Dangaus sferos taškai ir linijos – kaip rasti almukantaratą, kur eina dangaus pusiaujas, kuris yra dangaus dienovidinis.
Kas yra dangaus sfera
Dangaus sfera- abstrakti sąvoka, įsivaizduojama be galo didelio spindulio sfera, kurios centras yra stebėtojas. Šiuo atveju dangaus sferos centras yra tarsi stebėtojo akių lygyje (kitaip tariant, viskas, ką matote virš galvos nuo horizonto iki horizonto, yra būtent ši sfera). Tačiau, kad būtų lengviau suvokti, galime laikyti dangaus sferos centru ir Žemės centru. Žvaigždžių, planetų, Saulės ir Mėnulio padėtys nubrėžiamos sferoje tokioje padėtyje, kurioje jos matomos danguje tam tikru laiko momentu nuo tam tikro stebėtojo vietos taško.
Kitaip tariant, nors ir stebėdami žvaigždžių padėtį dangaus sferoje, mes, būdami skirtingose planetos vietose, nuolat matysime šiek tiek kitokį vaizdą, žinodami dangaus sferos „darbo“ principus, žiūrėdami į naktiniame danguje galime lengvai orientuotis naudodami paprastas technologijas. Žinodami vaizdą virš taško A, palyginsime jį su dangaus vaizdu taške B ir pagal pažįstamų orientyrų nukrypimus galėsime suprasti, kur tiksliai esame dabar.
Žmonės jau seniai sugalvojo daugybę įrankių, kad palengvintų mūsų užduotį. Jei naršote po „žemiškąjį“ gaublį tiesiog naudodami platumą ir ilgumą, tada visa eilė panašių elementų – taškų ir linijų – taip pat yra numatyta „dangiškajam“ gaubliui – dangaus sferai.
Dangaus sfera ir stebėtojo padėtis. Jei stebėtojas juda, tada visa jam matoma sfera judės.
Dangaus sferos elementai
Dangaus sfera turi daugybę būdingų taškų, linijų ir apskritimų. Panagrinėkime pagrindinius dangaus sferos elementus.
Stebėtojas vertikalus
Stebėtojas vertikalus- tiesi linija, einanti per dangaus sferos centrą ir sutampanti su svambalo linijos kryptimi stebėtojo taške. Zenitas- stebėtojo vertikalės ir dangaus sferos susikirtimo taškas, esantis virš stebėtojo galvos. Nadiras- stebėtojo vertikalės ir dangaus sferos susikirtimo taškas, priešingas zenitui.
Tikras horizontas- didelis apskritimas dangaus sferoje, kurio plokštuma yra statmena stebėtojo vertikalei. Tikrasis horizontas dangaus sferą padalija į dvi dalis: virš horizonto esantis pusrutulis, kuriame yra zenitas, ir subhorizontalus pusrutulis, kuriame yra žemiausias taškas.
Axis mundi (Žemės ašis)- tiesi linija, aplink kurią vyksta matomas kasdienis dangaus sferos sukimasis. Pasaulio ašis yra lygiagreti Žemės sukimosi ašiai, o stebėtojui, esančiam viename iš Žemės ašigalių, ji sutampa su Žemės sukimosi ašimi. Tariamas paros dangaus sferos sukimasis atspindi tikrąjį kasdienį Žemės sukimąsi aplink savo ašį. Dangaus ašigaliai yra pasaulio ašies ir dangaus sferos susikirtimo taškai. Dangaus ašigalis, esantis Mažosios Ursos žvaigždyno regione, vadinamas Šiaurės ašigalis pasaulis, o priešingas polius vadinamas Pietų ašigalis.
Didysis dangaus sferos ratas, kurio plokštuma statmena pasaulio ašiai. Dangaus pusiaujo plokštuma dalija dangaus sferą į šiaurinis pusrutulis, kuriame yra Šiaurės ašigalis, ir pietinis pusrutulis, kur yra Pietų ašigalis.
