O ponto mais alto da esfera celeste acima da cabeça. Esfera celestial

Pontos e linhas da esfera celeste - como encontrar o almucantarat por onde passa o equador celeste, que é o meridiano celeste.

Qual é a esfera celeste

Esfera celestial- um conceito abstrato, uma esfera imaginária de raio infinitamente grande, cujo centro é o observador. Ao mesmo tempo, o centro da esfera celeste está, por assim dizer, ao nível dos olhos do observador (em outras palavras, tudo o que você vê acima de sua cabeça, de horizonte a horizonte, é esta mesma esfera). Porém, para facilidade de percepção, podemos considerar o centro da esfera celeste e o centro da Terra, não há erro nisso. As posições das estrelas, dos planetas, do Sol e da Lua são aplicadas à esfera na posição em que são visíveis no céu em um determinado momento a partir de um determinado ponto da localização do observador.

Ou seja, embora observemos a posição dos luminares na esfera celeste, nós, estando em diferentes locais do planeta, veremos constantemente um quadro um pouco diferente, conhecendo os princípios do “trabalho” da esfera celeste, olhando para o céu noturno, podemos facilmente nos orientar no solo usando uma técnica simples. Conhecendo a visão aérea no ponto A, comparamos com a visão do céu no ponto B e, pelos desvios de pontos de referência familiares, podemos entender exatamente onde estamos agora.

Há muito que as pessoas inventam uma série de ferramentas para facilitar a nossa tarefa. Se você navegar ao longo do globo "terrestre" simplesmente com a ajuda da latitude e longitude, vários elementos semelhantes - pontos e linhas - também serão fornecidos para o globo "celestial" - a esfera celeste.

Esfera celeste e posição do observador. Se o observador se mover, toda a esfera visível para ele se moverá.

Elementos da esfera celeste

A esfera celeste possui vários pontos, linhas e círculos característicos, vamos considerar os principais elementos da esfera celeste.

Observador vertical

Observador vertical- uma linha reta que passa pelo centro da esfera celeste e coincide com a direção do fio de prumo no ponto do observador. Zênite- o ponto de intersecção da vertical do observador com a esfera celeste, localizado acima da cabeça do observador. Nadir- o ponto de intersecção da vertical do observador com a esfera celeste, oposto ao zênite.

Horizonte verdadeiro- um grande círculo na esfera celeste, cujo plano é perpendicular à vertical do observador. O verdadeiro horizonte divide a esfera celeste em duas partes: hemisfério suprahorizontal onde o zênite está localizado, e hemisfério subhorizontal, onde está localizado o nadir.

Eixo do mundo (eixo da Terra)- uma linha reta em torno da qual ocorre a rotação diária visível da esfera celeste. O eixo do mundo é paralelo ao eixo de rotação da Terra e, para um observador localizado em um dos pólos da Terra, coincide com o eixo de rotação da Terra. A rotação diária aparente da esfera celeste é um reflexo da rotação diária real da Terra em torno do seu eixo. Os pólos do mundo são os pontos de intersecção do eixo do mundo com a esfera celeste. O pólo do mundo, localizado na constelação da Ursa Menor, é chamado Polo Norte mundo, e o pólo oposto é chamado pólo Sul.

Um grande círculo na esfera celeste, cujo plano é perpendicular ao eixo do mundo. O plano do equador celeste divide a esfera celeste em hemisfério norte, onde está localizado o Pólo Norte do Mundo, e hemisfério sul onde está localizado o Pólo Sul do Mundo.

Ou o meridiano do observador - um grande círculo na esfera celeste, passando pelos pólos do mundo, o zênite e o nadir. Coincide com o plano do meridiano terrestre do observador e divide a esfera celeste em Oriental E hemisfério Ocidental.

Pontos norte e sul- pontos de intersecção do meridiano celeste com o horizonte verdadeiro. O ponto mais próximo do Pólo Norte do mundo é chamado de ponto norte do verdadeiro horizonte C, e o ponto mais próximo do Pólo Sul do mundo é chamado de ponto sul Yu. Os pontos leste e oeste são os pontos de intersecção do equador celeste com o horizonte verdadeiro.

linha do meio-dia- uma linha reta no plano do horizonte verdadeiro, conectando os pontos norte e sul. Esta linha é chamada meio-dia porque ao meio-dia, hora solar verdadeira local, a sombra do pólo vertical coincide com esta linha, ou seja, com o meridiano verdadeiro deste ponto.

Pontos de intersecção do meridiano celeste com o equador celeste. O ponto mais próximo do ponto sul do horizonte é chamado ponto ao sul do equador celeste, e o ponto mais próximo do ponto norte do horizonte é ponto ao norte do equador celeste.

Luminárias verticais

Luminárias verticais, ou círculo de altura, - um grande círculo na esfera celeste, passando pelo zênite, nadir e luminária. A primeira vertical é a vertical que passa pelos pontos leste e oeste.

