Линии и точки небесной сферы. Созвездия.
Люди в древности считали, что все звезды располагаются на небесной сфере, которая как единое целое вращается вокруг Земли. Уже более 2.000 лет тому назад астрономы стали применять способы, которые позволяли указать расположение любого светила на небесной сфере по отношению к другим космическим объектам или наземным ориентирам. Представлением о небесной сфере удобно пользоваться и теперь, хотя мы знаем, что этой сферы реально не существует.
Небесная сфера - воображаемая шаровая поверхность произвольного радиуса, в центре которой находится глаз наблюдателя, и на которую мы проецируем положение небесных светил.
Отвесная линия Z,Z’, проходящая через глаз наблюдателя (точка С), находящегося в центре небесной сферы, пересекает небесную сферу в точках Z — зенит, Z’ — надир.
Зенит - эта наивысшая точка над головой наблюдателя.
Надир - противоположная зениту точка небесной сферы.
Математическим горизонтом называется линия пересечения небесной сферы с горизонтальной плоскостью, проходящей через центр небесной сферы.
Ось суточного вращения небесной сферы называют осью мира PNPs
Точки пересечения небесной сферы с осью мира называют полюсами мира (точка РN — северный полюс мира, точка Рs - ю жный полюс мира).
Небесный экватор – линия окружности, полученная от пересечения небесной сферы с плоскостью проходящая через центр небесной сферы перпендикулярно к оси мира.
Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное и южное.
Ось мира, полюса мира и небесный экватор аналогичны оси, полюсам и экватору Земли, так как перечисленные названия связаны с видимым вращением небесной сферы, а оно является следствием действительного вращения земного шара.
Небесный меридиан – большой круг небесной сферы, проходящий через зенит Z, полюс мира Р, южный полюс мира Р', надир Z'
В любом месте Земли плоскость небесного меридиана совпадает с плоскостью географического меридиана этого места.
Полуденная линия NS — это линия пересечения плоскостей меридиана и горизонта. N – точка севера, S – точка юга
Она названа так потому, что в полдень тени от вертикальных предметов падают по этому направлению.
Понятием небесной сферы пользуются для угловых измерений на небе, для удобства рассуждений о простейших видимых небесных явлениях, для различных расчетов, например вычисления времени восхода и захода светил.
Линии небесной сферы используют для определения координат звезд и других объектов звездного неба. В астрономии используют несколько систем координат, наиболее понятной, на мой взгляд, и наиболее востребованной оказалась экваториальная система координат. Она очень похожа на систему географических координат, используемых на Земле – географическая долгота и широта. Если вы внимательно смотрели на основные линии и точки небесной сферы, то могли заметить, что они очень похожи на систему линий на Земле. Только когда речь идет о Земле, то наблюдатель находится в какой – либо точке на ее поверхности. А при наблюдении звездного неба наблюдатель находится в самом центре небесной сферы. Если нам доведется работать в кабинете, то мы познакомимся с картой звездного неба и научимся определять координаты звезд. Сделать это в обычном текстовом документе не представляется возможности. Если вас заинтересовал этот вопрос, могу рекомендовать найти карту звездного неба в интернете.
Невооруженным глазом на всем небе можно видеть примерно 6000 звезд, но мы видим лишь половину из них, потому что другую половину звездного неба закрывает от нас Земля. Для ориентировки в пространстве вся небесная сфера разбита на участки – созвездия.
Созве́здия — в современной астрономии участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. В древности созвездиями назывались характерные фигуры, образуемые яркими звёздами.
Мы и сейчас, глядя на небо, проводим прямые, с помощью которых можем запомнить некоторые созвездия.
самых известных созвездий на небе
Малая Медведица
Созвездие Малая Медведица является околополярным и располагается в Северном полушарии. Его легко найти рядом с созвездием Большой Медведицы. Можно сказать, что эти созвездия – соседи.
Круглый год доступно для наблюдения. В данный момент здесь располагается Северный полюс мира. Если обратиться к мифам, то Малая Медведица – это собака прекрасной нимфы Каллисто. Зевс превратил ее в медведицу вместе с хозяйкой. Потом он забросил их на небо, где они смогли обрести вечную жизнь.
Большая Медведица
Большая Медведица – едва ли не самое знаменитое созвездие, располагается в северном полушарии. Ковш с ручкой находил на небе каждый, хотя бы однажды. Площадь Большой медведицы – 1280 квадратных градусов, третье по величине. Невооруженным глазом можно увидеть 125 звезд.
