) قرار گیرند، می توان نقشه سطح زمین را به دست آورد. با انجام همین عملیات با یک کره ی ستاره ای می توانید نقشه ای از آسمان پرستاره به دست آورید.

با ساده ترین نقشه ستاره ای که در تقویم نجومی مدرسه قرار داده شده است آشنا می شویم.

بیایید صفحه ای را که می خواهیم نقشه را روی آن بگیریم طوری قرار دهیم که سطح کره زمین را در نقطه ای که قطب شمال آسمان قرار دارد لمس کند. اکنون باید تمام ستارگان و شبکه مختصات را از کره زمین روی این هواپیما بتابانیم. نقشه ای مشابه نقشه های جغرافیایی قطب شمال یا قطب جنوب به دست خواهیم آورد که یکی از قطب های زمین در مرکز آن قرار دارد. در مرکز نقشه ستارگان ما قطب آسمان شمال قرار دارد، در کنار آن ستاره شمالی قرار دارد، کمی دورتر بقیه ستارگان دب صغیر و همچنین ستارگان دب اکبر و سایر صورت های فلکی قرار دارند. نزدیک قطب آسمان شبکه مختصات استوایی بر روی نقشه با پرتوهایی که از مرکز و دایره های متحدالمرکز تابش می کنند نشان داده می شود. در لبه نقشه مقابل هر پرتو اعدادی نوشته شده است که نشان دهنده صعود راست (از ساعت 0 تا 23) است. پرتوی که از آن عروج راست شروع می شود از نقطه اعتدال بهاری می گذرد که γ نامگذاری شده است. . انحراف در امتداد این پرتوها از دایره ای اندازه گیری می شود که استوای سماوی را نشان می دهد و 0 درجه تعیین می شود. دایره های باقی مانده نیز دارای رقومی شدن هستند که نشان می دهد شی واقع در این دایره چه انحرافی دارد.

بسته به قدر آنها، ستارگان روی نقشه به صورت دایره هایی با قطرهای متفاوت به تصویر کشیده می شوند. آنهایی از آنها که فیگورهای مشخصه صورت فلکی را تشکیل می دهند با خطوط جامد به هم متصل می شوند. مرزهای صورت های فلکی با خطوط نقطه چین مشخص می شوند.

2.1.4. ارتفاع قطب آسمان در بالای افق

بیایید ارتفاع قطب آسمان را بر فراز افق مطابق شکل 2.5 در نظر بگیریم، جایی که بخشی از کره آسمانی و کره زمین به صورت برآمده بر روی صفحه نصف النهار آسمانی به تصویر کشیده شده است.

اجازه دهید یا- محور جهان به موازات محور زمین؛ OQ- طرح بخشی از استوای سماوی موازی با استوای زمین. OZ- خط شاقول سپس ارتفاع قطب آسمان در بالای افق hP= PONو عرض جغرافیایی φ = Q 1 O 1 O.بدیهی است که این زوایا (PONو Q 1 O 1 O)با یکدیگر مساوی هستند زیرا اضلاع آنها بر هم عمود هستند (OO 1بر , آ OQOP).نتیجه می شود که ارتفاع قطب آسمان در بالای افق برابر است با عرض جغرافیایی محل رصد: h P = φ. بنابراین، عرض جغرافیایی یک نقطه رصدی را می توان با اندازه گیری ارتفاع قطب آسمان در بالای افق تعیین کرد.

بسته به مکان ناظر روی زمین، ظاهر آسمان پرستاره و ماهیت حرکت روزانه ستارگان تغییر می کند.

ساده ترین راه برای درک آنچه اتفاق می افتد و چگونه در قطب های زمین است. قطب جایی بر روی کره زمین است که در آن محور جهان با یک شاقول، و استوای سماوی با افق منطبق است (شکل 2.6).