Arba stebėtojo dienovidinis yra didelis dangaus sferos ratas, einantis per pasaulio ašigalius, zenitą ir nadyrą. Jis sutampa su stebėtojo žemiškojo dienovidinio plokštuma ir padalija dangaus sferą į rytų Ir vakarų pusrutulis.
Šiaurės ir Pietų taškai- dangaus dienovidinio susikirtimo su tikruoju horizontu taškas. Taškas, esantis arčiausiai pasaulio Šiaurės ašigalio, vadinamas tikrojo horizonto C šiauriniu tašku, o arčiausiai pasaulio pietų ašigalio esantis taškas – pietų tašku S. Rytų ir vakarų taškai yra taškai dangaus pusiaujo sankirta su tikruoju horizontu.
Vidurdienio linija- tiesi linija tikrojo horizonto plokštumoje, jungianti šiaurės ir pietų taškus. Ši linija vadinama vidurdieniu, nes vidurdienį pagal vietinį tikrąjį saulės laiką vertikalaus ašigalio šešėlis sutampa su šia linija, ty su tikruoju tam tikro taško dienovidiniu.
Dangaus dienovidinio susikirtimo taškai su dangaus pusiauju. Taškas, esantis arčiausiai pietinio horizonto taško, vadinamas pietinis dangaus pusiaujo taškas, o arčiausiai šiaurinio horizonto taško esantis taškas yra šiaurinis dangaus pusiaujo taškas.
Šviestuvo vertikalė
Šviestuvo vertikalė, arba aukščio ratas, - didelis ratas dangaus sferoje, einantis per zenitą, žemiausią tašką ir šviesulį. Pirmoji vertikalė yra vertikalė, einanti per rytų ir vakarų taškus.
Deklinacijos ratas, arba , yra didelis ratas dangaus sferoje, einantis per pasaulio polius ir šviestuvą.
Mažas dangaus sferos apskritimas, nubrėžtas per šviestuvą lygiagrečiai dangaus pusiaujo plokštumai. Akivaizdus kasdienis šviestuvų judėjimas vyksta išilgai kasdienių paralelių.
Almucantarato šviesuliai
Almucantarato šviesuliai- mažas apskritimas dangaus sferoje, nubrėžtas per šviestuvą, lygiagrečiai tikrojo horizonto plokštumai.
Visi minėti dangaus sferos elementai aktyviai naudojami sprendžiant praktines orientacijos erdvėje ir šviestuvų padėties nustatymo problemas. Priklausomai nuo paskirties ir matavimo sąlygų, naudojamos dvi skirtingos sistemos sferinės dangaus koordinatės.
Vienoje sistemoje šviestuvas yra orientuotas tikrojo horizonto atžvilgiu ir vadinamas šia sistema, o kitoje – dangaus pusiaujo atžvilgiu ir vadinamas.
Kiekvienoje iš šių sistemų žvaigždės padėtį dangaus sferoje lemia du kampiniai dydžiai, kaip ir taškų padėtis Žemės paviršiuje nustatoma naudojant platumą ir ilgumą.
Dangaus taškas, esantis aukštyn, svambalo linijos kryptimi, visose žemės paviršiaus vietose. Astronomijoje, be šios geografinės geologijos, yra ir geocentrinė... Enciklopedinis Brockhauso ir Efrono žodynas
Kilmė
Žodis zenitas kilo iš netikslaus arabiško posakio سمت الرأس ( Samt ar-ra's), reiškiantis „kryptis į galvą“ arba „kelias virš galvos“. Viduramžiais, XIV amžiuje, šis žodis į Europą atkeliavo per lotynų kalbą ir, galbūt, per senąją ispanų kalbą. Jis buvo sutrumpintas iki samt("kryptis") - samt o su rašybos klaidomis transformuota į senite - senit. Per senosios prancūzų ir vidurinės anglų kalbos žodžius senite pagaliau moderniu žodžiu virto XVII a zenitas .
