Астронет - сферична астрономія

3.1. Горизонтальна система координат

Уявімо собі спостерігача, що знаходиться на поверхні Землі. Одним з виділених напрямків для нього, як говорилося вище, є напрямок, що збігається з прямовисною лінією. або з силою тяжіння Землі. Подумки продовжимо прямовисну лінію вгору і вниз до перетину її з небесною сферою. Точки перетину (полюси горизонтальної системи координат) називаються зенітом і надиром і позначаються як і, відповідно (рис. 3.1). Площина, перпендикулярна прямовисній лінії, називається площиною горизонту.

Мал. 3.1. Горизонтальна система координат

Якщо через точки зеніту і надира провести площину, то вона перетне небесну сферу по колу, яка, за традицією, називається вертикальним кругом. На площині горизонту виділимо чотири точки: півночі (), півдня (), заходу () і сходу () (рис. 3.1). Визначення точок півночі і півдня пов'язано з напрямком осі обертання Землі (див. §3.2).

Визначення 3.1.1Вертікальний коло, що проходить через точки сходу і заходу, називається першим вертікалом.

Якщо вертикальний коло проходить через небесний об'єкт, то він називається вертікалом цього об'єкта. Дуга вертикала називається зенітним відстанню об'єкта. Замість зенітного відстані часто використовується інша координата: висота об'єкта над горизонтом; дуга дорівнює. З малюнка видно, що. Зенітна відстань (або висота небесного об'єкта) є однією з координат в горизонтальній системі. Якщо небесний об'єкт знаходиться над горизонтом, то його зенітне відстань змінюється від (об'єкт в зеніті) до (об'єкт в площині горизонту). Висота об'єкта змінюється від до, відповідно. Якщо або, то кажуть, що об'єкт знаходиться під горизонтом; він в цьому випадку невидимий для спостерігача 3.3. При чи об'єкт знаходиться в надирі. При такому визначенні зенітного відстані кут еквівалентний куту (див. Визначення сферичних координат (§2.3) та рис. 2.5).

Другий координатою в горизонтальній системі є азимут небесного об'єкта. Азимут - це двогранний кут між площиною і вертікалом об'єкта. Слід зауважити, що у визначенні початкової точки відліку азимута є свавілля. У підручнику К.А.Кулікова "Курс сферичної астрономії" і деяких інших підручниках азимут відраховується від точки півдня в напрямку на захід (за годинниковою стрілкою) від до. В даному підручнику також приймається ця угода. У ряді книг азимут відраховується від точки півночі на схід від до, а іноді азимут вимірюється в межах.

Головними колами в горизонтальній системі координат є: площина горизонту. перший вертикал. вертикалі органів небесного тіла і точки. зеніту, надира, півночі, півдня, сходу і заходу. Використовуються також малі кола світил - кола висоти або альмукантарати. Це - кола, паралельні площині горизонту і проходять через небесного тіло. На рис. 3.1 коло висоти показаний пунктирною лінією.

Припустимо, що спостерігач нерухомий відносно горизонтальної системи координат. Через те, що напрямок прямовисної лінії не збігається з напрямком осі обертання Землі (якщо спостерігач не знаходиться на полюсі), об'єкти на небі рухаються відносно горизонтальної системи складним чином: одночасно змінюються і зенітне відстань, і азимут. Тому, щоб зірка зберігала своє становище в поле зору телескопа, телескоп повинен також переміщатися по складному закону.