Aké prírodné javy sú charakteristické pre zimu. Zimné javy v prírode. Zimné udalosti: snehová búrka

domov a rodinu

Na konci XVI storočia. Dánsky astronóm I. Kepler, študujúci pohyb planét, objavil tri zákony ich pohybu. Na základe týchto zákonov odvodil I. Newton vzorec pre zákon univerzálnej gravitácie. Neskôr pomocou zákonov mechaniky I. Newton vyriešil problém dvoch telies – odvodil zákony, podľa ktorých sa jedno teleso pohybuje v gravitačnom poli druhého telesa. Dostal tri zovšeobecnené Keplerove zákony.

Keplerov prvý zákon

Vplyvom gravitácie sa jedno nebeské teleso pohybuje v gravitačnom poli druhého nebeské teleso pozdĺž jednej z kužeľosečiek - kružnice, elipsy, paraboly alebo hyperboly.

Planéty sa pohybujú okolo Slnka po eliptickej dráhe (obr. 15.6). Bod na obežnej dráhe najbližšie k Slnku sa nazýva perihélium, najvzdialenejší aphelion. Čiara spájajúca ľubovoľný bod elipsy s ohniskom sa nazýva vektor polomeru

Pomer vzdialenosti medzi ohniskami k hlavnej osi (najväčší priemer) sa nazýva výstrednosť e. Elipsa je tým pretiahnutejšia, čím väčšia je jej excentricita. Hlavná poloos elipsy a je priemerná vzdialenosť planéty od Slnka.

Kométy a asteroidy sa pohybujú po eliptických dráhach. Kruh má e = 0, elipsa má 0< е < 1, у параболы е = 1, у гиперболы е > 1.

Pohyb prirodzených a umelých satelitov okolo planét, pohyb jednej hviezdy okolo druhej v binárnom systéme sa tiež riadi týmto prvým zovšeobecneným Keplerovom zákonom.

Druhý Keplerov zákon

Každá planéta sa pohybuje takým spôsobom, že vektor polomeru planéty pokrýva rovnaké oblasti v rovnakých časových úsekoch.

Planéta prechádza z bodu A do A" az B do B" v rovnakom čase.

Inými slovami, planéta sa pohybuje najrýchlejšie v perihéliu a najpomalšie, keď je najďalej (v aféliu). Druhý Keplerov zákon teda určuje rýchlosť planéty. Je tým väčšia, čím je planéta bližšie k Slnku. Rýchlosť Halleyovej kométy v perihéliu je teda 55 km/s a v aféliu 0,9 km/s.

Tretí Keplerov zákon

Druhá mocnina hlavnej poloosi obežnej dráhy telesa, delená druhou mocninou periódy jeho otáčania a súčtu hmotností telies, je konštantná hodnota.

Ak T je doba otáčania jedného telesa okolo druhého telesa v priemernej vzdialenosti a potom je tretí Keplerov zovšeobecnený zákon napísaný ako

a 3 / [T 2 (M 1 + M 2)] \u003d G / 4π 2

kde M 1 a M 2 sú hmotnosti dvoch priťahovaných telies a G je gravitačná konštanta. Pre slnečná sústava hmotnosť Slnka je hmotnosťou ktorejkoľvek planéty a potom

Pravá strana rovnice je konštanta pre všetky telesá slnečnej sústavy, čo tvrdí tretí Keplerov zákon, ktorý vedec získal z pozorovaní.

Tretí zovšeobecnený Keplerov zákon umožňuje určiť hmotnosti planét z pohybu ich satelitov a hmotnosti dvojité hviezdy- prvkami ich obežných dráh.

Pohyb planét a iných nebeských telies okolo Slnka pod vplyvom gravitácie prebieha podľa troch Keplerovych zákonov. Tieto zákony umožňujú vypočítať polohy planét a určiť ich hmotnosti z pohybu satelitov okolo nich.

Astronómia. 11. ročník - Abstrakty z učebnice "Fyzika-11" (Myakishev, Bukhovtsev, Charugin) - Fyzika v triede

Miska z pokladu Rogozen

Obežná dráha Mesiaca

Vo videu je fráza obdobie lunárnej revolúcie - obdobie lunárnej revolúcie . Ide o úplnú revolúciu (revolúciu mesiaca), čo je 27,3 pozemského dňa, alebo tzv hviezdny mesiac.
Porovnajte Lunar Revolution and Menštruačný cyklus.
Spln a ovulácia v deň 12-14. Preto žena Yin-Moon ("revolučná").

RETROGRÁDNE PLANÉTY

Všetky planéty našej slnečnej sústavy sú usporiadané v určitom poradí a sú v určitej vzdialenosti od Slnka. Pri pozorovaní polohy planét zo Zeme si to môžeme všimnúť pravidelne Zdá sa, že sa zastavia a potom sa začnú po svojej obežnej dráhe pohybovať späť. V skutočnosti sa planéty, samozrejme, nepohybujú dozadu. Len naša Zem na svojej obežnej dráhe „predbehne“ tú či onú planétu. Pozorovateľovi zo Zeme sa teda zdá, že susedná planéta začala „cúvať“ späť.
Astrológovia a astronómovia si tento jav všimli už pred mnohými storočiami a nazvali ho "retrográdne hnutie" .
Keďže každá planéta má svoj vlastný vplyv na Zem, a teda na všetok život na Zemi, každej z planét sú priradené určité vlastnosti (kvality) jej vplyvu na ľudí, udalosti a priebeh procesov.
Všetky nebeské telesá majú retrográdny (retrográdny) pohyb, okrem Slnka a Mesiaca.

Takto vyzerá zdanlivý pohyb Merkúra a Venuše

Zjavný pohyb Marsu, Jupitera, Saturnu a Uránu

Takto by ste to videli, keby ste boli na slnku.

Retrográdny pohyb Merkúra.

Retrográdny pohyb Marsu.

Takto sa Mars pohybuje relatívne k Zemi. Tam, kde farba prechádza z jednej do druhej, planéta urobí slučku, to sa stane, keď dobehneme Mars, a potom začne zaostávať za Zemou.

