1 titik bola langit di atas kepala pengamat. Bola langit elemen utamanya: titik, garis, bidang

Semua benda langit berada pada jarak yang luar biasa besar dan sangat berbeda dari kita. Tetapi bagi kami mereka tampaknya sama-sama jauh dan seolah-olah terletak di bidang tertentu. Saat memecahkan masalah praktis dalam astronomi penerbangan, penting untuk mengetahui bukan jarak ke tokoh-tokoh, tetapi posisinya di bola langit pada saat pengamatan.

Bola langit adalah bola imajiner dengan radius tak terhingga, yang pusatnya adalah pengamat. Saat mempertimbangkan bola langit, pusatnya digabungkan dengan mata pengamat. Dimensi Bumi diabaikan, sehingga pusat bola angkasa sering digabungkan dengan pusat Bumi juga. Luminer diterapkan pada bola dalam posisi seperti itu di mana mereka terlihat di langit pada beberapa titik waktu dari titik lokasi tertentu dari pengamat.

Bola langit memiliki sejumlah karakteristik titik, garis, dan lingkaran. pada gambar. 1.1, lingkaran jari-jari sewenang-wenang menggambarkan bola langit, di tengahnya, ditunjukkan oleh titik O, pengamat berada. Pertimbangkan elemen utama bola langit.

Garis vertikal pengamat adalah garis lurus yang melalui pusat bola langit dan bertepatan dengan arah garis tegak lurus di titik pengamat. Zenith Z - titik perpotongan vertikal pengamat dengan bola langit, yang terletak di atas kepala pengamat. Nadir Z" - titik perpotongan vertikal pengamat dengan bola langit, berlawanan dengan zenith.

Cakrawala sejati N E SW W adalah lingkaran besar pada bola langit, bidang yang tegak lurus terhadap vertikal pengamat. Cakrawala sejati membagi bola langit menjadi dua bagian: belahan atas-horizon, di mana zenit berada, dan belahan sub-horizon, di mana nadir berada.

Sumbu dunia PP" adalah garis lurus di mana rotasi harian yang terlihat dari bola langit terjadi.

Beras. 1.1. Titik dasar, garis dan lingkaran pada bola langit

Sumbu dunia sejajar dengan sumbu rotasi Bumi, dan bagi pengamat yang terletak di salah satu kutub Bumi, itu bertepatan dengan sumbu rotasi Bumi. Rotasi harian yang nyata dari bola langit adalah refleksi dari rotasi harian aktual Bumi di sekitar porosnya.

Kutub dunia adalah titik perpotongan sumbu dunia dengan bola langit. Kutub langit, yang terletak di konstelasi Ursa Minor, disebut kutub langit Utara R, dan kutub yang berlawanan disebut R Selatan.

Ekuator langit adalah lingkaran besar pada bola langit, yang bidangnya tegak lurus terhadap sumbu dunia. Bidang ekuator langit membagi bola langit menjadi belahan bumi utara, di mana Kutub Utara Dunia berada, dan belahan bumi selatan, di mana Kutub Selatan Dunia berada.

Meridian langit, atau meridian pengamat, adalah lingkaran besar pada bola langit, melewati kutub dunia, zenith dan nadir. Itu bertepatan dengan bidang meridian bumi pengamat dan membagi bola langit menjadi belahan timur dan barat.

Titik utara dan selatan merupakan titik perpotongan garis meridian langit dengan cakrawala sejati. Titik yang paling dekat dengan Kutub Utara dunia disebut titik utara ufuk C, dan titik yang paling dekat dengan Kutub Selatan dunia disebut titik selatan Yu. Titik timur dan barat merupakan titik perpotongan ekuator langit dengan horizon sebenarnya.

Garis tengah hari - garis lurus di bidang cakrawala sejati, yang menghubungkan titik utara dan selatan. Garis ini disebut siang karena pada siang hari, waktu matahari setempat yang sebenarnya, bayangan dari kutub vertikal bertepatan dengan garis ini, yaitu dengan meridian sebenarnya dari titik ini.

Titik selatan dan utara ekuator langit merupakan titik perpotongan meridian langit dengan ekuator langit. Titik yang paling dekat dengan titik selatan ufuk disebut titik selatan ekuator langit, dan titik yang paling dekat dengan titik utara ufuk disebut titik utara.

Vertikal termasyhur, atau lingkaran ketinggian, adalah lingkaran besar pada bola langit, melewati zenit, nadir, dan termasyhur. Vertikal pertama adalah vertikal yang melalui titik-titik timur dan barat.

Lingkaran deklinasi, atau lingkaran jam termasyhur, PMP adalah lingkaran besar pada bola langit, melewati kutub myoa dan termasyhur.