Aktualumas ir naudojimas
„Zenito“ sąvoka vartojama šiuose moksliniuose kontekstuose:
- Jis tarnauja kaip matavimo kryptis zenito kampas, kuris yra kampinis atstumas tarp krypties į mus dominantį objektą (pavyzdžiui, iki žvaigždės) ir vietinio zenito taško, kurio zenitas yra nustatytas, atžvilgiu.
- Jis apibrėžia vieną iš horizontaliosios koordinačių sistemos ašių astronomijoje.
Taigi jis siejamas su dangaus sferos elementų – svambalo linijos ir šviestuvo aukščio apskritimo – sąvokomis.
Griežtai tariant, zenitas yra tik apytiksliai siejamas su vietine dienovidinio plokštuma, nes pastaroji apibrėžiama pagal dangaus kūno sukimosi charakteristikas, o ne pagal jo gravitacinį lauką. Jie sutampa tik idealiam simetriškam revoliucijos kūnui. Žemei sukimosi ašis neturi fiksuotos padėties (pavyzdžiui, dėl nuolatinio vandenyno vandens ir kitų vandens išteklių judėjimo), o vietinė vertikali kryptis, nustatoma per gravitacijos lauką, laikui bėgant keičia kryptį (pvz. pavyzdžiui, dėl mėnulio ir saulės potvynių ir atoslūgių).
Kartais terminas zenitas reiškia aukščiausią tašką, kurį pasiekia dangaus kūnas (Saulė, Mėnulis ir kt.) per savo tariamą judėjimą orbitoje tam tikro stebėjimo taško atžvilgiu. Tačiau Didysis astronomijos žodynas pateikia tokį zenito apibrėžimą:
Dangaus sferos taškas, esantis tiesiai virš stebėtojo galvos. Astronominis zenitas formaliai apibrėžiamas kaip svambalo linijos sankirta su dangaus sfera. Geocentrinis zenitas yra linijos, einančios iš Žemės centro per stebėtojo padėties tašką, sankirta su dangaus sfera. Geodezinis zenitas yra tiesėje, kuri yra statmena geodeziniam elipsoidui arba sferoidui stebėtojo vietoje.
Taigi, kai taikomas, pavyzdžiui, Saulei, zenitas gali būti pasiektas tik žemose platumose.
Visi dangaus kūnai yra neįprastai dideliais ir labai skirtingais atstumais nuo mūsų. Bet mums jie atrodo vienodai nutolę ir atrodo, kad yra kažkokioje sferoje. Sprendžiant praktines aviacijos astronomijos problemas, svarbu žinoti ne atstumą iki žvaigždžių, o jų padėtį dangaus sferoje stebėjimo momentu.
Dangaus sfera yra įsivaizduojama begalinio spindulio sfera, kurios centras yra stebėtojas. Nagrinėjant dangaus sferą, jos centras sulygiuotas su stebėtojo akimi. Žemės matmenys yra nepaisomi, todėl dangaus sferos centras dažnai derinamas su Žemės centru. Šviestuvai nukreipiami į sferą tokioje padėtyje, kurioje jie yra matomi danguje tam tikru momentu iš tam tikro stebėtojo vietos taško.
Dangaus sfera turi daugybę būdingų taškų, linijų ir apskritimų. Fig. 1.1, savavališko spindulio apskritimas vaizduoja dangaus sferą, kurios centre, pažymėtame tašku O, yra stebėtojas. Panagrinėkime pagrindinius dangaus sferos elementus.
Stebėtojo vertikalė yra tiesi linija, einanti per dangaus sferos centrą ir sutampanti su svambalo linijos kryptimi stebėtojo taške. Zenitas Z yra stebėtojo vertikalės ir dangaus sferos susikirtimo taškas, esantis virš stebėtojo galvos. Nadir Z" yra stebėtojo vertikalės ir dangaus sferos susikirtimo taškas, priešingas zenitui.