V strede je pozorovateľ – My ľudia sme obyvateľmi planéty Zem.

Odtiaľ pochádzajú tieto „diskové taniere“ na ilustrácii – to sú dráhy Marsu!

Ak sa v augustový večer pozriete na východ, krátko po západe slnka, uvidíte veľmi jasnú červenkastú „hviezdu“. Podľa jasu by sa to dalo pomýliť s Venušou, ale večer Venuša nie je na východe. Toto je Mars a je taký jasný, pretože teraz existuje konfrontácia medzi Zemou a Marsom, a nie jednoduchá. (2003).
Približne každé dva roky sa Zem a Mars pohybujúce sa po svojich obežných dráhach k sebe priblížia. Takéto zblíženia sa nazývajú konfrontácie. Ak by boli obežné dráhy Zeme a Marsu kruhové a ležali by striktne v rovnakej rovine, potom by sa konfrontácie vyskytovali striktne periodicky (uplynulo by medzi nimi niečo viac ako dva roky) a Mars by sa vždy približoval k Zemi na rovnakú vzdialenosť. Avšak nie je. Hoci sú roviny dráh planét dosť blízko a dráha Zeme je takmer kruhová, excentricita dráhy Marsu je pomerne veľká. Keďže interval medzi opozíciami sa nezhoduje ani so zemským, ani s marťanským rokom, k maximálnemu priblíženiu planét dochádza v rôznych bodoch ich obežných dráh. Ak sa v blízkosti afélia vyskytne opozícia. (από "apo" - z, z = negácia a absencia niečoho, ηλιος "helios" - Slnko) obežnej dráhy Marsu (k tomu dochádza v zime na severnej pologuli Zeme), potom vzdialenosť medzi planétami sa ukáže byť dosť veľký - asi 100 miliónov km . Opozície v blízkosti perihélia obežnej dráhy Marsu (ktoré sa vyskytujú koncom leta) sú oveľa bližšie. Ak sa Mars a Zem priblížia na vzdialenosť menšiu ako 60 miliónov km, potom sa takéto konfrontácie nazývajú veľké. Dejú sa každých 15 alebo 17 rokov a astronómovia ich vždy používali na intenzívne pozorovania červenej planéty. (História pozorovaní Marsu je venovaná podrobne.)
Konfrontácia v roku 2003 sa však ukáže byť nielen veľkou, ale aj najväčšou udalosťou , aká tu už niekoľko tisíc rokov nie je!

Pozrime sa bližšie na to, čo sa deje počas konfrontácie.

Podľa definície je opozícia taká konfigurácia (vzájomná poloha) Slnka, Zeme a planéty, kedy sa ekliptická šírka planéty líši od zemepisnej šírky Slnka o 180o. Je jasné, že takáto situácia je možná len pre vonkajšie planéty.
Vonkajšie planéty - planéty skupina jupiter, planéty slnečnej sústavy obiehajúce mimo obežnej dráhy Marsu (Jupiter, Saturn, Urán, Neptún, Pluto); majú množstvo podobných fyzicka charakteristika. Výraz „B. P." niekedy stotožňovaný s pojmom „horné planéty“.
Ak premietneme planétu na rovinu ekliptiky (a Zem a Slnko sú vždy v tejto rovine), tak v momente opozície budú stredy všetkých troch telies na rovnakej priamke (Zem medzi Slnkom a planéta). V momente opozície je dosiahnutá maximálna fáza Marsu, nastáva „spln Marsu“ (tento umelý termín bol zavedený analogicky s mesiacom v splne). Rozdiel medzi fázou Marsu a jednoty je spôsobený len tým, že sa nepohybuje v rovine ekliptiky.
Keďže obežné dráhy Marsu a Zeme nie sú kruhové a ich roviny sa nezhodujú, moment opozície je blízko, ale nezhoduje sa s momentom maximálneho priblíženia planét. Zdanlivá uhlová veľkosť Marsu je jednoznačne spojená so vzdialenosťou medzi planétami, ktorá dosahuje maximum pri najbližšom priblížení.
Jas (zdanlivá magnitúda) Marsu závisí jednak od jeho vzdialenosti od Zeme a jednak od jeho fázy. Teda aj tento moment bude blízko k opozícii, no vo všeobecnosti sa s ňou nebude zhodovať, ani s momentom maximálneho priblíženia planét.
Ďalšie dva dôležité udalosti- prechod Marsu perihéliom jeho dráhy a prechod Zeme bodom najbližšie k perihéliu dráhy Marsu. Zem prechádza bodom najbližšie k perihéliu obežnej dráhy Marsu vždy v rovnakom ročnom období – približne 28. augusta. Slovo o tu sa objavilo kvôli skutočnosti, že pozemský rok nie je násobkom dní, takže dátum prechodu tohto bodu sa mení z roka na rok v rámci dňa. V roku 2003 prejde Mars svoje perihélium 30. augusta. Čím bližšie k perihéliu dráhy Marsu sú planéty v opozícii, tým bližšie sa k sebe približujú a tým väčšia bude opozícia. Obrázok nižšie slúži ako ilustrácia tohto.

Opozície Marsu od roku 1997 do roku 2010. Pozdĺž obežnej dráhy Zeme (vnútorný kruh) sú vyznačené mesiace jej prechodu touto oblasťou. Na obežnej dráhe Marsu (vonkajší kruh) sú vyznačené body perihélia (P) a afélia (A). Na čiarach spájajúcich planéty v čase opozície je uvedený rok a minimálna vzdialenosť k Marsu v astronomických jednotkách. (Obrázok je prevzatý z článku V.G. Surdina.) Pohľad zo Slnka.

planetárny pohyb

Viditeľné zo Zeme, pohyby Marsu na jeho obežnej dráhe. Aby bol Mars vo východiskovom bode, musí urobiť 7 kruhov - 7 obežných dráh, potom zaujme takmer svoju pôvodnú polohu.

