Предмет и задачи астрономии

Астрономия - наука о Вселенной, изучающая движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем. Астрономия изучает Солнце и звезды, планеты и их спутники, кометы и метеорные тела, туманности, звездные системы и материю, заполняющую пространство между звездами и планетами, в каком бы состоянии эта материя ни находилась. Изучая строение и развитие небесных тел, их положение и движение в пространстве, астрономия в конечном итоге дает нам представление о строении и развитии Вселенной в целом. Слово "астрономия" происходит от двух греческих слов: "астрон" - звезда, светило и "номос" - закон. При изучении небесных тел астрономия ставит перед собой три основные задачи, требующие последовательного решения: 1. Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы. 2. Изучение физического строения небесных тел, т.е. исследование химического состава и физических условий (плотности, температуры и т.п.) на поверхности и в недрах небесных тел. 3. Решение проблем происхождения и развития, т.е. возможной дальнейшей судьбы отдельных небесных тел и их систем. Вопросы первой задачи решаются путем длительных наблюдений, начатых еще в глубокой древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет. Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией, особенно для небесных тел, сравнительно близких к Земле. О физическом строении небесных тел мы знаем гораздо меньше. Решение некоторых вопросов, принадлежащих второй задаче, впервые стало возможным немногим более ста лет назад, а основных проблем - лишь в последние годы. Третья задача сложнее двух предыдущих. Для решения ее проблем накопленного наблюдательного материала пока еще далеко не достаточно, и наши знания в этой области астрономии ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее правдоподобных гипотез.

Астрометрия

Созвездия
Небесная сфера
Системы небесных координат
Время

Небесная механика
Астрофизика

Эволюция звёзд
Нейтронные звёзды и чёрные дыры

Галактики

Млечный путь
Строение галактик
Эволюция галактик

Космология

Красное смещение
Реликтовое излучение
Теория Большого взрыва
Тёмное вещество
Тёмная энергия

История астрономии
Астрономы
Любительская астрономия
Астрономические инструменты
Астрономические обсерватории
Астрономические символы
Освоение космоса
Планетология
Космонавтика

7. Восход и заход Солнца — момент времени для наблюдателя, находящегося на Земле, когда верхний край Солнца находится точно на уровне истинного горизонта. При восходе Солнце движется вверх (пересекая линию горизонта) по отношению к наблюдателю, а при закате стремится вниз (далее за горизонт). Поскольку Солнце не является материальной точкой, и имеет угловой размер, а его свет отражается от твёрдых частиц в атмосфере и частично преломляется самой атмосферой, то для того, чтобы верхний край солнечного диска визуально скрылся за горизонтом, оно целиком должно быть чуть ниже горизонта. При нормальных атмосферных условиях это соответствует нахождению центра солнечного диска под углом в 50 минут ниже истинного горизонта по отношению к наблюдателю. Этот угол считается углом «официального» восхода и заката Солнца.

8. Весенние и осенние равноденствия, а также летние и зимние солнцестояния отмечают смену времен года. Весеннее и осеннее равноденствия наступают, когда Солнце в своем годичном движении по небу пересекает небесный экватор. Эти точки находятся в созвездиях Рыб и Девы соответственно.

Летнее и зимнее солнцестояния отмечают наибольшее удаление Солнца от небесного экватора. Эти точки находятся в созвездиях Тельца и Стрельца. Точка летнего солнцестояния переместилась в созвездие Тельца совсем недавно по астрономическим меркам, в 1988 году. До этого она находилась в созвездии Близнецов. Медленное смещение точек равноденствий и солнцестояния происходит в результате прецессии — изменения направления земной оси под действием притяжения Луны и Солнца.

9. Сферическая система координат изображена на рис. 1 [4]. Ее ориентация в простанстве фиксируется двумя точками. Первая избранной точка - полюс системы P, диаметр сферы PP', проходящий через полюс (или ось OZ), считается главной осью системы, а плоскость XOY, перпендикулярная главной оси - главной плоскостью системы. Вторая избранная точка A - пересечение оси OX со сферой - задает начало отсчета в главной плоскости. Положение точки М (которая может и не лежать на поверхности сферы) в этой системе координат определяется расстоянием r от точки М до центра сферы О (длина отрезка ОМ) и двумя углами: φ- между прямой ОМ и главной плоскостью XOY (изменяется в пределах от -90^o до +90^o), и λ - между проекцией радиус вектора ОМ на главную плоскость XOY (отрезок ON) и прямой OА (изменяется в пределах от 0^o до 360^o или от -180^o до +180^o). Угол φ можно также определить как дополнение до 90^o угла между радиус-вектором ОМ и главной осью PP' (от 0^o до 180^o). Как будет показано ниже, астрономические системы координат отличаются друг от друга выбором главной оси и началом отсчета в главной плоскости. Для полюсов P и P' сферической системы координат угол φ равен соответственно +90^o и -90^o (по определению) и проекцией прямой PP' на главную плоскость - это точка О, а не прямая, и поэтому для полюсов системы координата λ не определена.

Таким образом, положение точки М в сферической системе координат определяется длиной радиус-вектора - расстоянием r от центра О системы координат до точки М, и двумя углами φ и λ, которые от этого расстояния не зависят. Как уже говорилось, обычно в астрономии расстояние r неизвестно, поэтому еще в древности было введено понятие небесной сферы. Обычно пишут, что небесная сфера - это сфера произвольного радиуса, с центром в точке наблюдения на поверхности Земли (топоцентрическая), в центре Земли (геоцентрическая), Солнца (гелиоцентрическая) и т.д. Иногда ее радиус принимают за единицу (как в [4]), иногда - за бесконечность, иногда оговаривается, что эта сфера должна содержать в себе все рассматриваемые светила. Считается, что каждое небесное тело расположено на поверхности этой сферы (как, по-видимому, и считали в древности), или в точке на сфере, на которую тело проецируется при наблюдении из центра сферы (в точке пересечения небесной сферы радиус-вектором тела). Поэтому под положением светил в астрономических сферических системах координат подразумевается не их истинное расположение в пространстве, а те места, которые они занимают на небесной сфере, что дает возможность выражать координаты светил двумя углами.

Пересечения небесной сферы с плоскостями, проходящими через ее центр, называются большими кругами, не проходящими через центр - малыми. Как нетрудно догадаться, большой круг делит небесную сферу пополам, и его диаметр равен диаметру сферы, а диаметр малого круга меньше диаметра сферы.

10. Географи́ческие координа́ты определяют положение точки на земной поверхности или, более широко, в географической оболочке.

Географические координаты строятся по принципу сферических. Аналогичные координаты применяются на других планетах, а также на небесной сфере^[1].

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: