Visi dangaus sferos elementai. Paskaita apie astronomiją – Dangaus sfera, pagrindiniai jos taškai. Pagrindinės dangaus sferos nuostatos

DANGAUS SFERA
Kai stebime dangų, atrodo, kad visi astronominiai objektai yra ant kupolo formos paviršiaus, kurio centre yra stebėtojas. Šis įsivaizduojamas kupolas sudaro viršutinę įsivaizduojamos sferos, vadinamos „dangaus sfera“, pusę. Jis atlieka esminį vaidmenį nurodant astronominių objektų padėtį.

Nors Mėnulis, planetos, Saulė ir žvaigždės yra skirtingais atstumais nuo mūsų, net artimiausi iš jų yra taip toli, kad negalime įvertinti jų atstumo iš akies. Žvaigždės kryptis nesikeičia, kai judame Žemės paviršiumi. (Tiesa, jis šiek tiek kinta Žemei judant savo orbita, tačiau šį paralaktitinį poslinkį galima pastebėti tik pasitelkus pačius tiksliausius instrumentus.) Mums atrodo, kad dangaus sfera sukasi, nes šviesuliai kyla į rytus ir pakyla į viršų. nustatytas vakaruose. To priežastis – Žemės sukimasis iš vakarų į rytus. Tariamas dangaus sferos sukimasis vyksta aplink įsivaizduojamą ašį, kuri tęsia Žemės sukimosi ašį. Ši ašis kerta dangaus sferą dviejuose taškuose, vadinamuose šiaurės ir pietų „dangaus ašigaliais“. Dangaus šiaurės ašigalis yra maždaug laipsniu nuo Šiaurės žvaigždės, o šalia pietų ašigalio ryškių žvaigždžių nėra.

