Svi elementi nebeske sfere. Predavanje iz astronomije - Nebeska sfera, njene glavne tačke. Osnovne odredbe nebeske sfere

CELESTIAL SPHERE
Kada posmatramo nebo, svi astronomski objekti izgledaju kao da se nalaze na površini u obliku kupole, u čijem središtu se nalazi posmatrač. Ova imaginarna kupola čini gornju polovinu zamišljene sfere koja se naziva "nebeska sfera". On igra osnovnu ulogu u označavanju položaja astronomskih objekata.

Iako se Mjesec, planete, Sunce i zvijezde nalaze na različitim udaljenostima od nas, čak i najbliži od njih su toliko udaljeni da ne možemo na oko procijeniti njihovu udaljenost. Smjer prema zvijezdi se ne mijenja dok se krećemo po površini Zemlje. (Istina, lagano se mijenja kako se Zemlja kreće duž svoje orbite, ali ovaj paralaktički pomak može se uočiti samo uz pomoć najpreciznijih instrumenata.) Čini nam se da se nebeska sfera rotira, budući da se svjetiljke dižu na istoku i postavljeno na zapadu. Razlog tome je rotacija Zemlje od zapada prema istoku. Prividna rotacija nebeske sfere događa se oko imaginarne ose koja nastavlja Zemljinu os rotacije. Ova os siječe nebesku sferu u dvije tačke koje se nazivaju sjeverni i južni "nebeski pol". Nebeski sjeverni pol leži otprilike jedan stepen od zvijezde Sjevernjače, a u blizini južnog pola nema sjajnih zvijezda.