برای یک ناظر در قطب شمال، ستاره شمال در نزدیکی نقطه اوج قابل مشاهده است. در اینجا فقط ستارگان نیمکره شمالی کره آسمانی (با انحراف مثبت) بالای افق قرار دارند. برعکس، در قطب جنوب، فقط ستاره هایی با انحراف منفی قابل مشاهده هستند. در هر دو حالت، حرکت به دلیل چرخش زمین به موازات استوای سماوی، ستارگان در ارتفاع ثابت بالای افق باقی می مانند، طلوع یا غروب نمی کنند.

بیایید از قطب شمال به سمت عرض های جغرافیایی متوسط ​​حرکت کنیم. ارتفاع ستاره شمالی بالای افق به تدریج کاهش می یابد و در عین حال زاویه بین صفحات افق و استوای سماوی افزایش می یابد.

همانطور که از شکل 2.7 مشاهده می شود، در عرض های جغرافیایی میانی (برخلاف قطب شمال) تنها بخشی از ستارگان در نیمکره شمالی هرگز در آسمان غروب نکرده اند. همه ستارگان دیگر در هر دو نیمکره شمالی و جنوبی طلوع و غروب می کنند.

بیایید سفر خیالی خود را ادامه دهیم و از عرض های جغرافیایی میانی به سمت استوا برویم که در اینجا محور جهان در صفحه افق قرار دارد و استوای آسمانی از نقطه اوج عبور می کند. در خط استوا، در طول روز، تمام نورها بالای افق خواهند بود (شکل 2.9).

در قطب های زمین، تنها نیمی از کره آسمانی قابل مشاهده است. در خط استوای زمین، تمام صورت های فلکی در طول سال دیده می شوند. در عرض های جغرافیایی میانی، برخی از ستاره ها غروب نمی کنند، برخی دیگر طلوع نمی کنند، بقیه هر روز طلوع و غروب می کنند.

2.1.5. ارتفاع چراغ در اوج خود

در طول حرکت روزانه خود، ستاره، در حال چرخش حول محور جهان، دو بار در روز از نصف النهار عبور می کند - بالاتر از نقاط جنوب و شمال. علاوه بر این، زمانی بالاترین موقعیت را اشغال می کند - اوج بالاییزمان های دیگر - پایین ترین موقعیت - اوج پایین تر

در لحظه اوج فوقانی بالای نقطه جنوب، نورافکن به بیشترین ارتفاع خود در بالای افق می رسد.

به اوج رسیدن- این پدیده عبور یک نور از یک نصف النهار، mلحظه عبور از نصف النهار آسمانی.

در طول یک روز، نور M یک موازی روزانه را توصیف می کند - یک دایره کوچک از کره سماوی، که صفحه آن عمود بر محور جهان است و از چشم ناظر می گذرد.

M 1 - اوج بالا (h max؛ A = 0 o)، M2 - اوج پایین (h min؛ A = 180 o)، M 3 - نقطه طلوع خورشید، M 4 - نقطه غروب خورشید،

بر اساس حرکات روزانه، نورافکن ها به دو دسته تقسیم می شوند:

• غیر صعودی
• صعودی - نزولی (صعود و غروب در طول روز)
• عدم ورود
• خورشید و ماه چیست؟ (ko 2)

شکل 2.8 موقعیت لامپ را در لحظه اوج بالا نشان می دهد.

همانطور که مشخص است، ارتفاع قطب آسمان در بالای افق (زاویه PON): h P= φ. سپس زاویه بین افق (NS)و استوای سماوی (QQ 1)برابر با 180 ° - φ - 90 ° = 90 ° - φ خواهد بود. گوشه M.O.S.که ارتفاع نور را بیان می کند مدر نقطه اوج، مجموع دو زاویه است: Q 1OSو MOQ 1.ما فقط بزرگی اولی را مشخص کردیم و دومی چیزی جز انحراف نور نیست. م،برابر با δ.