Žemės sukimosi ašis yra pasvirusi maždaug 23,5°, palyginti su statmena Žemės orbitos plokštumai (ekliptikos plokštumai). Šios plokštumos susikirtimas su dangaus sfera duoda apskritimą – ekliptiką, regimąjį Saulės kelią per metus. Žemės ašies orientacija erdvėje išlieka beveik nepakitusi. Todėl kasmet birželio mėnesį, kai šiaurinis ašies galas pakrypęs link Saulės, jis pakyla aukštai į dangų Šiaurės pusrutulyje, kur dienos tampa ilgos, o naktys trumpos. Gruodį persikėlusi į priešingą orbitos pusę Žemė pasirodo Pietų pusrutulio pasukusi į Saulę, o mūsų šiaurėje dienos trumpėja, o naktys ilgos.
taip pat žr SEZONAI . Tačiau veikiant saulės ir mėnulio gravitacijai, pamažu keičiasi žemės ašies orientacija. Pagrindinis ašies judėjimas, kurį sukelia Saulės ir Mėnulio įtaka Žemės pusiaujo iškilimui, vadinamas precesija. Dėl precesijos žemės ašis lėtai sukasi aplink statmeną orbitos plokštumai, apibūdindama kūgį, kurio spindulys yra 23,5° per 26 tūkstančius metų. Dėl šios priežasties po kelių šimtmečių ašigalio nebebus šalia Šiaurinės žvaigždės. Be to, Žemės ašyje vyksta nedideli svyravimai, vadinami nutacija, kurie yra susiję su Žemės ir Mėnulio orbitų elipsiškumu, taip pat su tuo, kad Mėnulio orbitos plokštuma yra šiek tiek pasvirusi į Žemės orbitos plokštumą. Orbita. Kaip jau žinome, dangaus sferos išvaizda keičiasi nakties metu dėl Žemės sukimosi aplink savo ašį. Bet net jei dangų stebėsite tuo pačiu metu ištisus metus, jo išvaizda pasikeis dėl Žemės apsisukimo aplink Saulę. Visiškai 360° orbitai Žemei reikia apytiksliai. 3651/4 dienos – maždaug vienas laipsnis per dieną. Beje, para, o tiksliau Saulės diena – tai laikas, per kurį Žemė vieną kartą apsisuka aplink savo ašį Saulės atžvilgiu. Jį sudaro laikas, per kurį Žemė apsisuka žvaigždžių atžvilgiu („sideerinė diena“), plius trumpas laikas – maždaug keturios minutės – reikalingas sukimuisi, kompensuojantis Žemės judėjimą orbitoje per dieną vienu laipsniu. . Taigi maždaug per metus. 3651/4 saulės dienų ir apytiksl. 3661/4 žvaigždutės.
Kai žiūrima iš konkretaus taško
Žemės žvaigždės, esančios šalia ašigalių, arba visada yra virš horizonto, arba niekada nepakyla virš jo. Visos kitos žvaigždės kyla ir leidžiasi, o kiekvieną dieną kiekviena žvaigždė kyla ir leidžiasi 4 minutėmis anksčiau nei praėjusią dieną. Kai kurios žvaigždės ir žvaigždynai danguje kyla naktį žiemą – mes jas vadiname „žiema“, o kitus – „vasara“. Taigi dangaus sferos atsiradimą lemia tris kartus: paros laikas, susijęs su Žemės sukimu; metų laikas, susijęs su revoliucija aplink Saulę; epocha, susijusi su precesija (nors pastarasis poveikis „iš akies“ sunkiai pastebimas net po 100 metų).
Koordinačių sistemos. Yra įvairių būdų, kaip nurodyti objektų padėtį dangaus sferoje. Kiekvienas iš jų tinka tam tikro tipo užduočiai.
Alt-azimuto sistema. Norint nurodyti objekto padėtį danguje stebėtoją supančių žemiškų objektų atžvilgiu, naudojama „alt-azimuto“ arba „horizontali“ koordinačių sistema. Tai rodo kampinį objekto atstumą virš horizonto, vadinamą „aukštiu“, taip pat jo „azimutą“ – kampinį atstumą išilgai horizonto nuo įprasto taško iki taško, esančio tiesiai po objektu. Astronomijoje azimutas matuojamas nuo taško pietuose į vakarus, o geodezijoje ir navigacijoje - nuo taško šiaurėje į rytus. Todėl prieš naudodami azimutą, turite išsiaiškinti, kurioje sistemoje jis nurodytas. Dangaus taškas, esantis tiesiai virš galvos, yra 90° aukščio ir vadinamas „zenitu“, o diametraliai jam priešingas taškas (po kojomis) vadinamas „nadiru“. Daugeliui problemų svarbus didelis dangaus sferos ratas, vadinamas „dangaus dienovidiniu“; jis eina per pasaulio zenitą, žemiausią tašką ir ašigalius, o horizontą kerta šiaurės ir pietų taškuose.
Pusiaujo sistema. Dėl Žemės sukimosi žvaigždės nuolat juda horizonto ir kardinalių taškų atžvilgiu, o jų koordinatės horizontalioje sistemoje kinta. Tačiau kai kurioms astronomijos problemoms koordinačių sistema turi būti nepriklausoma nuo stebėtojo padėties ir paros laiko. Tokia sistema vadinama „pusiaujo“; jo koordinatės primena geografines platumas ir ilgumas. Jame žemės pusiaujo plokštuma, pratęsta iki sankirtos su dangaus sfera, apibrėžia pagrindinį apskritimą - „dangaus pusiaują“. Žvaigždės „deklinacija“ primena platumą ir matuojama pagal jos kampinį atstumą į šiaurę arba pietus nuo dangaus pusiaujo. Jei žvaigždė matoma tiksliai zenite, tai stebėjimo vietos platuma lygi žvaigždės deklinacijai. Geografinė ilguma atitinka žvaigždės „teisingą kilimą“. Jis matuojamas į rytus nuo ekliptikos susikirtimo su dangaus pusiauju taško, kurį Saulė praeina kovo mėnesį, pavasario pradžios šiauriniame pusrutulyje dieną, o pietiniame – rudens dieną. Šis astronomijai svarbus taškas vadinamas „pirmuoju Avino tašku“ arba „vasaros lygiadienio tašku“ ir žymimas ženklu.
Kitos sistemos. Tam tikrais tikslais naudojamos ir kitos dangaus sferos koordinačių sistemos. Pavyzdžiui, tirdami kūnų judėjimą Saulės sistemoje, jie naudoja koordinačių sistemą, kurios pagrindinė plokštuma yra Žemės orbitos plokštuma. Galaktikos sandara tiriama koordinačių sistemoje, kurios pagrindinė plokštuma yra galaktikos pusiaujo plokštuma, kurią danguje vaizduoja apskritimas, einantis palei Paukščių Taką.
Koordinačių sistemų palyginimas. Svarbiausios horizontalios ir pusiaujo sistemų detalės parodytos paveiksluose. Lentelėje šios sistemos lyginamos su geografine koordinačių sistema.
Perėjimas iš vienos sistemos į kitą. Dažnai reikia apskaičiuoti jos pusiaujo koordinates iš žvaigždės alt-azimutinių koordinačių ir atvirkščiai. Norėdami tai padaryti, būtina žinoti stebėjimo momentą ir stebėtojo padėtį Žemėje. Matematiškai uždavinys sprendžiamas naudojant sferinį trikampį, kurio viršūnės yra zenite, šiauriniame dangaus ašigalyje ir žvaigžde X; jis vadinamas „astronominiu trikampiu“. Kampas su viršūne šiauriniame dangaus ašigalyje tarp stebėtojo dienovidinio ir krypties į tam tikrą dangaus sferos tašką vadinamas šio taško „valandų kampu“; jis matuojamas į vakarus nuo dienovidinio. Pavasario lygiadienio valandų kampas, išreikštas valandomis, minutėmis ir sekundėmis, stebėjimo taške vadinamas „sideraliniu laiku“ (S. T. – sidereal time). Ir kadangi teisingas žvaigždės kilimas taip pat yra poliarinis kampas tarp krypties į ją ir pavasario lygiadienio taško, sideralinis laikas yra lygus visų taškų, esančių stebėtojo dienovidiniame, teisingam kilimui. Taigi, bet kurio dangaus sferos taško valandos kampas yra lygus skirtumui tarp sideralinio laiko ir jo dešiniojo pakilimo:

Tegul stebėtojo platuma yra j. Jei pateikiamos žvaigždės a ir d pusiaujo koordinatės, tada jos horizontaliosios koordinatės a ir gali būti apskaičiuojamos naudojant šias formules: Taip pat galite išspręsti atvirkštinę problemą: naudojant išmatuotas a ir h reikšmes, žinant laiką, apskaičiuokite a ir d. Deklinacija d skaičiuojama tiesiai iš paskutinės formulės, tada H – iš priešpaskutinės, o iš pirmosios, jei žinomas sideralinis laikas – a.
Dangaus sferos vaizdavimas. Daugelį amžių mokslininkai ieškojo geriausių būdų, kaip vaizduoti dangaus sferą studijoms ar demonstravimui. Buvo pasiūlyti dviejų tipų modeliai: dvimatis ir trimatis. Dangaus sfera gali būti pavaizduota plokštumoje taip pat, kaip sferinė Žemė vaizduojama žemėlapiuose. Abiem atvejais būtina pasirinkti geometrinę projekcijų sistemą. Pirmasis bandymas vaizduoti dangaus sferos dalis plokštumoje buvo žvaigždžių konfigūracijų uolų paveikslai senovės žmonių urvuose. Šiais laikais egzistuoja įvairūs žvaigždžių žemėlapiai, publikuojami kaip ranka piešti arba fotografuoti žvaigždžių atlasai, apimantys visą dangų. Senovės Kinijos ir Graikijos astronomai dangaus sferą apibrėžė modeliu, žinomu kaip „armiliarinė sfera“. Jį sudaro metaliniai apskritimai arba žiedai, sujungti taip, kad būtų parodyti svarbiausi dangaus sferos apskritimai. Šiais laikais dažnai naudojami žvaigždžių gaubliai, ant kurių pažymėtos žvaigždžių padėtys ir pagrindiniai dangaus sferos apskritimai. Armiliarinės sferos ir gaubliai turi bendrą trūkumą: žvaigždžių padėtis ir apskritimų žymės yra pažymėtos jų išorinėje, išgaubtoje pusėje, į kurią žiūrime iš išorės, o į dangų žiūrime „iš vidaus“, o žvaigždės mums atrodo esančios įgaubtoje dangaus sferos pusėje. Tai kartais sukelia painiavą žvaigždžių ir žvaigždynų figūrų judėjimo kryptimis. Realiausią dangaus sferos vaizdą pateikia planetariumas. Optinė žvaigždžių projekcija į pusrutulio formos ekraną iš vidaus leidžia labai tiksliai atkurti dangaus išvaizdą ir visokius jame esančių šviestuvų judesius.
taip pat žr
ASTRONOMIJA IR ASTROFIZIKA;
PLANETARIUMAS;
ŽVAIGŽDĖS.