Zemljina os rotacije je nagnuta približno 23,5° u odnosu na okomicu na ravan Zemljine orbite (na ravan ekliptike). Presek ove ravni sa nebeskom sferom daje kružnicu - ekliptiku, prividnu putanju Sunca u toku godine. Orijentacija zemljine ose u svemiru ostaje gotovo nepromijenjena. Stoga svake godine u junu, kada je sjeverni kraj ose nagnut prema Suncu, on se diže visoko na nebu na sjevernoj hemisferi, gdje dani postaju dugi, a noći kratke. Prelaskom na suprotnu stranu orbite u decembru, ispostavlja se da je Zemlja južnom hemisferom okrenuta prema Suncu, a na našem sjeveru dani postaju kratki, a noći duge.
vidi takođe SEASONS . Međutim, pod uticajem sunčeve i lunarne gravitacije, orijentacija Zemljine ose se postepeno menja. Glavno kretanje ose izazvano uticajem Sunca i Meseca na ekvatorijalno ispupčenje Zemlje naziva se precesija. Kao rezultat precesije, Zemljina os se polako rotira oko okomite na orbitalnu ravan, opisujući konus poluprečnika 23,5° tokom 26 hiljada godina. Iz tog razloga, nakon nekoliko vekova pol više neće biti u blizini Severnjače. Osim toga, Zemljina os prolazi kroz male oscilacije zvane nutacija, koje su povezane sa eliptičnošću orbita Zemlje i Mjeseca, kao i sa činjenicom da je ravan Mjesečeve orbite blago nagnuta prema ravni Zemljine orbite. orbita. Kao što već znamo, izgled nebeske sfere se menja tokom noći usled rotacije Zemlje oko svoje ose. Ali čak i ako posmatrate nebo u isto vrijeme tokom cijele godine, njegov izgled će se promijeniti zbog Zemljine revolucije oko Sunca. Za potpunu orbitu od 360°, Zemlji je potrebno cca. 3651/4 dana - otprilike jedan stepen dnevno. Inače, dan, tačnije solarni dan je vrijeme tokom kojeg se Zemlja jednom okrene oko svoje ose u odnosu na Sunce. Sastoji se od vremena potrebnog Zemlji da se okrene u odnosu na zvijezde (“sideralni dan”), plus kratko vrijeme – oko četiri minute – potrebno za rotaciju, kompenzirajući Zemljino orbitalno kretanje dnevno za jedan stepen . Dakle, za godinu dana cca. 3651/4 solarnih dana i cca. 3661/4 zvjezdice.
Kada se posmatra sa određene tačke
Zemljine zvijezde koje se nalaze u blizini polova su ili uvijek iznad horizonta ili se nikada ne dižu iznad njega. Sve ostale zvijezde izlaze i zalaze, a svaki dan se izlazak i zalazak svake zvijezde dešavaju 4 minute ranije nego prethodnog dana. Neke zvezde i sazvežđa izlaze na nebu noću zimi - mi ih zovemo "zimske", a druge - "leto". Dakle, izgled nebeske sfere je određen tri puta: doba dana povezano sa rotacijom Zemlje; doba godine povezano sa revolucijom oko Sunca; epoha povezana s precesijom (iako je potonji efekat jedva primjetan "na oko" čak i za 100 godina).
Koordinatni sistemi. Postoje različiti načini da se ukaže na položaj objekata na nebeskoj sferi. Svaki od njih je pogodan za određenu vrstu zadatka.
Alt-azimutski sistem. Za označavanje položaja objekta na nebu u odnosu na zemaljske objekte koji okružuju posmatrača, koristi se "alt-azimuth" ili "horizontal" koordinatni sistem. Označava ugaonu udaljenost objekta iznad horizonta, nazvanu "visina", kao i njegov "azimut" - ugaonu udaljenost duž horizonta od konvencionalne tačke do tačke koja leži direktno ispod objekta. U astronomiji se azimut mjeri od tačke jug prema zapadu, a u geodeziji i navigaciji - od tačke sjever prema istoku. Stoga, prije korištenja azimuta, morate saznati u kojem sistemu je to naznačeno. Tačka na nebu direktno iznad vaše glave ima visinu od 90° i naziva se "zenit", a tačka koja je dijametralno suprotna njoj (ispod vaših stopala) naziva se "nadir". Za mnoge probleme važan je veliki krug nebeske sfere, nazvan „nebeski meridijan“; prolazi kroz zenit, nadir i polove svijeta, i prelazi horizont na tačkama sjevera i juga.
Ekvatorijalni sistem. Zbog rotacije Zemlje, zvijezde se stalno kreću u odnosu na horizont i kardinalne tačke, a njihove koordinate u horizontalnom sistemu se mijenjaju. Ali za neke astronomske probleme, koordinatni sistem mora biti nezavisan od položaja posmatrača i doba dana. Takav sistem se naziva "ekvatorijalni"; njegove koordinate liče na geografske širine i dužine. U njemu, ravnina zemaljskog ekvatora, proširena do sjecišta s nebeskom sferom, definira glavni krug - "nebeski ekvator". "Deklinacija" zvijezde podsjeća na geografsku širinu i mjeri se njenom ugaonom udaljenosti sjeverno ili južno od nebeskog ekvatora. Ako je zvijezda vidljiva tačno u zenitu, onda je geografska širina mjesta promatranja jednaka deklinaciji zvijezde. Geografska dužina odgovara „pravom usponu“ zvijezde. Meri se istočno od tačke preseka ekliptike sa nebeskim ekvatorom, kojom Sunce prolazi u martu, na dan početka proleća na severnoj hemisferi i jeseni na južnoj. Ova tačka, važna za astronomiju, naziva se "prva tačka Ovna", ili "tačka prolećnog ekvinocija", i označena je znakom
Ostali sistemi. U neke svrhe se koriste i drugi koordinatni sistemi na nebeskoj sferi. Na primjer, kada proučavaju kretanje tijela u Sunčevom sistemu, koriste koordinatni sistem čija je glavna ravan ravan Zemljine orbite. Struktura Galaksije se proučava u koordinatnom sistemu čija je glavna ravan ekvatorijalna ravan Galaksije, predstavljena na nebu krugom koji prolazi duž Mlečnog puta.
Poređenje koordinatnih sistema. Najvažniji detalji horizontalnog i ekvatorijalnog sistema prikazani su na slikama. U tabeli su ovi sistemi upoređeni sa geografskim koordinatnim sistemom.
Prelazak iz jednog sistema u drugi.Često postoji potreba da se izračunaju njene ekvatorijalne koordinate iz alt-azimutalnih koordinata zvijezde, i obrnuto. Da biste to učinili, potrebno je znati trenutak posmatranja i položaj posmatrača na Zemlji. Matematički, problem je riješen korištenjem sfernog trougla sa vrhovima u zenitu, sjevernom nebeskom polu i zvijezdi X; naziva se "astronomski trougao". Ugao sa vrhom na sjevernom nebeskom polu između meridijana posmatrača i smjera ka nekoj tački na nebeskoj sferi naziva se "časovni ugao" ove tačke; mjeri se zapadno od meridijana. Satni ugao proljetnog ekvinocija, izražen u satima, minutama i sekundama, naziva se "sideralno vrijeme" (S. T. - sideralno vrijeme) u tački posmatranja. A budući da je pravi uspon zvijezde ujedno i polarni ugao između smjera prema njoj i točke proljetne ravnodnevnice, siderično vrijeme je jednako pravoj ascenziji svih tačaka koje leže na meridijanu posmatrača. Dakle, satni ugao bilo koje tačke na nebeskoj sferi jednak je razlici između sideralnog vremena i njegovog pravog uspona:

Neka je širina posmatrača j. Ako su date ekvatorijalne koordinate zvijezde a i d, tada se njene horizontalne koordinate a mogu izračunati pomoću sljedećih formula: Možete riješiti i inverzni problem: koristeći izmjerene vrijednosti a i h, znajući vrijeme, izračunaj a i d. Deklinacija d se računa direktno iz posljednje formule, zatim se H izračunava iz pretposljednje, a iz prve, ako je poznato siderično vrijeme, izračunava se a.
Reprezentacija nebeske sfere. Tokom mnogih vekova, naučnici su tražili najbolje načine da predstave nebesku sferu za proučavanje ili demonstraciju. Predložena su dva tipa modela: dvodimenzionalni i trodimenzionalni. Nebeska sfera se može prikazati na ravni na isti način kao što je sferna Zemlja prikazana na kartama. U oba slučaja potrebno je odabrati sistem geometrijske projekcije. Prvi pokušaj predstavljanja dijelova nebeske sfere na ravni bile su slike na stijenama zvjezdanih konfiguracija u pećinama starih ljudi. Danas postoje razne mape zvijezda koje se objavljuju u obliku ručno nacrtanih ili fotografskih zvjezdanih atlasa koji pokrivaju cijelo nebo. Drevni kineski i grčki astronomi konceptualizirali su nebesku sferu u modelu poznatom kao "armilarna sfera". Sastoji se od metalnih krugova ili prstenova povezanih zajedno kako bi se prikazali najvažniji krugovi nebeske sfere. Danas se često koriste zvjezdani globusi na kojima su označeni položaji zvijezda i glavni krugovi nebeske sfere. Armilarne sfere i globusi imaju zajednički nedostatak: položaji zvijezda i oznake krugova označeni su na njihovoj vanjskoj, konveksnoj strani koju gledamo izvana, dok nebo gledamo "iznutra", a čini nam se da su zvijezde smještene na konkavnoj strani nebeske sfere. To ponekad dovodi do zabune u smjeru kretanja zvijezda i figura sazviježđa. Najrealističniji prikaz nebeske sfere pruža planetarijum. Optička projekcija zvijezda na hemisferični ekran iznutra omogućava vam da vrlo precizno reproducirate izgled neba i sve vrste kretanja svjetiljki na njemu.
vidi takođe
ASTRONOMIJA I ASTROFIZIKA;
PLANETARIUM;
ZVIJEZDE.

Collier's Encyclopedia. - Otvoreno društvo. 2000 .

Veliki enciklopedijski rečnik - zamišljena pomoćna sfera proizvoljnog poluprečnika na koju se projektuju nebeska tela. Koristi se u astronomiji za proučavanje relativnog položaja i kretanja svemirskih objekata na osnovu određivanja njihovih koordinata na nebeskoj sferi.... enciklopedijski rječnik

Imaginarna pomoćna sfera proizvoljnog radijusa na koju se projektuju nebeska tijela; služi za rješavanje različitih astrometrijskih problema. Ideja N. s. nastao u antičko doba; baziran je na vizuelnom... Velika sovjetska enciklopedija

Zamišljena sfera proizvoljnog radijusa, u kojoj su nebeska tijela prikazana onako kako su vidljiva sa posmatračke tačke na površini Zemlje (tocentrični n.s.) ili kako bi bila vidljiva iz centra Zemlje (geocentrična n.s.) ili centra sunce … … Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

nebeska sfera- dangaus sfera statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. nebeska sfera vok. Himmelskugel, f; Himmelssphare, f rus. nebeska sfera, f; nebeski svod, m pranc. sphère céleste, f … Fizikos terminų žodynas

Nebeska sfera je zamišljena sfera proizvoljnog radijusa, koja se koristi u astronomiji za opisivanje relativnih položaja svjetiljki na nebu. Radi jednostavnosti proračuna, njegov polumjer je uzet jednak jedinici; Centar nebeske sfere, u zavisnosti od problema koji se rešava, kombinuje se sa zenicom posmatrača, sa centrom Zemlje, Meseca, Sunca ili čak sa proizvoljnom tačkom u svemiru.