بنابراین، فرمول زیر را به دست می آوریم که ارتفاع ستاره در نقطه اوج آن را با انحراف آن و عرض جغرافیایی مکان رصدی مرتبط می کند:

ساعت= 90 درجه - φ + δ.

با دانستن انحراف ستاره و تعیین ارتفاع آن از روی مشاهدات در نقطه اوج، می توانید از عرض جغرافیایی مکان رصد مطلع شوید.

تصویر کره آسمانی را نشان می دهد. اجازه دهید فاصله اوج ستاره را در یک نقطه معین در لحظه اوج بالایی محاسبه کنیم، اگر انحراف آن مشخص باشد.

به جای ارتفاع h، اغلب از فاصله اوج Z استفاده می شود که برابر با 90 درجه - ساعت است .

فاصله اوج- فاصله زاویه ای نقطه M از نقطه اوج.

بگذارید نور در لحظه اوج بالا در نقطه M باشد، سپس قوس QM انحراف δ نور است، زیرا AQ استوای سماوی عمود بر محور جهان PP است." قوس QZ برابر است با قوس NP و برابر با عرض جغرافیایی منطقه φ است بدیهی است که فاصله اوج قوس ZM برابر با z = φ - δ است.

اگر نور در شمال نقطه اوج Z به اوج می رسد (یعنی نقطه M بین Z و P خواهد بود)، آنگاه z = δ-φ. با استفاده از این فرمول ها می توان فاصله اوج ستاره با انحراف مشخص را در لحظه اوج بالایی در نقطه ای با عرض جغرافیایی شناخته شده φ محاسبه کرد.

1. صورت های فلکی

شما باید در یک شب بدون ابر، زمانی که نور ماه با رصد ستارگان کم نور تداخلی ندارد، با آسمان پرستاره آشنا شوید. تصویری زیبا از آسمان شب با ستاره های چشمک زن پراکنده در سراسر آن. تعداد آنها بی پایان به نظر می رسد. اما اینطور به نظر می رسد تا زمانی که نگاه دقیق تری بیندازید و بیاموزید که گروه های آشنا از ستارگان را در آسمان بیابید، بدون تغییر در موقعیت نسبی خود. این گروه ها که صور فلکی نامیده می شوند، هزاران سال پیش توسط مردم شناسایی شدند. صورت فلکی ناحیه ای از آسمان در داخل مرزهای مشخص مشخص است.کل آسمان به 88 صورت فلکی تقسیم شده است که می توان آنها را با آرایش مشخصه ستاره ها پیدا کرد.

بسیاری از صورت های فلکی از دوران باستان نام خود را حفظ کرده اند. برخی از نام ها مربوط به اساطیر یونان هستند، به عنوان مثال. آندرومدا, پرسئوس, پگاسوس، برخی با اجرام شبیه به شکل های تشکیل شده توسط ستاره های درخشان صورت های فلکی: فلش, مثلث,ترازوبه عنوان مثال، صورت های فلکی به نام حیوانات وجود دارد یک شیر,سرطان, عقرب.

صورت‌های فلکی در آسمان با اتصال ذهنی درخشان‌ترین ستاره‌هایشان با خطوط مستقیم به شکل مشخصی پیدا می‌شوند، همانطور که در نقشه‌های ستاره‌ای نشان داده شده است (نقشه ستاره‌ای در پیوست VII و همچنین شکل 6، 7، 10 را ببینید). در هر صورت فلکی، ستارگان درخشان مدت‌هاست که با حروف یونانی * مشخص می‌شوند، اغلب درخشان‌ترین ستاره صورت فلکی - با حرف α، سپس با حروف β، γ، و غیره به ترتیب حروف الفبا با کاهش روشنایی. مثلا، ستاره قطبیصور فلکی وجود دارد دب صغیر.

* (الفبای یونانی در ضمیمه دوم آمده است.)