Collier enciklopedija. – Atvira visuomenė. 2000 .

Didelis enciklopedinis žodynas – įsivaizduojama savavališko spindulio pagalbinė sfera, į kurią projektuojami dangaus kūnai. Jis naudojamas astronomijoje tirti santykinę kosminių objektų padėtį ir judėjimą, remiantis jų koordinatėmis dangaus sferoje. enciklopedinis žodynas

Įsivaizduojama pagalbinė savavališko spindulio sfera, į kurią projektuojami dangaus kūnai; padeda spręsti įvairias astrometrines problemas. Idėja N. s. atsirado senovėje; jis paremtas vizualiniu... Didžioji sovietinė enciklopedija

Įsivaizduojama savavališko spindulio sfera, kurioje dangaus kūnai vaizduojami tokie, kokie jie matomi iš stebėjimo taško žemės paviršiuje (topocentrinis n.s.) arba tokie, kokie būtų matomi iš Žemės centro (geocentrinis n.s.) arba iš Žemės centro. saulė … … Didysis enciklopedinis politechnikos žodynas

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

Dangaus sfera yra įsivaizduojama savavališko spindulio sfera, naudojama astronomijoje apibūdinti santykinę šviesuolių padėtį danguje. Skaičiavimų paprastumui jo spindulys imamas lygus vienetui; Dangaus sferos centras, priklausomai nuo sprendžiamos problemos, derinamas su stebėtojo vyzdžiu, su Žemės, Mėnulio, Saulės centru ar net su savavališku erdvės tašku.

Dangaus sferos idėja kilo senovėje. Jis buvo pagrįstas vizualiu įspūdžiu apie dangaus krištolinio kupolo egzistavimą, ant kurio atrodė, kad buvo pritvirtintos žvaigždės. Dangaus sfera senovės tautų galvose buvo svarbiausias Visatos elementas. Tobulėjant astronomijai, toks vaizdas į dangaus sferą išnyko. Tačiau dangaus sferos geometrija, nustatyta senovėje, tobulinant ir tobulinant, įgavo modernią formą, kurioje įvairių skaičiavimų patogumui ji naudojama astrometrijoje.

Panagrinėkime dangaus sferą tokią, kokia ji atrodo Stebėtojui vidutinėse platumose nuo Žemės paviršiaus (1 pav.).

Pirmasis iš jų yra svambalas; Tai tiesi linija, kuri tam tikrame taške sutampa su gravitacijos kryptimi. Ši linija, nubrėžta per dangaus sferos centrą, kerta ją dviejuose diametraliai priešinguose taškuose: viršutinė vadinama zenitu, apatinė – žemiausiu. Plokštuma, einanti per dangaus sferos centrą statmenai svambalai, vadinama matematinio (arba tikrojo) horizonto plokštuma. Šios plokštumos susikirtimo su dangaus sfera linija vadinama horizontu.

Antroji tiesė yra pasaulio ašis – tiesė, einanti per dangaus sferos centrą, lygiagreti Žemės sukimosi ašiai; Kasdien matomas viso dangaus sukimasis aplink pasaulio ašį.

Pasaulio ašies susikirtimo su dangaus sfera taškai vadinami pasaulio Šiaurės ir Pietų ašigaliais. Iš žvaigždžių, esančių netoli Šiaurės ašigalio, pastebimiausia yra Šiaurinė žvaigždė. Netoli pasaulio Pietų ašigalio ryškių žvaigždžių nėra.

Plokštuma, einanti per dangaus sferos centrą statmenai pasaulio ašiai, vadinama dangaus pusiaujo plokštuma. Šios plokštumos susikirtimo su dangaus sfera linija vadinama dangaus pusiauju.