Ideja o nebeskoj sferi nastala je u antičko doba. Zasnovan je na vizuelnom utisku postojanja kristalne kupole na nebu, na kojoj se činilo da su zvijezde učvršćene. Nebeska sfera u umovima starih naroda bila je najvažniji element Univerzuma. Sa razvojem astronomije, ovaj pogled na nebesku sferu je nestao. Međutim, geometrija nebeske sfere, postavljena u davna vremena, kao rezultat razvoja i poboljšanja, dobila je moderan oblik, u kojem se, radi pogodnosti različitih proračuna, koristi u astrometriji.

Razmotrimo nebesku sferu onakvom kakva se posmatraču čini na srednjim geografskim širinama sa površine Zemlje (slika 1).

Dvije prave linije, čiji se položaj može eksperimentalno utvrditi pomoću fizičkih i astronomskih instrumenata, igraju važnu ulogu u definiranju pojmova koji se odnose na nebesku sferu.

Prvi od njih je odvojak; Ovo je prava linija koja se u datoj tački poklapa sa smjerom gravitacije. Ova linija, povučena kroz centar nebeske sfere, siječe ga u dvije dijametralno suprotne tačke: gornja se zove zenit, donja se naziva nadir. Ravan koja prolazi kroz centar nebeske sfere okomita na liniju viska naziva se ravan matematičkog (ili istinitog) horizonta. Linija preseka ove ravni sa nebeskom sferom naziva se horizont.

Druga prava linija je osa sveta - prava linija koja prolazi kroz centar nebeske sfere paralelna sa osom rotacije Zemlje; Vidljiva je dnevna rotacija cijelog neba oko svjetske ose.

Tačke sjecišta svjetske ose sa nebeskom sferom nazivaju se sjeverni i južni pol svijeta. Najuočljivija zvijezda u blizini Sjevernog pola je Sjevernjača. U blizini južnog pola svijeta nema sjajnih zvijezda.

Ravan koja prolazi središtem nebeske sfere okomita na os svijeta naziva se ravan nebeskog ekvatora. Linija preseka ove ravni sa nebeskom sferom naziva se nebeski ekvator.

Podsjetimo da se krug koji se dobije kada nebesku sferu presječe ravan koja prolazi kroz njeno središte u matematici nazivamo velikim krugom, a ako ravan ne prolazi kroz centar, onda se dobija mali krug. Horizont i nebeski ekvator predstavljaju velike krugove nebeske sfere i dijele je na dvije jednake hemisfere. Horizont deli nebesku sferu na vidljivu i nevidljivu hemisferu. Nebeski ekvator ga dijeli na sjevernu i južnu hemisferu, respektivno.

Tokom dnevne rotacije neba, svjetiljke se okreću oko ose svijeta, opisujući male krugove na nebeskoj sferi, nazvane dnevne paralele; svjetiljke, 90° udaljene od polova svijeta, kreću se duž velikog kruga nebeske sfere - nebeskog ekvatora.

Nakon definiranja viska i ose svijeta, nije teško definirati sve ostale ravni i krugove nebeske sfere.

Ravan koja prolazi kroz centar nebeske sfere, u kojoj istovremeno leže i visak i svjetska osa, naziva se ravan nebeskog meridijana. Veliki krug od preseka ove ravni sa nebeskom sferom naziva se nebeski meridijan. Tačka preseka nebeskog meridijana sa horizontom, koja je bliža severnom polu sveta, naziva se severna tačka; dijametralno suprotno - tačka juga. Prava linija koja prolazi kroz ove tačke je podnevna linija.

Tačke na horizontu koje su udaljene 90° od sjeverne i južne tačke nazivaju se istočne i zapadne tačke. Ove četiri tačke se nazivaju glavnim tačkama horizonta.

Ravne koje prolaze kroz visak sijeku nebesku sferu u velikim krugovima i nazivaju se vertikali. Nebeski meridijan je jedna od vertikala. Vertikala okomita na meridijan i koja prolazi kroz tačke istoka i zapada naziva se prva vertikala.

Po definiciji, tri glavne ravni - matematički horizont, nebeski meridijan i prva vertikala - međusobno su okomite. Ravan nebeskog ekvatora je okomita samo na ravan nebeskog meridijana, formirajući diedarski ugao sa ravninom horizonta. Na geografskim polovima Zemlje, ravan nebeskog ekvatora poklapa se sa ravninom horizonta, a na ekvatoru Zemlje postaje okomita na njega. U prvom slučaju, na geografskim polovima Zemlje, osa sveta se poklapa sa viskom i bilo koja od vertikala se može uzeti kao nebeski meridijan, u zavisnosti od uslova zadatka. U drugom slučaju, na ekvatoru, os svijeta leži u ravni horizonta i poklapa se s linijom podneva; Sjeverni pol svijeta poklapa se sa tačkom sjevera, a južni pol svijeta poklapa se sa tačkom juga (vidi sliku).

Pri korišćenju nebeske sfere, čije se središte poklapa sa centrom Zemlje ili neke druge tačke u svemiru, javlja se i niz karakteristika, ali princip uvođenja osnovnih pojmova - horizont, nebeski meridijan, prva vertikala, nebeski ekvator, itd. - ostaje isto.

Glavne ravni i krugovi nebeske sfere koriste se pri uvođenju horizontalnih, ekvatorijalnih i ekliptičkih nebeskih koordinata, kao i pri opisu karakteristika prividne dnevne rotacije svjetiljki.

Veliki krug koji nastaje kada nebesku sferu presječe ravan koja prolazi kroz njeno središte i paralelna je s ravninom Zemljine orbite naziva se ekliptika. Vidljivo godišnje kretanje Sunca odvija se duž ekliptike. Tačka preseka ekliptike sa nebeskim ekvatorom, u kojoj Sunce prelazi sa južne hemisfere nebeske sfere na severnu, naziva se tačka prolećnog ekvinocija. Suprotna tačka nebeske sfere naziva se jesenji ekvinocij. Prava linija koja prolazi kroz centar nebeske sfere okomita na ravan ekliptike siječe sferu na dva pola ekliptike: Sjeverni pol na sjevernoj hemisferi i Južni pol na južnoj hemisferi.

Prilikom proučavanja izgleda zvjezdanog neba koriste koncept nebeske sfere - zamišljenu sferu proizvoljnog radijusa, s čije unutrašnje površine izgleda da su zvijezde "ovješene". Posmatrač se nalazi u centru ove sfere (u tački O) (slika 1). Tačka na nebeskoj sferi koja se nalazi neposredno iznad glave posmatrača naziva se zenit, a tačka nasuprot njoj naziva se nadir. Tačke sjecišta zamišljene ose rotacije Zemlje („osovine svijeta“) sa nebeskom sferom nazivaju se nebeski polovi. Provucimo tri zamišljene ravni kroz centar nebeske sfere: prvu okomitu na visak, drugu okomitu na os svijeta, a treću kroz visak (kroz središte sfere i zenit) i osa sveta (kroz nebeski pol). Kao rezultat, dobijamo tri velika kruga na nebeskoj sferi (čiji se centri poklapaju sa centrom nebeske sfere): horizont, nebeski ekvator i nebeski meridijan. Nebeski meridijan se siječe sa horizontom u dvije tačke: sjevernoj (N) i južnoj (S), nebeskom ekvatoru - u istočnoj (E) i zapadnoj (W). SN linija koja definira smjer sjever-jug naziva se podnevnom linijom.

Slika 1 - Glavne tačke i linije nebeske sfere; strelica pokazuje smjer njegove rotacije

Vidljivo godišnje kretanje centra Sunčevog diska među zvijezdama događa se duž ekliptike - velikog kruga, čija ravan čini ugao e = 23°27 / sa ravninom nebeskog ekvatora. Ekliptika se ukršta sa nebeskim ekvatorom u dve tačke (slika 2): u prolećnoj ravnodnevici T (20. ili 21. marta) i u jesenjem ekvinociju (22. ili 23. septembra).