Círculo de declinação, ou , - um grande círculo na esfera celeste, passando pelos pólos do mundo e pela luminária.

Um pequeno círculo na esfera celeste, traçado através da luminária paralelamente ao plano do equador celeste. O movimento diário visível das luminárias ocorre ao longo dos paralelos diários.

Luminárias Almukantarat

Luminárias Almukantarat- um pequeno círculo na esfera celeste, traçado através da luminária paralelamente ao plano do horizonte verdadeiro.

Todos os elementos da esfera celeste mencionados acima são usados ​​ativamente para resolver problemas práticos de orientação no espaço e determinar a posição das estrelas. Dependendo dos objetivos e condições de medição, são utilizados dois sistemas diferentes. coordenadas celestes esféricas.

Em um sistema, a luminária é orientada em relação ao horizonte verdadeiro e é chamada de sistema, e no outro, em relação ao equador celeste e é chamada.

Em cada um desses sistemas, a posição da luminária na esfera celeste é determinada por dois valores angulares, assim como a posição dos pontos na superfície da Terra é determinada pela latitude e longitude.

A esfera celeste é uma superfície esférica imaginária de raio arbitrário, no centro da qual está o observador. Os corpos celestes são projetados esfera celestial.

Devido ao pequeno tamanho da Terra, em comparação com as distâncias às estrelas, observadores localizados em diferentes locais da superfície terrestre podem ser considerados como estando em o centro da esfera celeste. Na verdade, nenhuma esfera material ao redor da Terra existe na natureza. Os corpos celestes se movem no espaço ilimitado do mundo a várias distâncias da Terra. Essas distâncias são inimaginavelmente grandes, nossa visão não é capaz de avaliá-las, portanto, para uma pessoa, todos os corpos celestes parecem estar igualmente distantes.

Durante o ano, o Sol descreve um grande círculo contra o fundo do céu estrelado. O caminho anual do Sol na esfera celeste é chamado de eclíptica. Movendo-se eclíptica. O sol cruza o equador celestial duas vezes nos equinócios. Isso acontece nos dias 21 de março e 23 de setembro.

O ponto da esfera celeste, que permanece imóvel durante o movimento diário das estrelas, é convencionalmente chamado de pólo celeste norte. O ponto oposto da esfera celeste é chamado de pólo celeste sul. Os moradores do hemisfério norte não o veem, porque está abaixo do horizonte. Um fio de prumo que passa pelo observador cruza o céu no zênite e no ponto diametralmente oposto, chamado nadir.

O eixo de rotação visível da esfera celeste, conectando os dois pólos do mundo e passando pelo observador, é chamado de eixo do mundo. No horizonte abaixo do pólo norte do mundo encontra-se ponto Norte, seu ponto diametralmente oposto - ponto sul. Pontos Leste e Oeste encontram-se na linha do horizonte e estão separados por 90° dos pontos norte e sul.

O plano que passa pelo centro da esfera perpendicular ao eixo do mundo forma plano do equador celeste paralelo ao plano do equador da Terra. O plano do meridiano celeste passa pelos pólos do mundo, pontos norte e sul, zênite e nadir.

Coordenadas celestes

O sistema de coordenadas no qual a referência é feita a partir do plano do equador é denominado equatorial. Chama-se a distância angular da estrela ao equador celeste, que varia de -90° a +90°. declinação considerado positivo ao norte do equador e negativo ao sul. é medido pelo ângulo entre os planos dos grandes círculos, um dos quais passa pelos pólos do mundo e pela luminária dada, o segundo pelos pólos do mundo e pelo ponto do equinócio vernal situado no equador.

Coordenadas horizontais

Distância angular é a distância entre objetos no céu, medida pelo ângulo que é formado pelos raios que vão até o objeto a partir do ponto de observação. A distância angular da estrela ao horizonte é chamada de altura da estrela acima do horizonte. A posição do sol em relação aos lados do horizonte é chamada de azimute. A contagem regressiva é do sul no sentido horário. Azimute e a altura da estrela acima do horizonte é medida com um teodolito. Em unidades angulares, não apenas as distâncias entre objetos celestes são expressas, mas também os tamanhos dos próprios objetos. A distância angular do pólo celeste ao horizonte é igual à latitude geográfica da área.

A altura das luminárias no clímax

Os fenômenos da passagem de luminares pelo meridiano celeste são chamados de clímax. O clímax inferior é a passagem dos luminares pela metade norte do meridiano celestial. O fenômeno da passagem da luminária da metade sul do meridiano celeste é denominado clímax superior. O momento da culminação superior do centro do Sol é chamado de meio-dia verdadeiro, e o momento do clímax inferior é chamado de meia-noite verdadeira. O intervalo de tempo entre os clímax - metade do dia.

Para luminárias não poentes, ambos os clímax são visíveis acima do horizonte, para luminárias ascendentes e poentes clímax inferior ocorre abaixo do horizonte, abaixo do ponto norte. Cada estrela culmina em uma determinada área está sempre na mesma altura acima do horizonte, porque sua distância angular do pólo celeste e do equador celeste não muda. O sol e a lua mudam de altura
que eles culminar.