Prisiminkime, kad apskritimas, kuris gaunamas, kai dangaus sferą kerta plokštuma, einanti per jos centrą, matematikoje vadinamas didžiuoju apskritimu, o jei plokštuma nekerta centro, tada gaunamas mažas apskritimas. Horizontas ir dangaus pusiaujas žymi didelius dangaus sferos apskritimus ir padalija ją į du vienodus pusrutulius. Horizontas padalija dangaus sferą į matomus ir nematomus pusrutulius. Dangaus pusiaujas padalija jį atitinkamai į šiaurinį ir pietinį pusrutulius.

Kasdieninio dangaus sukimosi metu šviesuliai sukasi aplink pasaulio ašį, aprašydami mažus apskritimus dangaus sferoje, vadinamus kasdienėmis paralelėmis; šviesuliai, 90° atstumu nuo pasaulio ašigalių, juda išilgai didžiojo dangaus sferos rato – dangaus pusiaujo.

Apibrėžus svambalo liniją ir pasaulio ašį, nesunku apibrėžti visas kitas dangaus sferos plokštumas ir apskritimus.

Plokštuma, einanti per dangaus sferos centrą, kurioje vienu metu yra ir svambalas, ir pasaulio ašis, vadinama dangaus dienovidinio plokštuma. Didysis apskritimas nuo šios plokštumos susikirtimo su dangaus sfera vadinamas dangaus dienovidiniu. Dangaus dienovidinio susikirtimo su horizontu taškų, kurie yra arčiau pasaulio Šiaurės ašigalio, taškai vadinami šiauriniu tašku; diametraliai priešinga – pietų taškas. Tiesi linija, einanti per šiuos taškus, yra vidurdienio linija.

Horizonto taškai, esantys 90° nuo šiaurės ir pietų taškų, vadinami rytų ir vakarų taškais. Šie keturi taškai vadinami pagrindiniais horizonto taškais.

Plokštumos, einančios per svambalo liniją, kerta dangaus sferą dideliais apskritimais ir vadinamos vertikaliomis. Dangaus dienovidinis yra viena iš vertikalių. Vertikalė, statmena dienovidiniui ir einanti per rytų ir vakarų taškus, vadinama pirmąja vertikale.

Pagal apibrėžimą trys pagrindinės plokštumos – matematinis horizontas, dangaus dienovidinis ir pirmoji vertikalė – yra viena kitai statmenos. Dangaus pusiaujo plokštuma yra statmena tik dangaus dienovidinio plokštumai, sudarydama dvikampį kampą su horizonto plokštuma. Geografiniuose Žemės poliuose dangaus pusiaujo plokštuma sutampa su horizonto plokštuma, o ties Žemės pusiauju tampa jai statmena. Pirmuoju atveju geografiniuose Žemės poliuose pasaulio ašis sutampa su svambalo linija ir bet kuri iš vertikalių gali būti laikoma dangaus dienovidiniu, atsižvelgiant į atliekamos užduoties sąlygas. Antruoju atveju, ties pusiauju, pasaulio ašis yra horizonto plokštumoje ir sutampa su vidurdienio linija; Pasaulio šiaurinis ašigalis sutampa su šiaurės tašku, o pietinis pasaulio ašigalis sutampa su pietų tašku (žr. pav.).

Naudojant dangaus sferą, kurios centras sutampa su Žemės centru ar kokiu kitu erdvės tašku, taip pat iškyla nemažai ypatybių, tačiau pagrindinių sąvokų įvedimo principas – horizontas, dangaus dienovidinis, pirmasis vertikalus, dangaus pusiaujas, ir tt – lieka toks pat.

Pagrindinės dangaus sferos plokštumos ir apskritimai vartojami įvedant horizontalias, pusiaujo ir ekliptines dangaus koordinates, taip pat aprašant tariamo kasdienio šviesulių sukimosi ypatybes.