شکل های 6 و 7 مکان ستارگان اصلی دب اکبر و شکل این صورت فلکی را همانطور که در نقشه های ستاره های باستانی نشان داده شده است نشان می دهد (روش یافتن ستاره شمال از درس جغرافیا برای شما آشناست).

در یک شب بدون ماه، حدود 3000 ستاره در بالای افق با چشم غیر مسلح دیده می شود. در حال حاضر، اخترشناسان مکان دقیق چندین میلیون ستاره را تعیین کرده اند، جریان انرژی حاصل از آنها را اندازه گیری کرده و فهرست فهرستی از این ستاره ها را تهیه کرده اند.

2. روشنایی و رنگ ظاهری ستارگان

در طول روز، آسمان آبی به نظر می رسد زیرا ناهمگونی محیط هوا، پرتوهای آبی نور خورشید را به شدت پراکنده می کند.

خارج از جو زمین، آسمان همیشه سیاه است و ستارگان و خورشید را می توان همزمان روی آن رصد کرد.

ستارگان درخشندگی و رنگ متفاوتی دارند: سفید، زرد، قرمز. هر چه ستاره قرمزتر باشد سردتر است. خورشید ما یک ستاره زرد است.

اعراب باستان نام خود را به ستارگان درخشان می دادند. ستارگان سفید: وگا در صورت فلکی لیرا، Altairدر صورت فلکی Aquila (قابل مشاهده در تابستان و پاییز)، سیریوس- درخشان ترین ستاره در آسمان (قابل مشاهده در زمستان)؛ ستاره های قرمز: بتلژوزدر صورت فلکی جبارو آلدباراندر صورت فلکی ثور (در زمستان قابل مشاهده است) آنتارسدر صورت فلکی عقرب (قابل مشاهده در تابستان)؛ رنگ زرد نمازخانهدر صورت فلکی Auriga (در زمستان قابل مشاهده است) *.

* (نام ستارگان درخشان در پیوست IV آورده شده است.)

حتی در زمان‌های قدیم، درخشان‌ترین ستارگان را ستاره‌هایی با قدر 1 می‌نامیدند و کم‌نورترین ستارگان را که در حد دید قابل مشاهده بودند، ستاره‌هایی با قدر 6 نامیدند. این اصطلاح باستانی تا به امروز حفظ شده است. اصطلاح "قدر ستاره" (که با حرف m مشخص می شود) هیچ ربطی به اندازه واقعی ستاره ها ندارد. پذیرفته شده است که با یک اختلاف قدر، روشنایی ظاهری ستاره ها حدود 2.5 برابر متفاوت است. سپس تفاوت 5 قدر با اختلاف روشنایی دقیقاً 100 برابر مطابقت دارد. بنابراین، ستارگان با قدر 1، 100 برابر درخشان تر از ستاره های قدر 6 هستند. روش‌های رصد مدرن، تشخیص ستاره‌هایی با قدر تقریباً 25 را ممکن می‌سازد.

اندازه گیری های دقیق نشان می دهد که ستارگان دارای قدر کسری و منفی هستند، به عنوان مثال: برای الدباران قدر m = 1.06، برای بگا m = 0.14، برای سیریوس m = - 1.58، برای خورشید m = 26.80 است.