Tikrasis horizontas Š E S V yra didysis dangaus sferos apskritimas, kurio plokštuma yra statmena stebėtojo vertikalei. Tikrasis horizontas dangaus sferą dalija į dvi dalis: virš horizonto esantį pusrutulį, kuriame yra zenitas, ir subhorizonto pusrutulį, kuriame yra žemiausias.
Pasaulio ašis PP“ yra tiesi linija, aplink kurią vyksta matomas kasdienis dangaus sferos sukimasis.
Ryžiai. 1.1. Pagrindiniai taškai, linijos ir apskritimai dangaus sferoje
Pasaulio ašis yra lygiagreti Žemės sukimosi ašiai, o stebėtojui, esančiam viename iš Žemės ašigalių, ji sutampa su Žemės sukimosi ašimi. Tariamas paros dangaus sferos sukimasis atspindi tikrąjį kasdienį Žemės sukimąsi aplink savo ašį.
Dangaus ašigaliai yra pasaulio ašies ir dangaus sferos susikirtimo taškai. Mažosios Ursos žvaigždyno srityje esantis dangaus ašigalis vadinamas Šiaurės dangaus ašigaliu P, o priešingas ašigalis – Pietų ašigaliu.
Dangaus pusiaujas yra didelis dangaus sferos apskritimas, kurio plokštuma yra statmena pasaulio ašiai. Dangaus pusiaujo plokštuma padalija dangaus sferą į šiaurinį pusrutulį, kuriame yra Šiaurės dangaus ašigalis, ir pietinį pusrutulį, kuriame yra Pietų dangaus ašigalis.
Dangaus dienovidinis, arba stebėtojo dienovidinis, yra didelis dangaus sferos ratas, einantis per pasaulio ašigalius, zenitą ir žemiausią tašką. Jis sutampa su stebėtojo žemiškojo dienovidinio plokštuma ir padalija dangaus sferą į rytų ir vakarų pusrutulius.
Šiaurės ir pietų taškai yra dangaus dienovidinio susikirtimo su tikruoju horizontu taškai. Taškas, esantis arčiausiai pasaulio Šiaurės ašigalio, vadinamas tikrojo horizonto C šiauriniu tašku, o arčiausiai pasaulio pietų ašigalio esantis taškas – pietų tašku S. Rytų ir vakarų taškai yra taškai dangaus pusiaujo sankirta su tikruoju horizontu.
Vidurdienio linija yra tiesi linija tikrojo horizonto plokštumoje, jungianti šiaurės ir pietų taškus. Ši linija vadinama vidurdieniu, nes vidurdienį pagal vietinį tikrąjį saulės laiką vertikalaus ašigalio šešėlis sutampa su šia linija, ty su tikruoju tam tikro taško dienovidiniu.
Pietiniai ir šiauriniai dangaus pusiaujo taškai yra dangaus dienovidinio susikirtimo su dangaus pusiauju taškai. Taškas, esantis arčiausiai pietinio horizonto taško, vadinamas pietiniu dangaus pusiaujo tašku, o arčiausiai šiaurinio horizonto taško – šiaurės tašku.
Šviestuvo vertikalė arba aukščio ratas yra didelis dangaus sferos ratas, einantis per zenitą, žemiausią tašką ir šviesulį. Pirmoji vertikalė yra vertikalė, einanti per rytų ir vakarų taškus.
Deklinacijos ratas arba šviestuvo valandos ratas, RMR, yra didelis dangaus sferos ratas, einantis per mioa ir šviestuvo polius.
Dienos šviestuvo lygiagretė yra mažas apskritimas dangaus sferoje, nubrėžtas per šviestuvą lygiagrečiai dangaus pusiaujo plokštumai. Akivaizdus kasdienis šviestuvų judėjimas vyksta išilgai kasdienių paralelių.
Šviestuvo AMAG Almucantaratas yra mažas apskritimas dangaus sferoje, nubrėžtas per šviestuvą lygiagrečiai tikrojo horizonto plokštumai.
Nagrinėjami dangaus sferos elementai plačiai naudojami aviacijos astronomijoje.