Sedemcípa hviezda môže byť len so vzájomným pohybom Zeme a Marsu.

Aj takto vyzerá zdanlivý pohyb Marsu zo Zeme. Zem je v strede obrázku.
Čísla označujú body spojenia a opozície Marsu, v strede je Zem znázornená modrou farbou.

Marsova dráha.

Zjavná dráha Marsu vzhľadom na Zem, nakreslená pomocou ptolemaiovských epicyklov a deferentov. Malý bodkovaný kruh je hlavný epicyklus, veľký je deferent.
Skutočný pohyb Marsu vzhľadom na Zem za predpokladu, že Zem je nehybná.

Porovnanie tejto krivky s krivkou zobrazenou na susednom obrázku ukazuje, ako dobre Ptolemaiovský systém reprezentoval pohyb planét, ktoré sme pozorovali. Rozdiel medzi týmito krivkami spočíva najmä v tom, že v krivke zodpovedajúcej reálnym vzťahom je druhá slučka menšia ako prvá, pričom podľa Ptolemaia musia byť všetky slučky nevyhnutne rovnako veľké.

Vysvetlenie zložitého zdanlivého pohybu „hornej“ (vonkajšej) planéty podľa Koperníka. Keď Zem zaujme polohu T1 a planétu pozíciu P1, potom by sa planéta mala objaviť na oblohe v bode P "1. Planéta sa pohybuje pomalšie ako Zem, keď sa Zem pohybuje z polohy T1 do T2, planéta sa bude pohybovať z bod P1 až P2 a uvidíme ho v smere T2-P2 v bode nebeskej klenby P "2, t.j. planéta sa bude pohybovať medzi hviezdami sprava doľava, v smere šípky č. I. Keď Zem zaberá polohu T3, potom uvidíme planétu v smere T3-P3 v bode nebeskej klenby P" 2, takže planéta v bode oblohy P "2 sa akoby zastavila a potom odišla späť, zľava doprava, pozdĺž šípky č. 2. Stojaci a spätný pohyb planéty sú teda zjavné javy, ku ktorým dochádza v dôsledku pohybu Zeme na obežnej dráhe.

Zdanlivý pohyb Marsu, časové rozpätie 15 rokov.

V strede trojuholníka, Zem a Mesiac, je to to isté (vševidiace oko), len sa na nás nepozerajú, ale my naopak svoje pozorovania vykonávame z planéty Zem.

Pre pozorovateľa zo Zeme vyzerá pohyb Slnka takto.

Aby Venuša zaujala svoju pôvodnú polohu, musí urobiť otáčky – 5 obehov. Pohyb Venuše vzhľadom na Zem. Kruh vo vnútri päťstenu je ekliptikou Slnka, hviezda a päťuholník sú získané vzájomnou rotáciou Zeme a Venuše voči sebe navzájom. Graf pohybu Venuše vzhľadom na Zem.

Tiež viditeľný pohyb Venuše, len má 5 okvetných lístkov, 5 obežných dráh, 5 lúčov, iné planéty toto nevykreslia, podobný obrazec sa získa vďaka vzájomnému pohybu Slnka-Zem a Venuše. Kvôli rôznym vzdialenostiam a rýchlostiam pohybu, ako aj kvôli polohe planéty vzhľadom na Zem (grafika má výrazný rozdiel).

Diagram znázorňujúci priblíženie a divergenciu Venuše od Zeme.

Spojenie Cheopsových, Khafrových a Mykerinových pyramíd, ich malých satelitov a Sfingy so slnečnou sústavou. Sfinga symbolizuje Slnko v súhvezdí Lev. . Cheopsova pyramída zodpovedá planéte Venuša, pyramíde Khafre - planéte Zem, pyramíde Menkaure - planéte Mars a malým satelitom pyramíd - satelitom planét.
Mexiko
A tak je pyramída nástrojom na pozorovanie nebeských objektov, vrchol pyramídy označuje najvyšší bod pozorovaného objektu, nad horizontom, v prípade Venuše ide o horné spojenie, nastane 15. augusta. A napríklad so Slnkom, to je zenit v deň letného slnovratu, v Mexiku je pyramída slnka, takéto prístroje sú rozmiestnené po celom svete.

Pohľad na planétu Venuša zo Zeme. Poďakovanie: Carol Lakomiak

Pozorovanie planéty Venuša zo Zeme.

Keďže Venuša je bližšie k Slnku ako Zem, nikdy sa nezdá byť od nej príliš ďaleko: maximálny uhol medzi ňou a Slnkom je 47,8°. Vďaka takýmto vlastnostiam polohy na zemskej oblohe dosahuje Venuša maximálnu jasnosť krátko pred východom Slnka alebo nejaký čas po západe Slnka. Počas 585 dní sa striedajú obdobia jej večernej a rannej viditeľnosti: na začiatku obdobia je Venuša viditeľná iba ráno, potom - po 263 dňoch sa veľmi priblíži k Slnku a jej jas neumožňuje vidieť. planéta na 50 dní; potom prichádza obdobie večernej viditeľnosti Venuše, ktoré trvá 263 dní, kým planéta opäť na 8 dní nezmizne medzi Zemou a Slnkom. Potom sa striedanie viditeľnosti opakuje v rovnakom poradí.
Rozpoznať planétu Venušu je jednoduché, pretože na nočnej oblohe je to po Slnku a Mesiaci najjasnejšie svietidlo, ktoré dosahuje maximálne -4,4 magnitúdy. punc planéta má rovnomernú bielu farbu.
Pri pozorovaní Venuše aj malým ďalekohľadom vidieť, ako sa mení osvetlenie jej disku v čase, t.j. dochádza k fázovej zmene, ktorú prvýkrát pozoroval Galileo Galilei v roku 1610. Pri najbližšom priblížení k našej planéte zostáva zasvätená len malá časť Venuše a má podobu tenkého kosáka. Dráha Venuše v tomto čase zviera s dráhou Zeme uhol 3,4°, takže zvyčajne prechádza tesne nad alebo pod Slnkom vo vzdialenosti do osemnástich slnečných priemerov.
Niekedy však nastane situácia, že planéta Venuša sa nachádza približne na rovnakej čiare medzi Slnkom a Zemou a vtedy môžete vidieť mimoriadne zriedkavý astronomický jav - prechod Venuše cez disk Slnka, pri ktorom planéta má podobu malej tmavej „škvrny“ s priemerom 1/30 Slnka.

Tento jav sa vyskytuje približne 4-krát za 243 rokov: najprv sa pozorujú 2 zimné prechody s frekvenciou 8 rokov, potom trvá interval 121,5 roka a ďalšie 2, tentoraz letné, sa vyskytujú s rovnakou frekvenciou 8 rokov. Zimné prechody Venuše potom možno pozorovať až po 105,8 rokoch.
Treba poznamenať, že ak je trvanie 243-ročného cyklu relatívne konštantnou hodnotou, potom sa periodicita medzi zimnými a letnými prechodmi v rámci neho mení v dôsledku malých nezrovnalostí v obdobiach návratu planét do bodov spojenia ich obežných dráhach.
Takže až do roku 1518 vyzerala vnútorná sekvencia prechodov Venuše ako „8-113,5-121,5“ a do roku 546 bolo 8 prechodov, medzi ktorými boli intervaly rovné 121,5 rokom. Aktuálna sekvencia bude pokračovať až do 2846, potom bude nahradená inou: "105,5-129,5-8".
Posledný prechod planéty Venuša, trvajúci 6 hodín, bol pozorovaný 8. júna 2004, ďalší sa uskutoční 6. júna 2012. Potom bude prestávka, ktorej koniec bude až v decembri 2117.

Pohyb Slnka a planét v nebeskej sfére.

Pohyby Slnka a planét v nebeskej sfére odrážajú len ich viditeľné, teda pohyby, ktoré sa zdajú pozemskému pozorovateľovi. Navyše, akékoľvek pohyby svietidiel v nebeskej sfére nie sú spojené s dennou rotáciou Zeme, pretože tá sa reprodukuje rotáciou samotnej nebeskej sféry.
Slnko sa pohybuje takmer rovnomerne (takmer - kvôli excentricite obežnej dráhy Zeme) pozdĺž veľkého kruhu nebeskej sféry, nazývaného ekliptika, od západu na východ (to znamená v smere opačnom k rotácii nebeskej sféry) , ktorá za jeden tropický rok urobí úplnú revolúciu.

Zmena rovníkových súradníc Slnka

Keď je slnko v bode jarná rovnodennosť, jeho rektascenzia a deklinácia sú nulové. Každý deň sa zvyšuje rektascenzia a deklinácia Slnka a v bode letného slnovratu sa rektascenzia rovná 90 ° (6h) a deklinácia dosahuje maximálnu hodnotu +23 ° 26 ". Ďalej vpravo vzostup sa naďalej zvyšuje a deklinácia klesá a v bode jesennej rovnodennosti nadobúdajú hodnoty 180° (12h) a 0°. Potom sa rektascenzia naďalej zvyšuje a pri zimnom slnovrate sa rovná 270° (18h) a deklinácia dosahuje minimálnu hodnotu −23°26", po ktorej sa opäť začína zvyšovať.

Horné a dolné planéty

V závislosti od charakteru pohybu v nebeskej sfére sa planéty delia na dve skupiny: nižšie (Merkúr, Venuša) a vyššie (všetky ostatné planéty okrem Zeme). Ide o historicky zachované rozdelenie; používajú sa aj modernejšie pojmy - vnútorné a vonkajšie (vo vzťahu k obežnej dráhe Zeme) planéty.
Počas zdanlivého pohybu nižších planét prechádzajú fázovou zmenou, podobne ako Mesiac. Viditeľným pohybom horných planét sa ich fázy nemenia, sú vždy otočené svojou osvetlenou stranou k pozemskému pozorovateľovi. Ak sa pozorovateľ, napríklad AMS, nachádza povedzme nie na Zemi, ale za obežnou dráhou Saturna, potom okrem fázovej zmeny na Merkúre a Venuši bude môcť pozorovať aj fázovú zmenu na Zemi, Mars, Jupiter a Saturn.

Pohyb nižších planét

Merkúr a Venuša sa pri svojom pohybe v nebeskej sfére nikdy nevzdialia od Slnka (Merkúr - nie ďalej ako 18 ° - 28 °; Venuša - nie ďalej ako 45 ° - 48 °) a môžu byť buď na východ alebo na západ od neho. Okamih najväčšieho uhlového odsunu planéty na východ od Slnka sa nazýva východné alebo večerné predĺženie; na západ - západnou alebo rannou elongáciou.
Pri východnej elongácii je planéta viditeľná na západe krátko po západe slnka. Pohybom z východu na západ, teda spätným pohybom, sa planéta najskôr pomaly a potom rýchlejšie približuje k Slnku, až sa skryje v jeho lúčoch. Tento moment sa nazýva inferiorná konjunkcia (planéta prechádza medzi Zemou a Slnkom). Po určitom čase sa stáva viditeľným na východe krátko pred východom slnka. Pokračujúc vo svojom spätnom pohybe dosiahne západnú elongáciu, zastaví sa a začne sa pohybovať zo západu na východ, teda priamym pohybom, dobiehajúc Slnko. Keď ho dobehne, opäť sa stane neviditeľnou - prichádza horné spojenie (v tejto chvíli je Slnko medzi Zemou a planétou). Pokračovaním v priamom pohybe planéta opäť dosiahne východné predĺženie, zastaví sa a začne sa pohybovať späť - cyklus sa opakuje

Pohyb horných planét

Horné planéty tiež striedajú pohyb vpred a vzad. Keď je horná planéta viditeľná na západe krátko po západe Slnka, pohybuje sa v nebeskej sfére priamym pohybom, teda rovnakým smerom ako Slnko. Rýchlosť hornej planéty v nebeskej sfére je však vždy menšia ako rýchlosť Slnka, takže prichádza moment, keď planétu dobehne - planéta je spojená so Slnkom (to druhé je medzi Zemou a planéta). Keď Slnko predbehne planétu, stane sa viditeľným na východe, pred východom Slnka. Rýchlosť priameho pohybu postupne klesá, planéta sa zastaví a začne sa pohybovať medzi hviezdami z východu na západ, teda spätný pohyb. V strede oblúka svojho spätného pohybu sa planéta nachádza v bode nebeskej sféry, ktorý je opačný, ako je v tom momente Slnko. Táto poloha sa nazýva opozícia (Zem je medzi Slnkom a planétou). Po určitom čase sa planéta opäť zastaví a zmení smer svojho pohybu na priamku – a cyklus sa opakuje.

