Глава 2.Небесные координаты

Рис.2.Основные точки и линии Рис.3.Соотношение между линиями

небесной сферы. и плоскостями на небесной сфере

и на земном шаре.

Если наблюдать суточное движение светил, фотографируя небо через равные, небольшие промежутки времени, можно увидеть, что есть точка, остающаяся неподвижной при суточном движении звезд. Эта точка называется северным полюсоммира. Соответственно, противоположная ей точка называется южным полюсом мира.

Явления суточного движения звезд изучают, пользуясь небесной сферой, центр которой находится в точке наблюдения. На поверхность этой сферы проецируют видимые положения всех светил, а для удобства измерений строят ряд точек и линий. Отвесная линия ZCZ’, проходящая через наблюдателя, пересекает небо над головой в точке зенита Z. Диаметрально противоположная точка называется надир. Плоскость, перпендикулярная отвесной линии, соединяющей зенит и надир, называется плоскостью горизонта. Эта плоскость касается поверхности замного шара в точке, где находится наблюдатель. Она делит поверхность небесной сферы на две половины – видимую, все точки которой находятся над горизонтом, и невидимую, точки которой лежат под горизонтом.

Ось видимого вращения небесной сферы, соединяющую оба полюса мира (P и P’), и проходящую через наблюдателя (C), называют осью мира. Ось мира для любого наблюдателя всегда будет параллельна оси вращения Земли. На горизонте под северным полюсом мира лежит точка севера N, диаметрально противоположная ей точка S – точка юга. Линия NCS называется полуденной линией, так как вдоль нее на горизонтальной плоскости в полдень падает тень от вертикально поставленного стержня. Точки востока Е и запада W лежат на линии горизонта. Они отстоят от точек севера и юга на 90⁰. Через точку севера N, полюсы мира, зенит Z и точку юга S проходит плоскость небесного меридиана, совпадающая для наблюдателя С с плоскостью его географического меридиана. Наконец, плоскость, проходящая через центр сферы (точку С) перпендикулярно оси мира, образует плоскость небесного экватора. Небесный экватор делит поверхность небесной сферы на два полушария: северное с вершиной в северном полюсе мира, и южное с вершиной в южном полюсе мира.

Чтобы сделать звездную карту, изображающую созвездия на плоскости, нужно знать координаты, то есть, место расположения звезд. Координаты звезд относительно горизонта, например, высота, хоть и наглядны, но непригодны для составления карт, так как все время меняются. Нужно использовать такую систему координат, которая вращалась бы вместе со звездным небом. Такая система разработана и называется экваториальная, так как небесный экватор служит той плоскостью, от которой и в которой производятся отсчеты координат. В этой системе одной координатой является угловое расстояние светила от небесного экватора, называемое склонением (рис. 4). Оно меняется в пределах +-90⁰ и считается положительным к северу от экватора и отрицательным к югу. Склонение в астрономии аналогично географической широте. Вторая координата, аналогичная географической долготе, называется прямое восхождение (рис. 4). Прямое восхождение светила измеряется углом между плоскостями больших кругов, один из которых проходит через полюсы мира и данное светило, а другой – через полюсы мира и точку весеннего равноденствия, лежащую на экваторе. Эта точка названа так потому, что именно в ней бывает Солнце на небесной сфере 20-21 марта, когда день равен ночи. Прямое восхождение отсчитывают по дуге небесного экватора от точки весеннего равноденствия против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса. Оно изменяется от 0⁰ до 360⁰. Звезды, расположенные на небесном экваторе, восходят и заходят в порядке возрастания их прямого восхождения. Поскольку это явление связано с вращением Земли, принято выражать прямое восхождение не в градусах, а в единицах времени. За 24 часа Земля (нам кажется, что звезды) совершает один оборот, то есть, 360⁰. В единицах времени прямое восхождение обозначается в сетке звездных карт, атласов и глобусов. При этом склонение обозначается греческой буквой δ (дельта), а прямое восхождение греческой буквой α (альфа). Точка весеннего равноденствия на рисунке обозначена греческой буквой γ (гамма).