Paralel harian termasyhur adalah lingkaran kecil pada bola langit, yang ditarik melalui paralel termasyhur ke bidang ekuator langit. Pergerakan harian yang terlihat dari tokoh-tokoh tersebut terjadi di sepanjang paralel harian.

Almukantarat dari AMAG termasyhur - sebuah lingkaran kecil di bola langit, ditarik melalui paralel termasyhur ke bidang cakrawala sejati.

Unsur-unsur yang dipertimbangkan dari bola langit banyak digunakan dalam astronomi penerbangan.

Sebuah titik di langit yang terletak ke atas, ke arah garis tegak lurus, di setiap tempat di permukaan bumi. Dalam astronomi, selain Z geografis ini, ada juga ... Kamus Ensiklopedis Brockhaus dan Efron

Titik dan garis bola langit - bagaimana menemukan almucantarat di mana ekuator langit lewat, yang merupakan meridian langit.

Apa itu bola langit?

Bola surgawi- konsep abstrak, bola imajiner dengan radius besar tak terhingga, yang pusatnya adalah pengamat. Pada saat yang sama, pusat bola langit, seolah-olah, setinggi mata pengamat (dengan kata lain, segala sesuatu yang Anda lihat di atas kepala Anda dari cakrawala ke cakrawala adalah bola ini). Namun, untuk kemudahan persepsi, kita dapat mempertimbangkan pusat bola langit dan pusat Bumi, tidak ada kesalahan dalam hal ini. Posisi bintang, planet, Matahari dan Bulan diplot pada bola di posisi di mana mereka terlihat di langit pada titik waktu tertentu dari titik tertentu dari lokasi pengamat.

Dengan kata lain, meskipun mengamati posisi tokoh-tokoh di bola langit, kita, berada di tempat yang berbeda di planet ini, akan terus-menerus melihat gambar yang sedikit berbeda, mengetahui prinsip-prinsip "kerja" bola langit, melihat langit malam, kita dapat dengan mudah mengarahkan diri kita di tanah menggunakan teknik sederhana. Mengetahui pemandangan di atas di titik A, kita membandingkannya c dengan pemandangan langit di titik B, dan dengan penyimpangan landmark yang sudah dikenal, kita dapat memahami dengan tepat di mana kita berada sekarang.

Orang-orang telah lama menemukan sejumlah alat untuk memudahkan tugas kita. Jika Anda menavigasi bola dunia "duniawi" hanya dengan bantuan garis lintang dan garis bujur, maka sejumlah elemen serupa - titik dan garis, juga disediakan untuk bola dunia "surgawi" - bola langit.

Bola langit dan posisi pengamat. Jika pengamat bergerak, maka seluruh bola yang terlihat olehnya akan bergerak.

Elemen bola langit

Bola langit memiliki sejumlah titik karakteristik, garis dan lingkaran, mari kita pertimbangkan elemen utama bola langit.

Pengamat vertikal

Pengamat vertikal- garis lurus yang melalui pusat bola langit dan bertepatan dengan arah garis tegak lurus pada titik pengamat. Puncak- titik perpotongan vertikal pengamat dengan bola langit, yang terletak di atas kepala pengamat. Nadir- titik perpotongan vertikal pengamat dengan bola langit, berlawanan dengan zenit.

cakrawala sejati- lingkaran besar pada bola langit, bidang yang tegak lurus terhadap vertikal pengamat. Cakrawala sejati membagi bola langit menjadi dua bagian: belahan suprahorizontal di mana zenith berada, dan belahan bumi subhorizontal, di mana titik nadir berada.

Poros dunia (sumbu bumi)- garis lurus di mana rotasi harian yang terlihat dari bola langit terjadi. Sumbu dunia sejajar dengan sumbu rotasi Bumi, dan bagi pengamat yang terletak di salah satu kutub Bumi, itu bertepatan dengan sumbu rotasi Bumi. Rotasi harian yang nyata dari bola langit adalah refleksi dari rotasi harian aktual Bumi di sekitar porosnya. Kutub dunia adalah titik perpotongan sumbu dunia dengan bola langit. Kutub dunia, yang terletak di konstelasi Ursa Minor, disebut kutub Utara dunia, dan kutub yang berlawanan disebut kutub Selatan.

Sebuah lingkaran besar di bola langit, bidang yang tegak lurus terhadap sumbu dunia. Bidang ekuator langit membagi bola langit menjadi belahan bumi utara, di mana Kutub Utara Dunia berada, dan belahan bumi bagian selatan dimana Kutub Selatan Dunia berada.

Atau meridian pengamat - lingkaran besar di bola langit, melewati kutub dunia, zenith dan nadir. Itu bertepatan dengan bidang meridian bumi pengamat dan membagi bola langit menjadi Timur dan belahan bumi barat.