Didysis apskritimas, susidarantis, kai dangaus sferą kerta plokštuma, einanti per jos centrą ir lygiagreti Žemės orbitos plokštumai, vadinamas ekliptika. Matomas metinis Saulės judėjimas vyksta palei ekliptiką. Ekliptikos susikirtimo su dangaus pusiauju taškas, kuriame Saulė pereina iš dangaus sferos pietinio pusrutulio į šiaurę, vadinamas pavasario lygiadienio tašku. Priešingas dangaus sferos taškas vadinamas rudens lygiadieniu. Tiesi linija, einanti per dangaus sferos centrą statmenai ekliptikos plokštumai, kerta sferą dviejuose ekliptikos poliuose: Šiaurės ašigalyje šiauriniame pusrutulyje ir Pietų ašigalyje pietiniame pusrutulyje.

Tirdami žvaigždėto dangaus išvaizdą, jie naudoja dangaus sferos sąvoką - įsivaizduojamą savavališko spindulio sferą, nuo kurios vidinio paviršiaus žvaigždės atrodo „pakabintos“. Stebėtojas yra šios sferos centre (taške O) (1 pav.). Dangaus sferos taškas, esantis tiesiai virš stebėtojo galvos, vadinamas zenitu, o priešais jį esantis taškas vadinamas žemiausiu. Įsivaizduojamos Žemės sukimosi ašies („pasaulio ašies“) ir dangaus sferos susikirtimo taškai vadinami dangaus ašigaliais. Per dangaus sferos centrą nubrėžkime tris įsivaizduojamas plokštumas: pirmoji statmena svambalai, antroji statmena pasaulio ašiai, trečioji – per svambalo liniją (per sferos centrą ir zenitą) ir pasaulio ašį (per dangaus ašigalį). Dėl to dangaus sferoje (kurių centrai sutampa su dangaus sferos centru) gauname tris didelius apskritimus: horizontą, dangaus pusiaują ir dangaus dienovidinį. Dangaus dienovidinis kertasi su horizontu dviejuose taškuose: šiauriniame (Š) ir pietų taške (S), dangaus pusiaujas – rytų taške (E) ir vakarų taške (W). SN linija, apibrėžianti šiaurės-pietų kryptį, vadinama vidurdienio linija.

1 pav. – Pagrindiniai dangaus sferos taškai ir linijos; rodyklė rodo jo sukimosi kryptį

Matomas kasmetinis Saulės disko centro judėjimas tarp žvaigždžių vyksta išilgai ekliptikos – didelio apskritimo, kurio plokštuma sudaro kampą e = 23°27 / su dangaus pusiaujo plokštuma. Ekliptika su dangaus pusiauju susikerta dviejuose taškuose (2 pav.): pavasario lygiadienį T (kovo 20 arba 21 d.) ir rudens lygiadienį (rugsėjo 22 arba 23 d.).

Dangaus koordinatės

Kaip ir ant žemės rutulio – sumažintame Žemės modelyje, dangaus sferoje galite sukurti koordinačių tinklelį, leidžiantį nustatyti bet kurios žvaigždės koordinates. Antžeminių dienovidinių dangaus sferoje vaidmenį atlieka deklinacijos apskritimai, einantys iš šiaurinio pasaulio ašigalio į pietus; vietoj žemės lygiagrečių dangaus sferoje brėžiamos kasdienės paralelės. Kiekvienam šviestuvui (2 pav.) galite rasti:

1. Kampinis atstumas A jo deklinacijos ratas nuo pavasario lygiadienio, matuojamas išilgai dangaus pusiaujo, atsižvelgiant į kasdienį dangaus sferos judėjimą (panašiai kaip matuojame geografinę ilgumą išilgai žemės pusiaujo X- stebėtojo dienovidinio kampinis atstumas nuo Grinvičo dienovidinio). Ši koordinatė vadinama dešiniuoju šviestuvo kilimu.

2. Šviestuvo kampinis atstumas b nuo dangaus pusiaujo - žvaigždės deklinacija, matuojama išilgai deklinacijos rato, einančio per šią žvaigždę (atitinka geografinę platumą).

2 pav. – ekliptikos padėtis dangaus sferoje; Rodyklė rodo tariamo kasmetinio Saulės judėjimo kryptį

Teisingas šviesulio kilimas A matuojama valandiniais vienetais - valandomis (h arba h), minutėmis (m arba t) ir sekundėmis (s arba s) nuo 0 iki 24 valandų deklinacija b- laipsniais, su pliuso ženklu (nuo 0° iki +90°) kryptimi nuo dangaus pusiaujo iki pasaulio šiaurės ašigalio ir su minuso ženklu (nuo 0° iki -90°) - į pietų ašigalį pasaulio. Kasdien besisukant dangaus sferai šios kiekvienos žvaigždės koordinatės išlieka nepakitusios.