История происхождения созвездия описана в древнегреческих мифах. Зевс спас прекрасную нимфу Каллисто от гнева богини Геры. Для этого ему пришлось превратить ее в медведицу.
Геркулес
Месторасположение Геркулеса – северное полушарие. Площадь созвездия составляет 1225 квадратных градусов. Считается одним из самых узнаваемых.
Трапеция – торс титана, самая заметная часть. Жители России могут наблюдать его целиком, лишь некоторая часть созвездия скрывается за горизонтом в момент нижней кульминации, наиболее благоприятное время – июнь. Первоначальное название Коленопреклоненный. Древний поэт Арат описывал созвездие как страдающего мужа, причины страданий были неизвестны.В V до н.э. веке созвездие переименовали, его стали называть Гераклом. Позже оно получило название Геркулес.
Пегас
Пегас – крупное созвездие. Место расположения – Северное полушарие. Площадь равна 1120,8 квадратных градусов. Без применения каких-либо приборов можно рассмотреть 166 звезд. Самое лучшее время – конец лета, начало осени.
Пегас представляет собой большой квадрат с россыпью звезд, которые больше похожи на щупальца. Поэтому наблюдать за крылатой лошадкой смогут только люди с хорошим воображением.
В древнегреческих мифах Пегас – крылатый конь. После обезглавливания Персеем Медузы Горгоны, капельки ее крови превратились в коня.
Кассиопея
Кассиопея находится в Северном полушарии, поэтому в средних широтах можно наблюдать его круглый год, самое лучшее время – осень.
Созвездие похоже на букву W, его площадь составляет 598 квадратных градусов, количество видимых звезд – 90. Его силуэт образуют 5 ярчайших звезд.
Созвездие названо в честь жены царя Кефея. Также Кассиопея была матерью Андромеды. Эта хвастливая женщина была наказана. Ее привязали к трону, и она вращалась вокруг полюса, раз в сутки Кассиопея оказывалась в перевернутом положении, вниз головой.
Гидра
Гидра – самое длинное созвездие, его площадь 1300 кв. градусов. Место расположения – Южное полушарие.
В России его лучше всего наблюдать в конце зимы или весной. Полностью увидеть созвездие смогут жители южных городов.
229 звезд можно наблюдать без помощи телескопа и бинокля, но особой яркостью они не отличаются.
В созвездии много интересных звезд: Альфа- Гидра, Гамма, Кси- Гидры, а также рассеянные скопления.
Прообраз – Водяной змей. Ворон Аполлона отправился за водой и слишком долго отсутствовал. В качестве извинения за задержку птица принесла богу змея. Разгневавшийся Аполлон швырнул в небо ворона, змея и чашу с водой. Так появились созвездия Ворон и Гидра. По другой версии, Гидра – противник Геракла, семиглавое чудовище.
Дева
Созвездие Дева – второе по величине, его площадь 1294 квадратных градусов. Местоположение – экватор, между созвездиями Льва и Весов.
Дева известна так же тем, что здесь располагается точка осеннего равноденствия.
В станинных атласах созвездие изображают в виде девушки, которая держит колосок пшеницы. Конечно, вряд ли обычному человеку удастся разглядеть в небе подобную картину. Есть ориентир, по которому легко разыскать это созвездие – это звезда первой величины Спика. Всего невооруженным глазом можно увидеть 171 звезду.
Древнегреческие мифы объясняют возникновение созвездия необычной историей. Богиня правосудия Дика была настолько недовольна людьми, что предпочла покинуть Землю и улетела в небо. Там она поселилась рядом с символом правосудия, созвездием Весы.
Центавр
Центавр – довольно внушительное по площади созвездие (1060 квадратных градусов). Жители Северного полушария не смогут насладиться его красотой.
Его расположение – Южное полушарие, линия от Большой Медведицы к созвездию Девы. В России действует следующий принцип: чем южнее город, тем лучше видно созвездие. Но в нашей стране нет возможности увидеть его целиком. Формой созвездие напоминает кентавра, это множество ярких звезд.
Если верить греческим мифам, то мудрый кентавр Хирон – сын верховного божества Кроноса и прекрасной нимфы Филиры.
Есть и другой прообраз – это кентавр Фол, его на небо отправил Геракл. Он подстрелил кентавра отравленной стрелой.
Цефей
Место расположения Цефея – Северное полушарие. Его площадь – 588 квадратных градусов, невооруженным глазом можно увидеть 148 звезд.
