Солнце : 20-21 марта – точка весны (созвездие рыб)

Коппа.Лекция4.Астрономия.Созвездия.Суточное движение светил.Законы Кеплера.

Вопросы:

1.Созвездия. Звездные карты.

2.Суточное движение светил.

3.Изменение суточного пути Солнца и Луны в течение года. Календарь и его типы.

4.Законы движения планет.

1.Созвездия. Первое впечатление от наблюдения звездного неба – это несметное количество звезд и хаотичность их расположения на небосводе. На самом же деле звезд, видимых невооруженным глазом, на всем небе Земли около 6000. Видимое взаимное расположение звезд на небе изменяется чрезвычайно медленно. Без точных измерений заметить его на протяжении сотен и даже тысяч лет невозможно. Это позволило еще с незапамятных времен нарисовать по самым ярким звездам характерные «звездные узоры» - созвездия.                                                               

      СОЗВЕЗДИЕ – это определенный участок звездного неба с четко очерченными границами, охватывающий все принадлежащие ему светила и имеющий собственное название.

В 1922 году Международный астрономический союз принял Соглашение – звездное небо разделено на 88 участков, называемых созвездиями. Самые яркие звезды каждого созвездия условились обозначать буквами греческого алфавита: альфа, бета, гамма, дельта и т.д. в порядке убывания кажущейся яркости звезды. ЗВЕЗДНАЯ ВЕЛИЧИНА – мера того, насколько ярко выглядит светило при наблюдениях (фотометры). Начало отсчета – блеск ВЕГИ  0^m, m – звездная величина. Чем слабее яркость, тем больше её звездная величина. При разности в 1 звездную величину видимая яркость звезд отличается в 2,5 раза. Например, звезды Большой Медведицы: блеск =  2^m, т.е. 2,5² = 6,25 раза слабее Веги.

Созвездия,незаходящие в средних широтах, - это Большая и Малая Медведицы, Кассиопея.

Летнее и осеннее вечернее небо – это звезды, которые первыми появляются на небе.

        Большой летний треугольник образуют звезды: - Вега (альфа Лиры),

                                                                                                 - Денеб (альфа Лебедя),

                                                                                                 - Альтаир (альфа Орла).

Зимнее вечернее небо – наиболее яркое созвездие ОРИОН.

       Большой зимний треугольник образуют звезды: - Бетельгейзе (альфа Ориона),

                                                                                                - Процион (альфа Малого Пса).

                                                                                                - Сириус (альфа Большого Пса). Многие звезды имеют собственные имена. Например, альфа Малой Медведицы называется Полярная звезда, альфа Большого Пса – Сириус, альфа Лиры – Вега.

        ЗВЕЗДНЫЕ КАРТЫ – это проекции небесной сферы на плоскость с нанесенными на нее объектами в конкретной системе координат.

        Звездные атласы – это наборы звездных карт.

       Звездные каталоги – специальные списки звезд, в которых указываются координаты их места на небесной сфере, звездная величина и т.д. Изучать звездное небо помогают подвижная карта звездного неба (ПКЗН) и школьный астрономический календарь (ШАК).

2.Суточное движение светил. Суточное движение небесных тел отражает осевое вращение Земли с запада на восток. Следовательно, все светила восходят на восточной стороне, а заходят – на западной. На экваторе поднимаются из-под горизонта вертикально вверх.

В полдень наблюдатель видит Солнце в Северном полушарии на юге, в Южном полушарии – на севере. Дневной путь Солнца на небе симметричен относительно направления север – юг. Дневной путь любого небесного тела аналогичен.

Ясной ночью в северной части неба звезды описывают концентрические круги с центром в точке близкой к Полярной звезде – это северный полюс мира. В Южном полушарии можно найти диаметрально противоположную точку – южный полюс мира. Ось мира параллельна оси вращения Земли.

Суточное движение светил – это их видимое движение из-за вращения Земли вокруг оси.

Сутки – это период времени (Т) вращения Земли вокруг оси. Суточные пути светил на небесной сфере – это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору, каждая точка их пересекает небесный меридиан в двух точках.

Кульминация – это явление пересечения светилом небесного меридиана. Возле зенита – верхняя кульминация, высота максимальная, возле надира – нижняя кульминация, высота минимальная. Истинный полдень – момент верхней кульминации Солнца, истинная полночь – момент нижней кульминации Солнца.

ВЫВОД: 1. На полюсах над горизонтом все звезды полушария, они незаходящие.

              2. На экваторе в любой момент времени над горизонтом находятся половины обоих полушарий неба. Все светила в течение суток восходят и заходят.

3. Изменение суточного пути Земли и Луны в течение года. Календарь и его типы.                                                             Эклиптика (от греческого слова затмение) – орбита Земли вокруг Солнца – это большой круг небесной сферы, наклоненный к плоскости небесного экватора под углом 23,5⁰.