Nebeske koordinate

Baš kao na globusu - smanjenom modelu Zemlje, na nebeskoj sferi možete izgraditi koordinatnu mrežu koja vam omogućava da odredite koordinate bilo koje zvijezde. Ulogu zemaljskih meridijana na nebeskoj sferi imaju deklinacioni krugovi koji prolaze od sjevernog pola svijeta prema jugu; umjesto zemaljskih paralela, na nebeskoj sferi se povlače dnevne paralele. Za svaku svjetiljku (slika 2) možete pronaći:

1. Ugaona udaljenost A njegov krug deklinacije od proljetnog ekvinocija, mjereno duž nebeskog ekvatora u odnosu na dnevno kretanje nebeske sfere (slično kao što mjerimo geografsku dužinu duž Zemljinog ekvatora X- ugaona udaljenost meridijana posmatrača od početnog meridijana Greenwicha). Ova koordinata se zove prava ascenzija svjetiljke.

2. Ugaona udaljenost svjetiljke b od nebeskog ekvatora - deklinacija zvijezde, mjerena duž kruga deklinacije koji prolazi kroz ovu zvijezdu (odgovara geografskoj širini).

Slika 2 - Položaj ekliptike na nebeskoj sferi; Strelica pokazuje smjer prividnog godišnjeg kretanja Sunca

Pravi uspon svjetiljke A mjereno u satnim jedinicama - u satima (h ili h), minutama (m ili t) i sekundama (s ili s) od 0 h do 24 h deklinacije b- u stepenima, sa znakom plus (od 0° do +90°) u pravcu od nebeskog ekvatora ka severnom polu sveta i sa znakom minus (od 0° do -90°) - prema južnom polu svijeta. Tokom dnevne rotacije nebeske sfere, ove koordinate za svaku zvijezdu ostaju nepromijenjene.

Položaj svake svjetiljke na nebeskoj sferi u datom trenutku može se opisati sa dvije druge koordinate: njenim azimutom i kutnom visinom iznad horizonta. Da bismo to učinili, od zenita kroz svjetiljku do horizonta, mentalno nacrtamo veliki krug - vertikalu. Azimut zvezde A mjereno od južne tačke S na zapadu do tačke preseka vertikale svetiljke sa horizontom. Ako se azimut broji u smjeru suprotnom od kazaljke na satu od južne točke, tada mu se dodjeljuje znak minus. Visina svetiljke h mjereno po vertikali od horizonta do svjetiljke (slika 4). Sa slike 1 jasno je da je visina nebeskog pola iznad horizonta jednaka geografskoj širini posmatrača.

Materijal iz Unciklopedije

Razmotrimo nebesku sferu onakvom kakva se posmatraču čini na srednjim geografskim širinama sa površine Zemlje (slika 1).

Dvije prave linije, čiji se položaj može eksperimentalno utvrditi pomoću fizičkih i astronomskih instrumenata, igraju važnu ulogu u definiranju pojmova koji se odnose na nebesku sferu. Prvi od njih je odvojak; Ovo je prava linija koja se u datoj tački poklapa sa smjerom gravitacije. Ova linija, povučena kroz centar nebeske sfere, siječe ga u dvije dijametralno suprotne tačke: gornja se zove zenit, donja se naziva nadir. Ravan koja prolazi kroz centar nebeske sfere okomita na liniju viska naziva se ravan matematičkog (ili istinitog) horizonta. Linija preseka ove ravni sa nebeskom sferom naziva se horizont.

Druga prava linija je osa sveta - prava linija koja prolazi kroz centar nebeske sfere paralelna sa osom rotacije Zemlje; Vidljiva je dnevna rotacija cijelog neba oko svjetske ose. Tačke sjecišta svjetske ose sa nebeskom sferom nazivaju se sjeverni i južni pol svijeta. Najuočljivija zvijezda u blizini Sjevernog pola je Sjevernjača. U blizini južnog pola svijeta nema sjajnih zvijezda.

Ravan koja prolazi središtem nebeske sfere okomita na os svijeta naziva se ravan nebeskog ekvatora. Linija preseka ove ravni sa nebeskom sferom naziva se nebeski ekvator.

Nakon definiranja viska i ose svijeta, nije teško definirati sve ostale ravni i krugove nebeske sfere.

Tačke na horizontu koje su udaljene 90° od sjeverne i južne tačke nazivaju se istočne i zapadne tačke. Ove četiri tačke se nazivaju glavnim tačkama horizonta.

Glavne ravni i krugovi nebeske sfere koriste se pri uvođenju horizontalnih, ekvatorijalnih i ekliptičkih nebeskih koordinata, kao i pri opisu karakteristika prividne dnevne rotacije svjetiljki.

Nebeska sfera je zamišljena sferna površina proizvoljnog radijusa, u čijem središtu se nalazi posmatrač. Nebeska tela se projektuju na nebeska sfera.