3. حرکت روزانه ظاهری ستارگان. کره آسمانی

به دلیل چرخش محوری زمین، به نظر می رسد که ستارگان در آسمان در حال حرکت هستند. اگر رو به ضلع جنوبی افق بایستید و حرکت روزانه ستارگان را در عرض های جغرافیایی میانی نیمکره شمالی زمین مشاهده کنید، متوجه خواهید شد که ستارگان در سمت شرقی افق طلوع می کنند و بالاتر از ضلع جنوبی بالا می روند. از افق و در سمت غربی قرار می گیرند، یعنی از چپ به راست، در جهت عقربه های ساعت حرکت می کنند (شکل 8). با مشاهده دقیق، متوجه خواهید شد که ستاره شمالی تقریباً موقعیت خود را نسبت به افق تغییر نمی دهد. با این حال، ستاره‌های دیگر دایره‌های کاملی را در طول روز توصیف می‌کنند که مرکز آن در نزدیکی قطبی است. این را می توان با انجام آزمایش زیر در یک شب بدون ماه به راحتی تأیید کرد. بیایید دوربین تنظیم شده را روی "بی نهایت" به سمت ستاره شمالی بگیریم و به طور ایمن آن را در این موقعیت ثابت کنیم. شاتر را با لنز کاملا باز به مدت نیم ساعت یا یک ساعت باز کنید. پس از توسعه تصویر به دست آمده از این طریق، کمان های متحدالمرکز را روی آن خواهیم دید - ردپایی از مسیرهای ستارگان (شکل 9). مرکز مشترک این کمان ها - نقطه ای که در طول حرکت روزانه ستارگان بی حرکت می ماند، معمولاً نامیده می شود. قطب شمالصلح ستاره قطبی بسیار نزدیک به آن است (شکل 10). نقطه مقابل آن را می گویند قطب جنوبصلح برای یک ناظر در نیمکره شمالی زمین، زیر افق است.

مطالعه پدیده های حرکت روزانه ستارگان با استفاده از ساختار ریاضی راحت است - کره آسمانی، یعنی یک کره خیالی با شعاع دلخواه که مرکز آن در نقطه مشاهده قرار دارد. موقعیت های قابل مشاهده همه لامپ ها بر روی سطح این کره پیش بینی می شود و برای راحتی اندازه گیری ها، یک سری نقاط و خطوط ساخته شده است (شکل 11). بنابراین، خط شاقول ZCZ" که از ناظر عبور می کند، آسمان بالای سر را در نقطه اوج Z قطع می کند. نقطه متضاد Z" نادر نامیده می شود. صفحه (NESW) عمود بر خط شاقول ZZ" صفحه افق است - این صفحه سطح کره زمین را در نقطه ای که ناظر قرار دارد لمس می کند (نقطه C در شکل 12). سطح کره سماوی را تقسیم می کند. به دو نیمکره: مرئی که همه نقاط آن بالای افق هستند و نامرئی که نقاط آن در زیر افق قرار دارند.

محور چرخش ظاهری کره سماوی که هر دو قطب جهان را به هم متصل می کند(R و R") و عبور از ناظر(با)، تماس گرفتaxis mundi(شکل 11). محور جهان برای هر ناظری همیشه موازی با محور چرخش زمین خواهد بود (شکل 12). در افق زیر قطب آسمان شمال قرار دارد نقطه شمالی N (نگاه کنید به شکل 11 و 12)، نقطه مخالف قطر S نقطه جنوبی است. خط NCS نامیده می شود خط ظهر(شکل 11)، زیرا در امتداد آن در یک صفحه افقی در ظهر، سایه ای از یک میله عمودی می افتد. (شما نحوه رسم خط ظهر بر روی زمین و نحوه حرکت در کناره های افق با استفاده از آن و ستاره شمال را در کلاس پنجم در درس جغرافیای فیزیکی مطالعه کرده اید.) نقاط شرقی E و غربما روی خط افق دراز می کشیم. فاصله آنها از نقاط شمالی شمالی و جنوبی جنوبی 90 درجه است. از نقطه N، نوارهای جهان، نقطه اوج Z و نقطه S عبور می کند صفحه نصف النهار آسمانی(نگاه کنید به شکل 11)، منطبق بر ناظر C با صفحه نصف النهار جغرافیایی او (نگاه کنید به شکل 12). در نهایت صفحه (QWQ"E) که از مرکز کره (نقطه C) عمود بر محور جهان می گذرد صفحه ای را تشکیل می دهد. استوای آسمانی، موازی با صفحه استوای زمین (نگاه کنید به شکل 12). استوای سماوی سطح کره سماوی را به دو نیمکره تقسیم می کند: شمالیبا قله آن در قطب شمال آسمان و جنوبیبا قله آن در قطب جنوب آسمان.