Kiekvieno šviestuvo padėtį dangaus sferoje tam tikru laiko momentu galima apibūdinti dviem kitomis koordinatėmis: jo azimutu ir kampiniu aukščiu virš horizonto. Norėdami tai padaryti, nuo zenito per šviestuvą iki horizonto mintyse nubrėžiame didelį apskritimą - vertikalę. Žvaigždės azimutas A matuojamas nuo pietinio taško Sį vakarus iki šviestuvo vertikalės susikirtimo su horizontu taško. Jei azimutas skaičiuojamas prieš laikrodžio rodyklę nuo pietinio taško, tada jam priskiriamas minuso ženklas. Šviestuvo aukštis h matuojamas išilgai vertikalės nuo horizonto iki šviestuvo (4 pav.). Iš 1 paveikslo aišku, kad dangaus ašigalio aukštis virš horizonto yra lygus stebėtojo geografinei platumai.

Medžiaga iš Uncyclopedia

Panagrinėkime dangaus sferą tokią, kokia ji atrodo Stebėtojui vidutinėse platumose nuo Žemės paviršiaus (1 pav.).

Dvi tiesios linijos, kurių padėtį galima nustatyti eksperimentiškai naudojant fizinius ir astronominius instrumentus, vaidina svarbų vaidmenį apibrėžiant sąvokas, susijusias su dangaus sfera. Pirmasis iš jų yra svambalas; Tai tiesi linija, kuri tam tikrame taške sutampa su gravitacijos kryptimi. Ši linija, nubrėžta per dangaus sferos centrą, kerta ją dviejuose diametraliai priešinguose taškuose: viršutinė vadinama zenitu, apatinė – žemiausiu. Plokštuma, einanti per dangaus sferos centrą statmenai svambalai, vadinama matematinio (arba tikrojo) horizonto plokštuma. Šios plokštumos susikirtimo su dangaus sfera linija vadinama horizontu.

Antroji tiesė yra pasaulio ašis – tiesė, einanti per dangaus sferos centrą, lygiagreti Žemės sukimosi ašiai; Kasdien matomas viso dangaus sukimasis aplink pasaulio ašį. Pasaulio ašies susikirtimo su dangaus sfera taškai vadinami pasaulio Šiaurės ir Pietų ašigaliais. Iš žvaigždžių, esančių netoli Šiaurės ašigalio, pastebimiausia yra Šiaurinė žvaigždė. Netoli pasaulio Pietų ašigalio ryškių žvaigždžių nėra.

Plokštuma, einanti per dangaus sferos centrą statmenai pasaulio ašiai, vadinama dangaus pusiaujo plokštuma. Šios plokštumos susikirtimo su dangaus sfera linija vadinama dangaus pusiauju.

Apibrėžus svambalo liniją ir pasaulio ašį, nesunku apibrėžti visas kitas dangaus sferos plokštumas ir apskritimus.

Horizonto taškai, esantys 90° nuo šiaurės ir pietų taškų, vadinami rytų ir vakarų taškais. Šie keturi taškai vadinami pagrindiniais horizonto taškais.

Dangaus sfera yra įsivaizduojamas savavališko spindulio sferinis paviršius, kurio centre yra stebėtojas. Dangaus kūnai projektuojami ant dangaus sfera.

Dėl mažo Žemės dydžio, palyginti su atstumais iki žvaigždžių, įvairiose Žemės paviršiaus vietose esantys stebėtojai gali būti laikomi dangaus sferos centras. Tiesą sakant, gamtoje nėra Žemę supančios materialios sferos. Dangaus kūnai juda beribėje kosminėje erdvėje labai skirtingais atstumais nuo Žemės. Šie atstumai neįsivaizduojamai dideli, mūsų regėjimas nepajėgus jų įvertinti, todėl žmogui visi dangaus kūnai atrodo vienodai nutolę.

