небесна сфера

Небесна сфера - це уявна сферична поверхня довільного радіуса, в центрі якої знаходиться спостерігач. Небесні тіла проектуються на небесну сферу.

Через малі розміри Землі, в порівнянні з відстанями до зірок, спостерігачів, розташованих в різних місцях земної поверхні, можна вважати що знаходяться в центрі небесної сфери. Насправді ніякої матеріальної сфери, навколишнього Землю, в природі не існує. Небесні тіла рухаються в безмежному світовому просторі на самих різних відстанях від Землі. Ці відстані неймовірно великі, наш зір не в змозі їх оцінити, тому людині все небесні тіла представляються однаково віддаленими.

Точка небесної сфери, яка залишається нерухомою при добовому русі зірок, умовно називається північним полюсом світу. Протилежна точка небесної сфери називається південним полюсом світу. Жителі північної півкулі його не бачать, т. К. Він перебуває під горизонтом. Стрімка лінія, що проходить через спостерігача, перетинає небо над головою в точкезеніта і в діаметрально протилежній точці, званої надиром.

Елементи небесної сфери

Співвідношення між елементами небесної сфери і земної кулі

Ось видимого обертання небесної сфери, що сполучає обидва полюси світу і проходить через спостерігача, називають віссю світу. На горизонті під північним полюсом світу лежить точка півночі. діаметрально протилежна їй точка - точка півдня. Точки сходу і заходу лежать на лінії горизонту і відстоять від точок півночі і півдня на 90 °.

Площина, що проходить через центр сфери перпендикулярно осі світу, образуетплоскость небесного екватора. паралельну площині земного екватора. Площина небесного меридіана проходить через полюси світу, точки півночі і півдня, зеніт і надир.

небесні координати

Система координат, в якій відлік проводиться від площини екватора, називається екваторіальній. Кутова відстань світила від небесного екватора називається схилянням ($ \ boldsymbol $), яке змінюється від -90 ° до + 90 °. Схиляння вважається позитивним на північ від екватора і негативним на південь. Пряме сходження світила ($ \ boldsymbol $) вимірюється кутом між площинами великих кіл, один з яких проходить через полюси світу і дане світило, другий - через полюси світу і точку весняного рівнодення, що лежить на екваторі.

екваторіальні координати

горизонтальні координати

Кутовим відстанню називається відстань між об'єктами на небі, що вимірюється кутом, який утворений променями, що йдуть до об'єкта з точки спостереження. Кутова відстань світила від горизонту називаютвисотой світила над горизонтом. Положення світила відносно сторін горизонту називається азимутом. Відлік ведеться від півдня за годинниковою стрілкою. Азимут і висоту світила над горизонтом вимірюють теодолітом. У кутових одиницях виражають не тільки відстані між небесними об'єктами, але і розміри самих об'єктів. Кутова відстань полюса світу від горизонту дорівнює географічній широті місцевості.

Висота світил у кульмінації

Явища проходження світил через небесний меридіан називаються кульмінаціями. Нижньої кульмінацією називається проходження світил через північну половину небесного меридіана. Явище проходження світилом південної половини небесного меридіана називається верхньою кульмінацією. Момент верхньої кульмінації центра Сонця називається справжнім полуднем, а момент нижньої кульмінації - справжньою північчю. Проміжок часу між кульмінаціями - половина доби.

У заходять світил над горизонтом видно обидві кульмінації, у висхідних і заходять нижня кульмінація відбувається під горизонтом, нижче точки півночі. Кожна зірка кульминирует в даній місцевості завжди на одній і тій же висоті над горизонтом, бо її кутова відстань від полюса світу і від небесного екватора не змінюється. Сонце ж і Місяць змінюють висоту, на якій вони кульминируют.