Todos os corpos celestes estão a distâncias extraordinariamente grandes e muito diferentes de nós. Mas para nós eles parecem igualmente remotos e como se estivessem localizados em uma determinada esfera. Ao resolver problemas práticos em astronomia aeronáutica, é importante saber não a distância até as estrelas, mas sua posição na esfera celeste no momento da observação.

A esfera celeste é uma esfera imaginária de raio infinitamente grande, cujo centro é o observador. Ao considerar a esfera celeste, seu centro está alinhado com o olho do observador. As dimensões da Terra são negligenciadas, de modo que o centro da esfera celeste também é frequentemente combinado com o centro da Terra. As luminárias são aplicadas à esfera em uma posição em que são visíveis no céu em algum momento a partir de um determinado ponto da localização do observador.

A esfera celeste possui vários pontos, linhas e círculos característicos. Na fig. 1.1, um círculo de raio arbitrário representa uma esfera celeste, no centro da qual, indicado pelo ponto O, está localizado o observador. Considere os principais elementos da esfera celeste.

A vertical do observador é uma linha reta que passa pelo centro da esfera celeste e coincide com a direção do fio de prumo no ponto do observador. Zenith Z - o ponto de intersecção da vertical do observador com a esfera celeste, localizado acima da cabeça do observador. Nadir Z" - o ponto de intersecção da vertical do observador com a esfera celeste, oposto ao zênite.

O verdadeiro horizonte N E SW W é um grande círculo na esfera celeste, cujo plano é perpendicular à vertical do observador. O horizonte verdadeiro divide a esfera celeste em duas partes: o hemisfério acima do horizonte, no qual está localizado o zênite, e o hemisfério subhorizonte, no qual está localizado o nadir.

O eixo do mundo PP" é uma linha reta em torno da qual ocorre a rotação diária visível da esfera celeste.

Arroz. 1.1. Pontos, linhas e círculos básicos na esfera celeste

O eixo do mundo é paralelo ao eixo de rotação da Terra e, para um observador localizado em um dos pólos da Terra, coincide com o eixo de rotação da Terra. A rotação diária aparente da esfera celeste é um reflexo da rotação diária real da Terra em torno do seu eixo.

Os pólos do mundo são os pontos de intersecção do eixo do mundo com a esfera celeste. O pólo celeste, localizado na constelação da Ursa Menor, é denominado pólo celeste Norte R, e o pólo oposto é denominado pólo Sul R.

O equador celeste é um grande círculo na esfera celeste, cujo plano é perpendicular ao eixo do mundo. O plano do equador celeste divide a esfera celeste em hemisfério norte, onde está localizado o Pólo Norte do Mundo, e hemisfério sul, onde está localizado o Pólo Sul do Mundo.

O meridiano celeste, ou meridiano do observador, é um grande círculo na esfera celeste, passando pelos pólos do mundo, zênite e nadir. Coincide com o plano do meridiano terrestre do observador e divide a esfera celeste nos hemisférios oriental e ocidental.

Os pontos norte e sul são os pontos de intersecção do meridiano celeste com o horizonte verdadeiro. O ponto mais próximo do Pólo Norte do mundo é chamado de ponto norte do verdadeiro horizonte C, e o ponto mais próximo do Pólo Sul do mundo é chamado de ponto sul Yu. Os pontos leste e oeste são os pontos de intersecção do equador celeste com o horizonte verdadeiro.

Linha do meio-dia - uma linha reta no plano do horizonte verdadeiro, conectando os pontos norte e sul. Esta linha é chamada meio-dia porque ao meio-dia, hora solar verdadeira local, a sombra do pólo vertical coincide com esta linha, ou seja, com o verdadeiro meridiano deste ponto.

Os pontos sul e norte do equador celeste são os pontos de intersecção do meridiano celeste com o equador celeste. O ponto mais próximo do ponto sul do horizonte é chamado de ponto sul do equador celeste, e o ponto mais próximo do ponto norte do horizonte é chamado de ponto norte.

A vertical da luminária, ou círculo de altura, é um grande círculo na esfera celeste, passando pelo zênite, nadir e luminária. A primeira vertical é a vertical que passa pelos pontos leste e oeste.

O círculo de declinação, ou círculo horário da luminária, PMP é um grande círculo na esfera celeste, passando pelos pólos da myoa e da luminária.

O paralelo diário da luminária é um pequeno círculo na esfera celeste, traçado através da luminária paralelamente ao plano do equador celeste. O movimento diário visível das luminárias ocorre ao longo dos paralelos diários.

Almukantarat da luminária AMAG - um pequeno círculo na esfera celeste, traçado através da luminária paralelamente ao plano do horizonte verdadeiro.

Os elementos considerados da esfera celeste são amplamente utilizados na astronomia da aviação.