Per metus Saulė apibūdina didelį ratą žvaigždėto dangaus fone. Kasmetinis Saulės kelias per dangaus sferą vadinamas ekliptika. Judėti aplink ekliptika. Saulė lygiadienio taškuose du kartus kerta dangaus pusiaują. Tai vyksta kovo 21 ir rugsėjo 23 d.

Dangaus sferos taškas, kuris išlieka nejudantis per kasdienį žvaigždžių judėjimą, sutartinai vadinamas šiauriniu dangaus ašigaliu. Priešingas dangaus sferos taškas vadinamas pietiniu dangaus ašigaliu. Šiaurinio pusrutulio gyventojai jo nemato, nes yra žemiau horizonto. Per stebėtoją einanti svambalo linija kerta dangų aukščiau zenito taške ir diametraliai priešingame taške, vadinamame žemiausiu tašku.

Dangaus sferos tariamo sukimosi ašis, jungianti abu pasaulio polius ir einanti per stebėtoją, vadinama pasaulio ašimi. Horizonte žemiau šiaurinio dangaus ašigalio guli šiaurinis taškas, taškas yra diametraliai priešingas jam pietinis taškas. Rytų ir Vakarų taškai guli horizonte ir yra 90° nuo šiaurės ir pietų taškų.

Susidaro plokštuma, einanti per rutulio centrą statmenai pasaulio ašiai dangaus pusiaujo plokštuma, lygiagreti žemės pusiaujo plokštumai. Dangaus dienovidinio plokštuma eina per pasaulio ašigalius, šiaurės ir pietų taškus, zenitą ir nadyrą.

Dangaus koordinatės

Vadinama koordinačių sistema, kurioje atskaita daroma iš pusiaujo plokštumos pusiaujo. Žvaigždės kampinis atstumas nuo dangaus pusiaujo vadinamas, kuris svyruoja nuo -90° iki +90°. Deklinacija laikoma teigiama į šiaurę nuo pusiaujo ir neigiama į pietus. matuojamas kampu tarp didžiųjų apskritimų plokštumų, kurių vienas eina per pasaulio ašigalius ir tam tikrą šviestuvą, antrasis – per pasaulio ašigalius ir pavasario lygiadienio tašką, esantį ant pusiaujo.

Horizontalios koordinatės

Kampinis atstumas yra atstumas tarp objektų danguje, matuojamas kampu, kurį sudaro spinduliai, patenkantys į objektą iš stebėjimo taško. Kampinis žvaigždės atstumas nuo horizonto vadinamas žvaigždės aukščiu virš horizonto. Šviestuvo padėtis horizonto kraštų atžvilgiu vadinama azimutu. Skaičiavimas atliekamas iš pietų pagal laikrodžio rodyklę. Azimutas o žvaigždės aukštis virš horizonto matuojamas teodolitu. Kampiniai vienetai išreiškia ne tik atstumus tarp dangaus objektų, bet ir pačių objektų dydžius. Dangaus ašigalio kampinis atstumas nuo horizonto yra lygus vietovės geografinei platumai.

Šviestuvų aukštis kulminacijoje

Šviesulių perėjimo dangaus dienovidiniu reiškiniai vadinami kulminacijomis. Žemutinė kulminacija yra šviesulių perėjimas per šiaurinę dangaus dienovidinio pusę. Reiškinys, kai šviesulys praeina per pietinę dangaus dienovidinio pusę, vadinamas viršutine kulminacija. Viršutinės Saulės centro kulminacijos momentas vadinamas tikru vidurdieniu, o apatinės kulminacijos momentu – tikru vidurnakčiu. Laiko intervalas tarp kulminacijų - pusę dienos.

Nesileidžiantiems šviestuvams abi kulminacijos matomos virš horizonto, kylančių ir besileidžiančių apatinė kulminacija atsiranda žemiau horizonto, žemiau šiaurinio taško. Kiekviena žvaigždė pasiekia kulminaciją tam tikroje srityje visada yra tame pačiame aukštyje virš horizonto, nes jo kampinis atstumas nuo dangaus ašigalio ir nuo dangaus pusiaujo nekinta. Saulė ir Mėnulis keičia aukštį
kuriuos jie kulminacija.