Titik utara dan selatan- titik persimpangan meridian langit dengan cakrawala sejati. Titik yang paling dekat dengan Kutub Utara dunia disebut titik utara ufuk C, dan titik yang paling dekat dengan Kutub Selatan dunia disebut titik selatan Yu. Titik timur dan barat merupakan titik perpotongan ekuator langit dengan horizon sebenarnya.

garis tengah hari- garis lurus di bidang cakrawala sejati, yang menghubungkan titik utara dan selatan. Garis ini disebut siang karena pada siang hari, waktu matahari setempat yang sebenarnya, bayangan dari kutub vertikal bertepatan dengan garis ini, yaitu dengan meridian sebenarnya dari titik ini.

Titik perpotongan meridian langit dengan ekuator langit. Titik yang paling dekat dengan titik selatan cakrawala disebut titik selatan khatulistiwa langit, dan titik terdekat dengan titik utara cakrawala adalah titik utara ekuator langit.

Tokoh-tokoh vertikal

Tokoh-tokoh vertikal, atau lingkaran tinggi, - lingkaran besar pada bola langit, melewati zenit, nadir dan termasyhur. Vertikal pertama adalah vertikal yang melalui titik-titik timur dan barat.

Lingkaran kemunduran, atau , - lingkaran besar di bola langit, melewati kutub dunia dan termasyhur.

Sebuah lingkaran kecil pada bola langit, ditarik melalui luminary sejajar dengan bidang ekuator langit. Pergerakan harian yang terlihat dari tokoh-tokoh tersebut terjadi di sepanjang paralel harian.

Tokoh Almukantarat

Tokoh Almukantarat- sebuah lingkaran kecil pada bola langit, ditarik melalui luminer yang sejajar dengan bidang cakrawala sejati.

Semua elemen bola langit yang disebutkan di atas secara aktif digunakan untuk memecahkan masalah praktis orientasi dalam ruang dan menentukan posisi bintang-bintang. Tergantung pada tujuan dan kondisi pengukuran, dua sistem yang berbeda digunakan. koordinat bola langit.

Dalam satu sistem, termasyhur berorientasi relatif terhadap cakrawala sejati dan disebut sistem ini, dan di sistem lain, relatif terhadap ekuator langit dan disebut.

Dalam masing-masing sistem ini, posisi termasyhur pada bola langit ditentukan oleh dua nilai sudut, sama seperti posisi titik di permukaan bumi ditentukan dengan menggunakan garis lintang dan garis bujur.

Asal

Kata puncak berasal dari pembacaan yang tidak akurat dari ungkapan bahasa Arab الرأس ( samt ar-ra's), yang berarti "arah ke kepala" atau "jalan di atas kepala". Pada Abad Pertengahan, selama abad ke-14, kata ini datang ke Eropa melalui bahasa Latin dan mungkin melalui bahasa Spanyol Kuno. Itu disingkat menjadi sama("arah") - sama dan dengan kesalahan ejaan berubah menjadi senite - senit. Melalui kata Prancis Kuno dan Inggris Tengah senite akhirnya berubah menjadi kata modern di abad ke-17 puncak .

Relevansi dan penggunaan

Konsep "zenith" digunakan dalam konteks ilmiah berikut:

• Ini berfungsi sebagai arah untuk mengukur sudut zenith, yang merupakan jarak sudut antara arah ke objek yang kita minati (misalnya, ke bintang) dan zenit lokal relatif terhadap titik di mana zenit ditentukan.
• Ini mendefinisikan salah satu sumbu sistem koordinat horizontal dalam astronomi.

Dengan demikian, itu terhubung dengan konsep elemen bola langit - garis tegak lurus dan lingkaran ketinggian termasyhur.

Sebenarnya, puncaknya hanya sekitar terkait dengan bidang lokal meridian, karena yang terakhir didefinisikan dalam hal karakteristik rotasi benda langit, dan bukan dalam hal medan gravitasinya. Mereka bertepatan hanya untuk tubuh revolusi simetris yang ideal. Untuk Bumi, sumbu rotasi tidak memiliki posisi tetap (misalnya, karena pergerakan konstan air laut dan sumber daya air lainnya), dan arah vertikal lokal, ditentukan melalui medan gravitasi, dengan sendirinya berubah arah dalam waktu (untuk misalnya, karena pasang surut bulan dan matahari).

Terkadang istilah puncak mengacu pada titik tertinggi yang dicapai oleh benda langit (Matahari, Bulan, dll.) dalam proses pergerakan orbitnya yang tampak relatif terhadap titik pengamatan tertentu. Namun, Kamus Besar Astronomi memberikan definisi zenit sebagai berikut:

Sebuah titik pada bola langit tepat di atas kepala pengamat. Puncak astronomi secara formal didefinisikan sebagai perpotongan garis tegak lurus dengan bola langit. Zenith geosentris - perpotongan dengan bola langit dari garis yang membentang dari pusat Bumi melalui posisi pengamat. Zenit geodesik berada pada garis normal terhadap ellipsoid atau spheroid geodesik pada posisi pengamat.

