Добрый вечер, уважаемые любители ночного неба.
Сегодня предлагаю на один день оторваться от наблюдений и поисков и разобраться, как и почему все это огромное скопище звезд движется по небосводу. Вращение проекции Солнца по земной поверхности мы рассмотрели в первом занятии, теперь обратимся к созвездиям и звездам.
На рисунке справа – Земля с координатной сеткой: параллелями и меридианами. Параллели или широты отсчитываются от экватора к северу или югу от 0 до 90 градусов. Меридианы или долготы отсчитываются от нулевого меридиана к западу или востоку от 0 до 180 градусов. Таким образом, любой географический объект, любая точка поверхности зафиксирована двумя координатами и находится на своем месте. Для «общения» с космосом мы принимаем геоцентрическую систему: Земля неподвижна, а небесная сфера вращается вокруг нее. Так удобнее для понимания, для вычислений, ну и для удовлетворения собственного «эго», что немаловажно.
На рисунке слева – небесная сфера с аналогичной координатной сеткой (и с вращающими ее ручками). Небесные объекты тоже четко зафиксированы своими координатами на сфере. Круги, параллельные экватору, называются склонениями. Они соответствуют земным широтам и отсчитываются от небесного экватора к северу и югу от 0 до 90 градусов. Круги, проходящие через полюса и соответствующие земным меридианам, называются часовыми углами. Звездные часовые углы отсчитываются к западу от условной точки – Точки Овна, в которой кульминирует Солнце 21 марта – весеннее равноденствие и начало астрономического года. Звездный часовой угол – это тоже практически постоянная координата.
А теперь попробуем обе сферы: небесную и земную совместить в одну и найти в ней свое место. Для этого развернем небесную ось перпендикулярно земной, наложим одну сферу на другую и зададим небесной сфере вращение. При этом ось вращения (ось полюсов) небесной сферы пройдет через плоскость земного экватора, а ось полюсов Земли пройдет через плоскость небесного экватора. Круги склонений станут постоянными орбитами звезд.
Что нам это дает? Мы получаем еще одну систему координат на небесной сфере, но уже привязанную к земному наблюдателю, который сидит внутри вот этой новой конструкции. Горизонтальная плоскость - плоскость экватора становится плоскостью истинного горизонта, от нее мы отсчитываем угловую высоту светила. Вертикальная плоскость, проходящая через полюса, становится плоскостью меридиана наблюдателя, от нее мы отсчитываем угловое направление на светило. Теперь каждую звезду над горизонтом мы можем определить по двум координатам: высоте и направлению (азимуту), которые зафиксируют звезду на небе в данный момент наблюдения.
Так будет выглядеть видимая над горизонтом часть небесной сферы, если наблюдатель находится на экваторе:
На экваторе все звезды, северные и южные, восходят и заходят, лишь Полярная звезда лежит на линии горизонта в его северной точке. Звезды движутся по строго вертикальным орбитам, направление на любую звезду остается постоянным.
Если же изменяется широта наблюдателя, то положение звездных орбит (кругов склонения) тоже изменяется. Вот так движение звезд будет выглядеть на побережье Черного моря, на широте 45 градусов:
Плоскость горизонта и меридиан наблюдателя по-прежнему расположены перпендикулярно друг другу, а плоскости орбит наклонены к меридиану под углом, равным широте места, т.е. в данном случае 45 градусов. Азимуты и высоты звезд ежесекундно изменяются. При этом, некоторые северные звезды становятся незаходящими: мы видим, что орбита звездочки в правом верхнем углу не уходит под горизонт. Точно так же часть южных звезд в этой широте не восходит. Полярная звезда держит направление на север, а ее высота над горизонтом равна широте места наблюдателя.
А вот такую интересную картину звездного неба можно наблюдать на Северном полюсе:
Все звезды Северного полушария видны, они не заходят и не восходят, а вращаются на своих орбитах параллельно плоскости горизонта. Южные звезды не видны, они под горизонтом соответственно. Дельта Ориона Минтака, которая находится на небесном экваторе, катится по горизонту. Высоты звезд постоянные, направления неопределенные. Полярная звезда висит прямо над головой и тоже никуда не указывает, что не удивительно – на Северном полюсе все направления на юг.
Вся эта стройная фиксированная система не относится к планетам. Их склонения и, значит, орбиты изменяются, поэтому в течение года планеты переходят из созвездия в созвездие, из Северного полушария в Южное и наоборот. За такое непостоянство их и называют блуждающими звездами.
Что нам эти знания дают? Главное, что соединение двух систем координат, земной и небесной, позволило определять позицию на земной поверхности по высотам и азимутам светил. К сожалению, одно из замечательных изобретений конца 20-го века - GPS пусть не стало убийцей навигационной астрономии, но сделало ее полным инвалидом и перевело из практических наук в прикладные. Зато при наблюдении и поиске звезд вы сможете легко посчитать, какие звезды в вашей местности заходящие, какие – незаходящие, а какие вы вообще не увидите. Для Северного полушария: если склонение звезды больше разности (90 градусов минус широта вашего места), то звезда не заходит, а звезда с таким же южным склонением не восходит. Если же склонение звезды меньше разности (90 градусов минус широта вашего места), то звезда с северным или южным склонением восходит и заходит. Склонения звезд можно посмотреть на звездных картах или в общей информации в интернете, а широту местности спросите у участкового.
Есть еще один интересный вывод, к которому рано или поздно приводят наблюдения за звездами. Сотни миллионов, если не миллиарды, огромных и огромнейших объектов, расставленных по своим местам и подчиняющихся общим законам – это отлаженная Система, которая, в отличие от хаоса, не может возникнуть сама по себе. Нужно ли еще какое-то доказательство существования Бога? Не персонифицированного Бога, а Создателя и Администратора.
Вот на такой философской ноте закончим сегодняшнее занятие. А на следующем продолжим искать звезды. Пока я предполагаю придерживаться такого же формата: две публикации в неделю, в пятницу и в понедельник. Так что доживем до понедельника.
Спасибо за внимание.
Канал CosmoПорт благодарит сайт Pixabay за предоставленный иллюстративный материал.