Его ближайший сосед Малая Медведица, которую уж точно найдет каждый человек, даже ничего не смыслящий в астрономии.
Форма Цефея – неправильный пятиугольник. Здесь нет ярких звезд, тем не менее на территории России его можно наблюдать круглый год.
Цефей знаменит тем, что в будущем сюда сместится мировой северный полюс. Правда, произойдет это через 1000 лет.
В греческой мифологии существует версия возникновения созвездия. Его прообраз – эфиопский царь Цефей. Ученые не согласны с этим фактом, так как есть подтверждение, что созвездие появилось гораздо позже.
Дракон
Дракон – одно из самых больших, его площадь 1083 квадратных градусов. Различить его довольно трудно. Место расположения – Северное полушарие, область между Малой и Большой Медведицами.
Звезды Дракона неяркие, слабые, количество звезд, превышающих 6m (величина измерения яркости), 80.
Если посмотреть на небо в районе Большой медведицы, можно увидеть длинную кривую линию, которая заканчивается четырехугольником. Это голова дракона. Лучше всего наблюдать за этим созвездием летом и осенью, с мая по декабрь.
История происхождения созвездия окутана мифами и тайнами. По одной версии, огромный зверь решил сражаться с олимпийскими богами. Афина была очень зла на него и швырнула змея в небо. Так и появилось созвездие Дракона.
Чeткиe гpaницы мeжду coзвeздиями пpopиcoвaли лишь в нaчaлe 20-гo вeкa. Bceгo иx 88, нo 48 ocнoвaны нa гpeчecкиx, зaпeчaтлeнныx Птoлeмeeм вo 2-м вeкe. Oкoнчaтeльнoe pacпpeдeлeниe пpoизoшлo в 1922 гoду пpи пoмoщи acтpoнoмa из Aмepики Гeнpи Hoppиca Pacceлa. Гpaницы coздaл в 19З0 гoду acтpoнoм из Бeльгии Эджeн Дeлпopт (вepтикaльныe и гopизoнтaльныe линии).
Koгдa идeт peчь o звeздax и oбъeктax, тo учeныe имeют в виду, чтo oни лeжaт в гpaницax этиx coзвeздий. Caми пo ceбe coзвeздия нe peaльны, пoтoму чтo в дeйcтвитeльнocти вce звeзды и тумaннocти удaлeны дpуг oт дpугa нa бoльшиe paccтoяния и дaжe плocкocти (xoтя c Зeмли мы видим poвныe линии). Бoлee тoгo, удaлeннocть oзнaчaeт тaкжe oтcтaвaниe вo вpeмeни, вeдь мы нaблюдaeм иx в пpoшлoм, a знaчит ceйчac oни мoгут быть coвepшeннo иными. Haпpимep, Aнтapec в Cкopпиoнe удaлeн oт нac нa 550 cвeтoвыx лeт, пoэтoму мы и видим eгo пpeжнeгo. To жe caмoe кacaeтcя и тpexмepнoй тумaннocти Cтpeльцa (5200 cвeтoвыx лeт). Ecть и бoлee дaльниe oбъeкты – NGC 40З8 в coзвeздии Bopoн (45 миллиoнoв cвeтoвыx лeт).
Из 88 coзвeздий З6 pacпoлoжeны в ceвepнoм нeбe и 52 в южнoм.
Самая яркая звезда в каждом созвездии обозначается a, вторая по яркости - β, следующая ϒ и
так далее. Например, а – Лиры, самая яркая звезда в созвездии Лиры. Эта же звезда носит собственное название Вега. Только самые яркие звезды имеют собственные названия. Все звезды оцениваются по видимому блеску. Такую характеристику звезды называют звездной величиной. В таблице приведены названия ярких звезд, их расположение и звездная величина.
Все созвездия образуют ярчайшую картину звездного неба, которую можно наблюдать невооруженным глазом, если не помешает облачность. Нам кажется, что все светила находятся на одной сфере, а на самом деле они на разных расстояниях от нас. Так как Солнце находится к нам ближе всего, то в течение года оно, смещаясь, описывает полный круг на фоне всех остальных далеких звезд. Этот большой круг на фоне звездного неба называется эклиптикой. Эклиптика – Это годичный путь Солнца на фоне звезд.
Созвездия, через которые проходит путь Солнца, называются зодиакальными, или поясом зодиака.
Задания для вас: Перечислите все зодиакальные созвездия.