Чтобы найти на нашей планете определенное место, необходимо знать на какой широте и долготе оно находится, т.е., его географические координаты. Так же и с космическими объектами, только для их нахождения потребуются другие координаты — небесные. Вот о них мы и поговорим в нашей статье.
Содержание статьи
Какие небесные координаты
Еще в далеких временах люди любовались небом, наблюдали за тем, что на нем происходит и пытались понять, какие объекты там находятся, на каком расстоянии от Земли и друг от друга. Первые исследования принадлежат Гиппарху, древнегреческому ученому, именно он определил каково расстояние до Луны, при этом, достаточно точно. Он же составил таблицы перемещения Луны и Солнца, определил периоды затмений.
великий греческий астроном Гиппарх
\
Когда мы смотрим на небо, мы видам там множество звезд. Нам кажется, что они находятся очень далеко от нас, но, на каком расстоянии, понять мы этого не можем. Между тем, расстояния до каждого небесного объекта разные. Выразить их в привычных для нас показателях — километрах, невозможно. Поэтому за единицу измерения принимается время, которое требуется лучу пройти путь до Земли.
Небесные координаты были введены для обозначения расположения объектов на небе или исследуемых точек на нем, а, так же, для вычисления расстояния между ними. Их можно сравнить с географическими координатами, которые помогают ориентироваться на земле.
небесная сфера системы небесных координат
Чтобы облегчить задачу с вычислениями, необходимо представить воображаемую небесную сферу, окружающую нашу планету, с произвольным радиусом и центром в определенной точке, которую предполагается исследовать.
Важные понятия:
- Небесный экватор представляет собой окружность и условно делит сферу на две части — южную и северную
- Эклиптика является окружностью, по которой происходит движение нашего земного шара вокруг Солнца. Так как, земная ось наклонена, образуется угол между небесным экватором и эклиптикой, он составляет порядка 23,5 гр.
- Полюса мира делятся на южный и северный, их положение совпадает с географическими полюсами.
- Зенитом считается та точка, которая находится над головой исследователя.
- Точка надира расположена четко под тем местом, где стоит исследователь, она противоположна точке Зенита.
- Точки равноденствия находятся на пересечении экватора небесного с эклиптикой.
Астрономические координаты сферические, они высчитываются с помощью градусов или часов. Учеными разработана целая система способов и методов, придуманы обозначения — символические и числовые. При помощи нескольких систем можно понять расположение определенной воображаемой точки, они отличаются местом отсчета и основной плоскостью. В зависимости от того, какую задачу ставит перед собой исследователь, он может применять определенную систему. Но чаще всего — горизонтальную и экваториальную, есть и другие, например, галактическая и эклиптическая.
Основные системы небесных координат
Существуют несколько систем координат, свое название они получили исходя из основной плоскости.
Экваториальная система координат в астрономии — определяет положение объектов по их отношению к небесному экватору. В системе приняты свои координаты — прямое восхождение и склонение. Применяется, когда нужно определить точное время, с ее помощью наносятся небесные светила на звездную карту и описывают их в каталогах.
Эклиптическая система координат — координаты высчитываются в соответствие с эклиптикой, здесь для определения местоположения объекта принимаются эклиптические долгота и широта. Специалисты применяют систему, когда нужно изучить перемещение объектов на небе и при наблюдении за движением Солнца.
Галактическая система координат — определяется положение объектов по галактическим долготе и широте. Ею пользуются, чтобы понять где находится небесное тело в пределах Млечного Пути. При исследовании за плоскость принимают галактический экватор.
Горизонтальная система небесных координат
Связана с самим наблюдающим и точкой, где он находится в данный момент на Земле. Основная линия — горизонт. Координаты фиксируются исходя из опорной точки. Воспользоваться ею может любой человек даже в отсутствии специальных приборов невооруженным глазом, но в пределах Солнечной системы. За перемещением объектов можно наблюдать в простейший телескоп.
В данной системе главная плоскость, это математический (истинный) горизонт, а полюса — надир и зенит. В местах их пересечения находится плоскость математического горизонта.
важнейшие точки и дуги на небесной сфере
Основан данный метод вычисления на системе географических координат, главные показатели которого:
- азимут — позволяет сделать вычисление угла между северным направлением и объектом.
- высота — вычисляется для определения величины угла между изучаемым объектом и горизонтом.
горизонтальная система координат в астрономии
По отношению к исследователю задаются направления — на полюса северный и южный, на восток и на запад. Следовательно:
- Исследователь находится в центральной точке системы координат.
- Поверхность Земли, это горизонтальная плоскость.
- Ось азимута — черта горизонта, она соединяет с ним наблюдающего.
Чтобы получить объективные результаты, необходимо знать точно долготу и широту точки нахождения наблюдателя.
Данная система является самой востребованной и используется чаще всего, она проста и понятна для новичков в астрономии. С ее помощью легко устанавливается расположение изучаемого объекта в космическом пространстве, а используемые термины привычны — угол и направление. Таким образом, астрономы получают реальные данные о состоянии небесных объектов в настоящий момент. Но, влияние различных природных условий, искажений оптики иногда не позволяют получить самую точную информацию. Кроме этого, данный метод не предусматривает изменения положения небесных тел в результате их движения.
Небесные координаты таблица
Сравнение географических и небесных координат
Рисунок небесные координаты
Рисунок основных элементов небесной сферы
Рисунки основных систем небесных координат
Горизонтальная система небесных координат
Экваториальная система небесных координат
Галактическая система небесных координат
Эклиптическая система небесных координат