СОЛНЦЕ:  20-21 марта – точка весны (созвездие Рыб)

               23 сентября – точка осени (созвездие Девы)

               21-22 июня – точка летнего солнцестояния - точка лета (созвездие Тельца)

               21-22 декабря – точка зимнего солнцестояния – точка зимы (созвездие Стрельца)

ЛУНА: плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики под углом 5⁰.     Суточные пути Солнца и Луны все время меняются, так как изменяются со временем склонения, что обеспечивает сезонные изменения (весна, лето, осень, зима).                        Годовой путь Солнца по созвездиям называется ЗОДИАКАЛЬНЫМ.                                     ЗА ГОД: 1). Звездный год – время оборота Солнца по эклиптике. Звездный год = 365суток 6ч 9мин 10сек. Скорость движения не постоянна. Для Северного полушария продолжительность весна + лето > осень + зима на 6 суток. Весеннее равноденствие – точка отсчета звездного времени и тропического года.                                                                                                      2).Тропический год – промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через точку весеннего равноденствия, определяет смену времен года на планете. 3).Звездные сутки – время одного оборота Земли вокруг оси относительно очень далеких звезд. Звездные сутки = 23час 56 мин                                                                                        4)Солнечные сутки - время одного оборота Земли вокруг оси относительно центра Солнца. Солнечные сутки = 24час                                                                                                               Скорость вращения Земли V =  1⁰/4мин, т.е. Земля завершает оборот относительно Солнца с опозданием на 4 минуты. За год это составляет 24часа. В году звездных суток на 1 больше, чем солнечных.                                                                                                                                                        В момент осеннего равноденствия звездное время совпадает с солнечным. ЧЕЛОВЕК ЖИВЕТ ПО СОЛНЕЧНОМУ ВРЕМЕНИ. Астрономические организации – по звездному времени (на 4 минуты вперед за сутки).

Движение ЛУНЫ: 1).Луна движется вокруг Солнца,как и Земля;

2).восходит на востоке, заходит на западе;

3).ежедневно меняет своё положение относительно звёзд около 13⁰ к востоку;

4).каждый день восходит на 50 минут позже;

5).происходит изменение её вида – смена фаз.                                                                                       Причина смены фаз – взаимное расположение Луны, Солнца и Земли.                              СИНОДИЧЕСКИЙ МЕСЯЦ (греческое «синодос» - соединение) – промежуток времени между последовательными одноименными фазами Луны. Синодический месяц = 29,6 суток. СИДЕРИЧЕСКИЙ (звёздный) МЕСЯЦ – оборот Луны вокруг Земли относительно звёзд. Сидерический месяц = 27,3 суток.                                                                                                     Почему разница?

Совершив оборот вокруг Земли за 27.3 суток, Луна возвращается на свое место среди звезд, но Солнце переместилось по эклиптике к востоку за это время на 27⁰. Через 2.2.суток Луна догонит Солнце, повторится соответствующая фаза. В зависимости от расположения Земли, Луны и Солнца бывают лунные и солнечные затмения.

       Движения Солнца и Луны позволили создать КАЛЕНДАРИ.

 Календарь – это система счета длительных промежутков времени, определяемых по двум периодическим явлениям природы: смене лунных фаз – лунные календари и смене сезонов года (солнечные). Основанные на обоих этих явлениях – лунно-солнечные календари.

Каждый календарь должен установить:  

1). определенный порядок счета дней (солнечных суток);

2). число суток в длительных периодах времени;

3). Начало счета самих периодов.

Ни лунный месяц, ни тропический год не содержат целое число суток. Но в производственной жизни людей  необходимо целое число суток. Поэтому идеальный календарь создать невозможно, необходимы поправки. Мы живем по григорианскому календарю, который был узаконен 25.01.1918 года в СССР. После 31.01.18. сразу стало 14.02.1918. До этого жили по юлианскому календарю. Работы над созданием Всемирного календаря продолжаются и сейчас.

4.Законы движения планет. Немецкий учёный Иоган Кеплер (1571 – 1630 гг.) изучал движение Марса вокруг Солнца и установил три закона:

1 ЗАКОН: Каждая планета движется вокруг Солнца по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

2 ЗАКОН:  Радиус-вектор планеты за одинаковые промежутки времени описывает равные площади.

3 ЗАКОН: Квадраты звездных периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.

   Датский астроном Тихо Браге в конце 16 века передал своему ученику Кеплеру результаты наблюдений Марса. Кеплер 24 года потратил на обработку данных Браге. Тогда не было тригонометрических таблиц, Кеплер их впервые рассчитал и создал свои три закона.