Jadi, dalam kaitannya dengan, misalnya, Matahari, zenit hanya dapat dicapai pada garis lintang rendah.

Bola langit adalah permukaan bola imajiner dengan radius sewenang-wenang, di tengahnya adalah pengamat. Benda langit diproyeksikan pada bola surgawi.

Karena ukuran Bumi yang kecil, dibandingkan dengan jarak ke bintang-bintang, pengamat yang terletak di tempat yang berbeda di permukaan bumi dapat dianggap berada di pusat bola langit. Faktanya, tidak ada bola material yang mengelilingi Bumi di alam. Benda langit bergerak di ruang dunia yang tak terbatas pada berbagai jarak dari Bumi. Jarak ini luar biasa besar, penglihatan kita tidak dapat menilainya, oleh karena itu, bagi seseorang, semua benda langit tampak sama jauhnya.

Sepanjang tahun, Matahari menggambarkan lingkaran besar dengan latar belakang langit berbintang. Lintasan tahunan Matahari dalam bola langit disebut ekliptika. Bergerak melintasi ekliptika. Matahari melintasi ekuator langit dua kali pada ekuinoks. Ini terjadi pada 21 Maret dan 23 September.

Titik bola langit, yang tetap tidak bergerak selama pergerakan harian bintang-bintang, secara konvensional disebut kutub langit utara. Titik berlawanan dari bola langit disebut kutub langit selatan. Penduduk belahan bumi utara tidak melihatnya, karena berada di bawah cakrawala. Garis tegak lurus yang melewati pengamat melintasi langit di atas pada zenit dan pada titik yang berlawanan secara diametral, yang disebut nadir.

Sumbu rotasi bola langit yang terlihat, menghubungkan kedua kutub dunia dan melewati pengamat, disebut sumbu dunia. Di cakrawala di bawah kutub utara dunia terletak titik utara, titik yang berlawanan secara diametral - titik selatan. Titik Timur dan Barat terletak pada garis horizon dan terpisah 90° dari titik utara dan selatan.

Bidang yang melalui pusat bola tegak lurus terhadap sumbu dunia membentuk bidang ekuator langit sejajar dengan bidang ekuator bumi. Bidang meridian langit melewati kutub dunia, titik utara dan selatan, zenit dan nadir.

Koordinat langit

Sistem koordinat di mana referensi dibuat dari bidang khatulistiwa disebut khatulistiwa. Jarak sudut bintang dari ekuator langit disebut , yang bervariasi dari -90 ° hingga + 90 °. deklinasi dianggap positif di utara khatulistiwa dan negatif di selatan. diukur dengan sudut antara bidang lingkaran besar, salah satunya melewati kutub dunia dan termasyhur yang diberikan, yang kedua melalui kutub dunia dan titik vernal equinox yang terletak di khatulistiwa.

Koordinat horisontal

Jarak sudut adalah jarak antara benda-benda di langit, diukur dengan sudut yang dibentuk oleh sinar-sinar yang menuju benda dari titik pengamatan. Jarak sudut bintang dari cakrawala disebut ketinggian bintang di atas cakrawala. Posisi matahari relatif terhadap sisi cakrawala disebut azimuth. Hitung mundur adalah dari selatan searah jarum jam. Azimut dan ketinggian bintang di atas cakrawala diukur dengan theodolite. Dalam satuan sudut, tidak hanya jarak antara benda langit yang dinyatakan, tetapi juga ukuran benda itu sendiri. Jarak sudut kutub langit dari cakrawala sama dengan garis lintang geografis daerah tersebut.

Ketinggian tokoh-tokoh di klimaks

Fenomena berlalunya tokoh-tokoh melalui meridian langit disebut klimaks. Klimaks yang lebih rendah adalah bagian dari tokoh-tokoh melalui bagian utara meridian langit. Fenomena berlalunya termasyhur bagian selatan meridian langit disebut klimaks atas. Momen kulminasi atas dari pusat Matahari disebut tengah hari sejati, dan momen klimaks bawah disebut tengah malam sejati. Interval waktu antara klimaks - setengah hari.

Untuk tokoh-tokoh non-pengaturan, kedua klimaks terlihat di atas cakrawala, untuk naik dan terbenam klimaks yang lebih rendah terjadi di bawah cakrawala, di bawah titik utara. Setiap bintang memuncak di daerah tertentu selalu berada pada ketinggian yang sama di atas cakrawala, karena jarak sudutnya dari kutub langit dan dari ekuator langit tidak berubah. Matahari dan bulan berubah ketinggian
yang mereka berujung.