Zbog male veličine Zemlje, u poređenju sa udaljenostima do zvijezda, posmatrači koji se nalaze na različitim mjestima na Zemljinoj površini mogu se smatrati u centar nebeske sfere. U stvarnosti, u prirodi ne postoji materijalna sfera koja okružuje Zemlju. Nebeska tijela se kreću u bezgraničnom kosmičkom prostoru na veoma različitim udaljenostima od Zemlje. Ove udaljenosti su nezamislivo velike, naš vid ih ne može procijeniti, pa se čovjeku sva nebeska tijela čine podjednako udaljenima.

Tokom godine, Sunce opisuje veliki krug na pozadini zvezdanog neba. Godišnja putanja Sunca preko nebeske sfere naziva se ekliptika. Kretanje ekliptika. Sunce dva puta prelazi nebeski ekvator u tačkama ekvinokcija. To se dešava 21. marta i 23. septembra.

Tačka na nebeskoj sferi koja ostaje nepomična tokom svakodnevnog kretanja zvijezda konvencionalno se naziva sjevernim nebeskim polom. Suprotna tačka nebeske sfere naziva se južni nebeski pol. Stanovnici sjeverne hemisfere ga ne vide, jer se nalazi ispod horizonta. Visak koji prolazi kroz posmatrača seče nebo iznad u zenitnoj tački i u dijametralno suprotnoj tački, koja se zove nadir.

Osa prividne rotacije nebeske sfere, koja povezuje oba pola svijeta i prolazi kroz posmatrača, naziva se osa svijeta. Na horizontu ispod sjevernog nebeskog pola leži sjeverna tačka, tačka dijametralno suprotna od njega je južna tačka. Istočne i Zapadne tačke leže na horizontu i nalaze se pod kutom od 90° od sjeverne i južne tačke.

Formira se ravan koja prolazi središtem sfere okomito na os svijeta ravan nebeskog ekvatora, paralelno sa ravninom Zemljinog ekvatora. Ravan nebeskog meridijana prolazi kroz polove svijeta, tačke sjevera i juga, zenit i nadir.

Nebeske koordinate

Zove se koordinatni sistem u kojem se referenca vrši iz ekvatorijalne ravni ekvatorijalni. Zove se ugaona udaljenost zvijezde od nebeskog ekvatora, koja varira od -90° do +90°. Deklinacija smatra se pozitivnim sjeverno od ekvatora i negativnim južnom. mjeri se uglom između ravnina velikih krugova, od kojih jedan prolazi kroz polove svijeta i datu svjetiljku, a drugi - kroz polove svijeta i tačku proljetne ravnodnevnice koja leži na ekvatoru.

Horizontalne koordinate

Ugaona udaljenost je udaljenost između objekata na nebu, mjerena uglom koji formiraju zraci koji dolaze do objekta sa tačke posmatranja. Ugaona udaljenost zvijezde od horizonta naziva se visinom zvijezde iznad horizonta. Položaj svjetiljke u odnosu na strane horizonta naziva se azimut. Brojanje se vrši od juga u smjeru kazaljke na satu. Azimut a visina zvijezde iznad horizonta mjeri se teodolitom. Ugaone jedinice izražavaju ne samo udaljenosti između nebeskih objekata, već i veličine samih objekata. Ugaona udaljenost nebeskog pola od horizonta jednaka je geografskoj širini područja.

Visina svetiljki na vrhuncu

Fenomeni prolaska svjetiljki kroz nebeski meridijan nazivaju se kulminacijama. Donja kulminacija je prolazak svjetiljki kroz sjevernu polovinu nebeskog meridijana. Fenomen prolaska svjetiljka kroz južnu polovicu nebeskog meridijana naziva se gornja kulminacija. Trenutak gornje kulminacije centra Sunca naziva se pravo podne, a trenutak donje kulminacije prava ponoć. Vremenski interval između vrhunaca - pola dana.

Za svjetiljke koje ne zalaze obje kulminacije su vidljive iznad horizonta, za one koje se dižu i zalaze niži vrhunac se dešava ispod horizonta, ispod severne tačke. Svaka zvezda kulminira u datom području je uvijek na istoj visini iznad horizonta, jer se njegova ugaona udaljenost od nebeskog pola i od nebeskog ekvatora ne mijenja. Sunce i Mjesec mijenjaju visinu za
koje oni kulminirati.