4. نمودار ستاره ها و مختصات آسمانی

برای تهیه نقشه ستاره ای که صورت های فلکی را در هواپیما نشان می دهد، باید مختصات ستاره ها را بدانید. مختصات ستارگان نسبت به افق، به عنوان مثال ارتفاع، اگرچه بصری است، اما برای ساختن نقشه ها نامناسب است، زیرا آنها همیشه تغییر می کنند. استفاده از سیستم مختصاتی که با آسمان پرستاره می چرخد ​​ضروری است. این سیستم مختصات است سیستم استوایی، به این دلیل نامگذاری شده است که استوا به عنوان صفحه ای است که مختصات از آن و در آن اندازه گیری می شود. در این سیستم یک مختصات است فاصله زاویه ای ستاره از استوای آسمانی نامیده می شود انحراف δ (شکل 13). در ±90 درجه تغییر می کند و شمال استوا مثبت و جنوب منفی در نظر گرفته می شود. انحراف شبیه به عرض جغرافیایی است.

مختصات دوم شبیه طول جغرافیایی است و نامیده می شود عروج راستα.

صعود راست نور M با زاویه بین صفحات دایره های بزرگ اندازه گیری می شودیکی از قطب های جهان و نور معین M می گذرد و دیگری از قطب های جهان و نقطه عبور می کند. اعتدال بهاری، روی خط استوا خوابیده است (شکل 13 را ببینید). این نقطه به این دلیل نامگذاری شد که خورشید در بهار 20 تا 21 مارس در آنجا (روی کره آسمانی) ظاهر می شود، زمانی که روز برابر با شب است.

معراج راست در امتداد قوس استوای سماوی از اعتدال بهاری در خلاف جهت عقربه های ساعت اندازه گیری می شود، همانطور که از قطب شمال مشاهده می شود. از 0 تا 360 درجه متغیر است و معراج راست نامیده می شود زیرا ستارگان واقع در استوای سماوی به ترتیب افزایش صعود راست طلوع و غروب می کنند. از آنجایی که این پدیده با چرخش زمین مرتبط است، معراج راست معمولاً نه بر حسب درجه، بلکه در واحد زمان بیان می شود. در 24 ساعت، زمین (و به نظر ما ستاره ها) یک چرخش می کند - 360 درجه. بنابراین، 360 درجه مربوط به 24 ساعت، سپس 15°-1 ساعت، 1°-4 دقیقه، 15"-1 دقیقه، 15"-1 ثانیه است. برای مثال 90 درجه 6 ساعت و 7 ساعت 18 دقیقه 109 درجه 30 اینچ است.

در واحدهای زمانی، عروج راست در شبکه مختصات نقشه‌های ستاره‌ها، اطلس‌ها و کره‌ها، از جمله روی نقشه پیوست شده به کتاب درسی و تقویم نجومی مدرسه نشان داده می‌شود.

تمرین 1

1. قدر ستاره مشخصه چیست؟

2. آیا بین قطب شمال آسمان و نقطه شمالی تفاوتی وجود دارد؟

3. 9 ساعت و 15 دقیقه و 11 ثانیه را بر حسب درجه بیان کنید.

تمرین 1

1. مطابق ضمیمه هفتم، با نحوه کار و نصب نمودار ستاره متحرک آشنا شوید.

2. با استفاده از جدول مختصات ستارگان درخشان که در ضمیمه IV آمده است، تعدادی از ستارگان مشخص شده را در نقشه ستاره بیابید.

3. با استفاده از نقشه، مختصات چند ستاره درخشان را بشمارید و خود را با استفاده از ضمیمه IV بررسی کنید.