Umiestnenie planéty 90° východne od Slnka sa nazýva východná kvadratúra a 90° západne západná kvadratúra.

(1) - Letný slnovrat 21. júna (2) - 16. augusta (3) - rovnodennosť 23. septembra (4) - zimný slnovrat 21. decembra.

Kruh v obilí

− pravouhlé súradnice bodu P

− sférické súradnice bodu P

Horizontálny súradnicový systém

Pri konštrukcii ľubovoľného nebeského súradnicového systému na nebeskej sfére sa vyberie veľký kruh (hlavný kruh súradnicového systému) a dva diametrálne opačné body na osi kolmej na rovinu tohto kruhu (póly súradnicového systému).

Skutočný horizont sa berie ako hlavná kružnica vodorovného súradnicového systému, zenit (Z) a nadir (Z 1) slúžia ako póly, cez ktoré sa ťahajú veľké polkruhy, nazývané výškové kruhy alebo vertikály.

nebeské telo

Skutočný horizont

vertikálne

Okamžitú polohu hviezdy M voči horizontu a nebeskému poludníku určujú dve súradnice: výška (h) a azimut (A), ktoré sa nazývajú horizontálne.

Zenitová vzdialenosť

0° ≤ h ≤ 90°

0° ≤ A ≤ 360°

Južná polovica nebeského poludníka (ZSZ 1) je počiatočná vertikála a výškové kruhy ZEZ 1 a ZWZ 1 prechádzajúce východným V a západným W bodom sa nazývajú prvá vertikála.
Malé kruhy (ab, cd) rovnobežné s rovinou skutočného horizontu sa nazývajú kruhy rovnakej výšky alebo almucantars.

Počas dňa sa azimut a výška svietidiel neustále mení.
Preto je horizontálny súradnicový systém nevhodný na zostavovanie hviezdnych máp a katalógov.
Na tento účel je potrebný systém, v ktorom rotácia nebeskej sféry neovplyvňuje hodnoty súradníc svietidiel.

Rovníkový súradnicový systém

Pre invariantnosť sférických súradníc je potrebné, aby sa súradnicová mriežka otáčala spolu s nebeskou sférou.
Túto podmienku spĺňa rovníkový súradnicový systém.

Hlavnou rovinou v tomto systéme je nebeský rovník a póly sú severné a južné póly mier.

Severný pól sveta

Nebeský rovník

Južný pól mieru

Cez póly sú nakreslené veľké polkruhy, ktoré sa nazývajú deklinačné kruhy, a rovnobežné s rovinou rovníka sú nebeské rovnobežky.

Nebeská paralela

Skloňovací kruh

Poloha svietidla v rovníkovej súradnicovej sústave sa meria pozdĺž kruhu deklinácie (deklinácie) a pozdĺž nebeského rovníka (rektascenzia). Referenčný bod súradnice je jarná rovnodennosť.

Ekliptika

severný pól

ekliptika

Nálada

ekliptika

Nebeský

Južný pól

ekliptika

jarný bod

rovnodennosti

Kruh deklinácie prechádzajúci jarnou rovnodennosťou sa nazýva farba rovnodennosti. Rektascenzia je uhol na nebeskom póle medzi rovnodennou farbou a deklinačnou kružnicou prechádzajúcou cez svietidlo. Deklinácia je uhlová vzdialenosť hviezdy od nebeského rovníka.

Skloňovací kruh

Rovnodennosť

deklinácia

Nebeský

rektascenzia

jarný bod

rovnodennosti

Jarná rovnodennosť sa nachádza v súhvezdí Rýb a slúži ako začiatočný bod, z ktorého sa počíta súradnice rektascensionu proti smeru hodinových ručičiek, čo sa zvyčajne označuje písmenom α . Táto súradnica je analogická zemepisnej dĺžke v geografických súradniciach.
V astronómii sa rektascenzia meria v hodinách, nie v stupňoch. V tomto prípade sa predpokladá, že celý kruh je 24 hodín.
Druhá súradnica svietidla δ – deklinácia - je analógom zemepisnej šírky, meria sa v stupňoch. Hviezda Altair (α Eagle) má teda súradnice α = 19h48m18s, deklinácia δ = +8°44".
Namerané súradnice hviezd sú uložené v katalógoch, slúžia na zostavenie hviezdnych máp, ktoré astronómovia využívajú pri hľadaní tých správnych hviezd.

V tmavej noci môžeme na oblohe vidieť asi 2500 hviezd (s prihliadnutím na neviditeľnú pologuľu 5000), ktoré sa líšia jasom a farbou. Zdá sa, že sú pripútané k nebeskej sfére a spolu s ňou sa točia okolo Zeme. Na navigáciu medzi nimi bola obloha rozdelená na 88 súhvezdí.
V II storočí. BC e. Hipparchos rozdelil hviezdy podľa ich jasnosti na magnitúdy, najjasnejšie prisúdil hviezdam prvej magnitúdy (1 m ), a najslabší, voľným okom sotva viditeľný, do 6 m .
V súhvezdí sú hviezdy označené gréckymi písmenami, niektoré z najjasnejších hviezd majú svoje vlastné mená. Takže Polárka - Malý medveď má lesk 2 m. Najjasnejšia hviezda severnej oblohy Vega - Lyra má jasnosť cca 0 m .

V súčasnosti astronómovia používajú na navigáciu medzi hviezdami rôzne systémy nebeských súradníc. Jeden z nich - rovníkový súradnicový systém (obr. 1). Je založená na nebeský rovník je projekcia zemského rovníka na nebeskú sféru.
Ekliptika a rovník pretínajú sa v dvoch bodoch: jar ( γ ) a jeseň ( Ὠ ) rovnodennosti.

Zjavný pohyb planét

boli známe už v staroveku 5 podobne ako hviezdy, ale jasnejšie svietidlá, ktoré sa síce podieľajú na dennej rotácii oblohy, no zároveň vykonávajú samostatné viditeľné pohyby. Starovekí Gréci nazývali takéto svietidlá planét(v gréčtine „planéta“ znamená „putovanie“).
Voľným okom môžete vidieť 5 putujúcich svietidiel (planét) - Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter a Saturn.

Planéty sa vždy nachádzajú na oblohe neďaleko od ekliptiky, no na rozdiel od Slnka a Mesiaca v určitých časových intervaloch menia smer svojho pohybu.
Pohybujú sa medzi hviezdami hlavne zo západu na východ (ako Slnko a Mesiac) - priamy pohyb.
Každá planéta však v určitom čase spomalí svoj pohyb, zastaví sa a začne sa pohybovať z východu na západ - spätný pohyb.
Potom sa svietidlo opäť zastaví a obnoví priamy pohyb. Preto zdanlivú dráhu každej planéty na oblohe- zložitá línia s cikcakmi a slučkami.

V XVI storočí. Poľský vedec Mikuláš Koperník, ktorý odmieta dogmatickú predstavu o nehybnosti Zeme, ju zaradil medzi bežné planéty.
Kopernik poukázal na to, že Zem, ktorá zaberá tretie miesto od Slnka, sa rovnako ako ostatné planéty pohybuje v priestore okolo Slnka a súčasne sa otáča okolo svojej osi. Heliocentrický systém Copernicus veľmi jednoducho vysvetlil slučkový pohyb planét.
Obrázok ukazuje pohyb Marsu na nebeskej sfére, pozorovaný zo Zeme. Rovnaké čísla označujú polohy Marsu, Zeme a body trajektórie Marsu na oblohe v rovnakých časových bodoch.

Merkúr a Venuša sú vždy v blízkosti Slnka, pričom sa od neho striedavo vzďaľujú na západ a na východ. Vďaka svojej blízkosti k Slnku sú tieto dve planéty viditeľné iba vo východnej časti oblohy ráno, pred východom Slnka, alebo na západnej strane večer, krátko po západe Slnka.
Zdanlivý pohyb Merkúra a Venuše sa teda výrazne líši od zdanlivej dráhy Marsu, Jupitera a Saturnu.
Pohyb Slnka a Mesiaca na pozadí hviezd prebieha vo veľkých kruhoch vždy v smere dopredu.

Slučkové úseky viditeľnej dráhy planét sa môžu nachádzať v rôznych súhvezdiach zverokruhu, ale existuje významný rozdiel v ich umiestnení.
Celý pás zodiakálnych súhvezdí Mars obíde za 687 dní, Jupiter za takmer 12 rokov a Saturn za 29,5 roka. Tieto tri planéty sú pravidelne blízko Slnka a potom nie sú viditeľné, potom sa od neho postupne vzďaľujú na západ a opisujú slučku v oblasti oblohy oproti Slnku.
Tieto planéty sú viditeľné v rôznych hodinách tmy. Urán, Neptún a Pluto sa pohybujú podobne.

Planéty, ktorých obežné dráhy sa nachádzajú vnútri obežná dráha Zeme sa nazývajú n i f n i m a a planéty, ktorých obežné dráhy sa nachádzajú v n e obežná dráha Zeme, v e r x n a m a . Charakteristické vzájomné polohy planét voči Slnku a Zemi sa nazývajú k o n f i g u r a t i a m i planét .
Konfigurácie dolných a horných planét sú rôzne. Na nižších planétach to

spojenie (vrchol a úplný spodok) a e l o n g a ts i (východnej a západnej; je najväčšia uhlová vzdialenosť planéty od Slnka).

Na horných planétach - k v a d r a t u r y (východná a západná: slovo „štvorec“ znamená „štvrť kruhu“), spojenie a p r o t i k o s t i o n .
Zdanlivý pohyb nižších planét pripomína oscilačný pohyb okolo Slnka. Nižšie planéty sú najlepšie pozorovateľné v blízkosti predĺženia (najväčšie predĺženie Merkúra je 28° a Venuše je 48°). Zo Zeme v tomto čase nie je viditeľná celá pologuľa planéty osvetlená Slnkom, ale iba jej časť ( fáza planéty). Pri východnej elongácii je planéta viditeľná na západe krátko po západe slnka, pri západnej elongácii - na východe krátko pred východom Slnka.
Horné planéty sú najlepšie viditeľné v blízkosti opozícií, keď je celá pologuľa planéty osvetlená Slnkom obrátená k Zemi.

V astronómii sa priemerná vzdialenosť od Zeme k Slnku berie ako jednotka vzdialenosti a nazýva sa astronomická jednotka (a.e.), 1a. e. = 1,5 10 8 km.
Merkúr sa teda nachádza vo vzdialenosti 0,39 AU od Zeme. e., a Saturn - vo vzdialenosti 9,54 a. e.

Niekomu sa bude zdať výraz „cesta Slnka medzi hviezdami“ zvláštny. Hviezdy predsa cez deň nevidieť. Preto nie je ľahké si všimnúť, že Slnko sa pomaly, asi o 1 ° za deň, pohybuje medzi hviezdami sprava doľava. Ale môžete vidieť, ako sa pohľad mení počas roka hviezdna obloha. To všetko je dôsledkom revolúcie Zeme okolo Slnka. Dráha viditeľného ročného pohybu Slnka na pozadí hviezd sa nazýva ekliptika (z gréckeho „eclipsis“ - „zatmenie“) a obdobie revolúcie pozdĺž ekliptiky je hviezdny rok. Rovná sa 365 dňom 6 h 9 min 10 s alebo 365,2564 priemerným slnečným dňom. Ekliptika a nebeský rovník sa v bodoch jarnej a jesennej rovnodennosti pretínajú pod uhlom 23°26′. V prvom z týchto bodov sa Slnko zvyčajne vyskytuje 21. marca, keď prechádza z južnej pologule oblohy na severnú pologuľu. V druhom - 23. septembra, pri prechode zo severnej pologule na južnú. V najvzdialenejšom bode ekliptiky na severe sa Slnko vyskytuje 22. júna (letný slnovrat) a na juhu 22. decembra (zimný slnovrat). V priestupnom roku sú tieto dátumy posunuté o jeden deň. Zo štyroch bodov ekliptiky je hlavným bodom jarná rovnodennosť. Práve od nej sa počíta jedna z nebeských súradníc - rektascenzia. Slúži tiež na počítanie hviezdneho času a tropického roka - časového intervalu medzi dvoma po sebe nasledujúcimi prechodmi stredu Slnka cez jarnú rovnodennosť. Tropický rok určuje striedanie ročných období na našej planéte.

Nerovnomerný pohyb Slnka medzi hviezdami

Asi pred 2 000 rokmi, keď Hipparchos zostavil svoj katalóg hviezd (prvý, ktorý k nám prišiel celý), bola jarná rovnodennosť v súhvezdí Barana.
V našej dobe sa posunul takmer o 30° do súhvezdia Rýb a bod jesennej rovnodennosti sa presunul zo súhvezdia Váh do súhvezdia Panny. Ale podľa tradície sú body rovnodennosti označené znameniami bývalých "rovnodenných" súhvezdí - Barana 'Y' a Váhy Ὠ.
To isté sa stalo so slnovratmi: leto v súhvezdí Býk sa nesie v znamení Raka ® a zima v súhvezdí Strelca - v znamení Kozorožca ^.

Polovicu ekliptiky od jarnej rovnodennosti do jesene (od 21. marca do 23. septembra) prejde Slnko za 186 dní. Druhá polovica, od jesennej rovnodennosti do jari, - na 179-180 dní.
Ale polovice ekliptiky sú rovnaké: každá 180°. Preto sa Slnko pohybuje pozdĺž ekliptiky nerovnomerne. Táto nerovnomernosť odráža zmeny v rýchlosti pohybu Zeme po eliptickej dráhe okolo Slnka.
Nerovnomerný pohyb Slnka pozdĺž ekliptiky vedie k rôznym dĺžkam ročných období.
Pre obyvateľov severnej pologule je jar a leto o šesť dní dlhšie ako jeseň a zima. Zem sa 2. – 4. júla nachádza o 5 miliónov kilometrov ďalej od Slnka ako 2. – 3. januára a na svojej dráhe sa pohybuje pomalšie v súlade s druhým Keplerovho zákona.
V lete prijíma Zem menej tepla zo Slnka, ale leto na severnej pologuli je dlhšie ako zima. Preto je severná pologuľa teplejšia ako južná.

Od pradávna ľudia pozorovali na oblohe také javy, ako je zdanlivá rotácia hviezdnej oblohy, zmena fáz mesiaca, stúpanie a západ nebeských telies, zdanlivý pohyb Slnka po oblohe počas dňa. , zatmenie Slnka, zmena výšky Slnka nad obzorom počas roka, zatmenie Mesiaca.

Bolo jasné, že všetky tieto javy sú spojené predovšetkým s pohybom nebeských telies, ktorých povahu sa ľudia snažili opísať pomocou jednoduchých vizuálnych pozorovaní, ktorých správne pochopenie a vysvetlenie sa formovalo v priebehu storočí. Po uznaní revolucionára heliocentrický systém svete Koperníka, po tom, čo Kepler sformuloval tri zákony pohybu nebeských telies a zničil stáročné naivné predstavy o jednoduchom kruhovom pohybe planét okolo Zeme, dokázané výpočtami a pozorovaniami, že dráhy pohybu nebeských telies dokážu byť eliptický, nakoniec sa ukázalo, že zdanlivý pohyb planét je pridaný z:

1) pohyb pozorovateľa na povrchu Zeme;

2) rotácia Zeme okolo Slnka;

3) vlastné pohyby nebeských telies.

Komplexný zdanlivý pohyb planét v nebeskej sfére je spôsobený rotáciou planét slnečnej sústavy okolo Slnka. Samotné slovo „planéta“ v preklade zo starovekej gréčtiny znamená „túlanie“ alebo „tulák“.

Dráha nebeského telesa sa nazýva jeho obežná dráha. Rýchlosti planét na ich dráhach klesajú so vzdialenosťou planét od Slnka. Povaha pohybu planéty závisí od toho, do ktorej skupiny patrí.

Preto sa planéty vo vzťahu k dráhe a podmienkam viditeľnosti zo Zeme delia na interné(Ortuť, Venuša) a externé(Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún, Pluto), respektíve vo vzťahu k obežnej dráhe Zeme k dolným a horným.

Vonkajšie planéty sú vždy otočené k Zemi stranou osvetlenou Slnkom. Vnútorné planéty menia svoje fázy ako Mesiac. Najväčšia uhlová vzdialenosť planéty od Slnka sa nazýva predĺženie . Najväčšie predĺženie pre Merkúr je 28°, pre Venušu je to 48°. Roviny obežných dráh všetkých planét slnečnej sústavy (okrem Pluta) ležia blízko roviny ekliptiky a odchyľujú sa od nej: Merkúr o 7º, Venuša o 3,5º; iné majú ešte menší sklon.

Pri východnej elongácii je vnútorná planéta viditeľná na západe, v lúčoch večerného úsvitu, krátko po západe slnka. Pri západnom predĺžení je vnútorná planéta viditeľná na východe, v lúčoch úsvitu, krátko pred východom slnka. Vonkajšie planéty môžu byť v akejkoľvek uhlovej vzdialenosti od Slnka.

Fázový uhol Merkúra a Venuše sa mení od 0° do 180°, takže Merkúr a Venuša menia fázy rovnakým spôsobom ako Mesiac. V blízkosti nižšej konjunkcie majú obe planéty najväčšie uhlové rozmery, ale vyzerajú ako úzke polmesiace. Vo fázovom uhle ψ = 90°, polovica disku planét je osvetlená, fáza Φ = 0,5. V nadradenej konjunkcii sú nižšie planéty plne osvetlené, ale sú zle viditeľné zo Zeme, keďže sú za Slnkom.

Takže pri pozorovaní zo Zeme sa pohyb planét okolo Slnka tiež prekrýva s pohybom Zeme na jej obežnej dráhe, planéty sa pohybujú po oblohe z východu na západ (priamy pohyb), potom zo západu na východ ( spätný pohyb). Okamih zmeny smeru je tzv stojaci . Ak zadáte túto cestu na mapu, dostanete slučka . Veľkosť slučky je tým menšia, čím väčšia je vzdialenosť medzi planétou a Zemou. Planéty opisujú slučky a nepohybujú sa len tam a späť v jednej línii, len preto, že roviny ich obežných dráh sa nezhodujú s rovinou ekliptiky. Takýto zložitý charakter podobný slučke bol prvýkrát zaznamenaný a opísaný na príklade zdanlivého pohybu Venuše (obrázok 1).

Obrázok 1 - "Venušina slučka".

Je známym faktom, že pohyb určitých planét možno zo Zeme pozorovať len v presne vymedzenom ročnom období, je to spôsobené ich polohou v čase na hviezdnej oblohe.

Charakteristické vzájomné usporiadania planét voči Slnku a Zemi sa nazývajú planetárne konfigurácie. Konfigurácie vnútorných a vonkajších planét sú rôzne: pre nižšie planéty sú to konjunkcie a predĺženia (najväčšia uhlová odchýlka dráhy planéty od dráhy Slnka), pre vyššie planéty sú to kvadratúry, konjunkcie a opozície.

Povedzme si konkrétnejšie o každom z typov konfigurácií: konfigurácie, v ktorých sa vnútorná planéta, Zem a Slnko zoraďujú do jednej línie, sa nazývajú konjunkcie (obr. 2).

Ryža. 2. Konfigurácie planét:
Zem v nadradenej konjunkcii s Merkúrom
v nižšej konjunkcii s Venušou a v opozícii k Marsu

Ak je A Zem, B vnútorná planéta, C Slnko, nazýva sa nebeský jav spodné pripojenie. V „ideálnej“ dolnej konjunkcii prechádza Merkúr alebo Venuša cez disk Slnka.

Ak je A Zem, B Slnko, C Merkúr alebo Venuša, jav sa nazýva horné pripojenie. V „ideálnom“ prípade je planéta zakrytá Slnkom, ktoré, samozrejme, nemožno pozorovať pre neporovnateľný rozdiel v jasoch svietidiel.

Pre systém Zem-Mesiac-Slnko nastáva nov v dolnej konjunkcii a spln v hornej konjunkcii.

Hraničný uhol medzi Zemou, Slnkom a vnútornou planétou je tzv najväčšie odstránenie alebo predĺženie a rovná sa: pre Ortuť - od 17њ30 "do 27њ45"; pre Venušu - až 48º. Vnútorné planéty možno pozorovať len v blízkosti Slnka a to len ráno alebo večer, pred východom alebo tesne po západe slnka. Viditeľnosť Merkúra nepresiahne hodinu, viditeľnosť Venuše je 4 hodiny (obr. 3).

Ryža. 3. Predlžovanie planét

Konfigurácia, v ktorej sú Slnko, Zem a vonkajšia planéta zoradené, sa nazýva (obr. 2):

1) ak A je Slnko, B je Zem, C je vonkajšia planéta - opozícia;

2) ak A je Zem, B je Slnko, C je vonkajšia planéta – konjunkciou planéty so Slnkom.

Konfigurácia, v ktorej sa Zem, Slnko a planéta (Mesiac) formujú vo vesmíre správny trojuholník, sa nazýva kvadratúra: východná, keď sa planéta nachádza 90º východne od Slnka a západná, keď sa planéta nachádza 90º západne od Slnka.

Pohyb vnútorných planét na nebeskej sfére je redukovaný na ich periodické oddeľovanie od Slnka pozdĺž ekliptiky buď na východ alebo na západ o uhlovú vzdialenosť predĺženia.

Pohyb vonkajších planét na nebeskej sfére má zložitejší charakter slučky. Rýchlosť viditeľného pohybu planéty je nerovnomerná, keďže jej hodnotu určuje vektorový súčet vlastných rýchlostí Zeme a vonkajšej planéty. Tvar a veľkosť slučky planéty závisí od rýchlosti planéty voči Zemi a od sklonu dráhy planéty k ekliptike.

Teraz predstavíme pojem špecifických fyzikálnych veličín, ktoré charakterizujú pohyb planét a umožní nám urobiť niekoľko výpočtov: Hviezdna (hviezdna) perióda otáčania planéty je časový interval T, počas ktorého planéta vykoná jednu úplnú otáčku okolo seba. Slnko vo vzťahu ku hviezdam.

Synodické obdobie rotácie planéty je časový interval S medzi dvoma po sebe nasledujúcimi konfiguráciami rovnakého mena.

Pre nižšie (vnútorné) planéty:

Pre horné (vonkajšie) planéty:

Trvanie stredných slnečných dní s pre planéty slnečnej sústavy závisí od hviezdnej periódy ich rotácie okolo jej osi t, smeru rotácie a hviezdnej periódy rotácie okolo Slnka T.

Pre planéty, ktoré majú priamy smer rotácie okolo svojej osi (rovnaký, v ktorom sa pohybujú okolo Slnka):

Pre planéty s opačný smer rotácia (Venuša, Urán).