Stjärnkupolen för den jordiska betraktaren är i kontinuerlig rotation. Om du befinner dig på planetens norra halvklot, en månfri och molnfri natt, tittar in i den norra delen av himlen under en lång tid, blir det märkbart att hela diamantspridningen av stjärnor kretsar kring en oansenlig mörk stjärna (detta är bara okunniga människor säger att polarstjärnan är den ljusaste). Några av armaturerna är gömda bakom horisonten i den västra delen av himlen, andra tar sin plats.
Karusellen varar till morgonen. Men nästa dag, samtidigt, är varje stjärna på sin plats igen. Stjärnornas koordinater i förhållande till varandra förändras så långsamt att de för människor verkar eviga och orörliga. Det är ingen slump att våra förfäder föreställde sig himlen som en solid kupol och stjärnorna som hål i den.
Konstig stjärna – startpunkt
Det var en gång vårförfäder uppmärksammade en märklig asterisk. Dess egenhet är orörlighet på den himmelska sluttningen. Den verkade sväva vid en punkt ovanför den norra kanten av horisonten. Alla andra himlakroppar beskriver regelbundna koncentriska cirklar runt den.
I vilka bilder dök inte denna stjärna upp i forntida astronomers fantasi. Till exempel, bland araberna, ansågs det vara en gyllene påle driven in i himlavalvet. Runt denna påle galopperar en gyllene hingst (vi kallar denna stjärnbild Ursa Major), knuten till den med ett gyllene lasso (stjärnbilden Ursa Minor).
Det är från dessa observationer som de himmelska koordinaterna härstammar. Helt naturligt och logiskt har fixstjärnan, som vi kallar Polaris, blivit utgångspunkten för astronomer att bestämma platsen för objekt på himmelssfären.
Förresten, vi, invånarna på norra halvklotet, har mycket tur med stjärnkompassen. Av en slump, av de som är en på en miljon, är vår polarstjärna exakt på linjen för planetens rotationsaxel, tack vare vilken du, var som helst på halvklotet, enkelt kan bestämma den exakta positionen i förhållande till kardinalpunkterna.
Koordinater för första stjärnan
Tekniska medel för noggrann mätning av vinklar och avstånd dök inte upp omedelbart, men människor har strävat efter att på något sätt systematisera och sortera stjärnorna under lång tid. Och även om instrumenten som ägdes av antik astronomi inte tillät oss att bestämma stjärnornas koordinater i den digitaliserade form som vi känner till, kompenserades detta mer änfantasi.
Sedan urminnes tider har invånarna i alla delar av världen delat in stjärnorna i grupper som kallas konstellationer. Oftast fick konstellationer namn baserat på yttre likhet med vissa föremål. Så slaverna kallade stjärnbilden Ursa Major för bara en hink.
Men de mest utbredda är namnen på konstellationerna som ges för att hedra karaktärerna i det antika grekiska eposet. Det är möjligt, om än med viss sträckning, att säga att namnen på stjärnbilderna och stjärnorna på himlen är deras första primitiva koordinater.
himlens pärlor
Astronomer ignorerade inte de vackraste ljusa stjärnorna. De fick också sitt namn efter grekiska gudar och hjältar. Så alfa- och betakonstellationerna av Tvillingarna heter Castor respektive Pollux efter namnen på sönerna till Zeus, Thunderer, födda efter hans nästa kärleksäventyr.
Stjärnan Algol, alfa i stjärnbilden Perseus, förtjänar särskild uppmärksamhet. Enligt legenden tog denna hjälte, efter att ha besegrat den dystra Tartarus djävul i en dödlig strid - Gorgon Medusa, som förvandlar allt levande till sten med sin blick, hennes huvud med sig som ett slags vapen (till och med ögonen på t.o.m. ett avhugget huvud fortsatte att "verka"). Så stjärnan Algol är i konstellationen ögat på just detta huvud av Medusa, och detta är inte helt oavsiktligt. Forntida grekiska observatörer uppmärksammade periodiska förändringar i ljusstyrkan hos Algol (ett binärt stjärnsystem vars komponenter periodiskt överlappar varandra för en jordisk observatör).
Självklart blev den "blinkande" stjärnan ögat på sagomonstret. Koordinater för stjärnan Algol på himlen: höger uppstigning - 3 timmar 8 minuter, deklination + 40 °.
Himmelsk kalender
Men vi bör inte glömma att jorden inte bara roterar runt sin axel. Var sjätte månad befinner sig planeten på andra sidan solen. Bilden av natthimlen förändras naturligtvis i detta fall. Detta har länge använts av astrologer för att exakt bestämma årstiderna. Till exempel i antikens Rom väntade eleverna otåligt på att Sirius (romarna kallade det Vacation) skulle dyka upp på morgonhimlen, eftersom de nu för tiden fick gå hem för att vila. Som du kan se har det fantastiska namnet på dessa studenthelger överlevt till denna dag.
Förutom skollov, bestämde positionen för objekt på himlen början och slutet av sjö- och flodnavigering, gav upphov till militära kampanjer, jordbruksaktiviteter. Författarna till de första detaljerade kalendrarna i olika delar av världen var just astrologer, astrologer, tempelpräster, som lärde sig att exakt bestämma stjärnornas koordinater. På alla kontinenter där resterna av forntida civilisationer finns finns hela stenkomplex byggda för astronomiska observationer och mätningar.
Horizont alt koordinatsystem
Visar koordinaterna för stjärnor och andra objekt på himmelssfären i "här och nu"-läge i förhållande till horisonten. Den första koordinaten är objektets höjd över horisonten. Ett vinkelvärde mäts i grader. Maxvärdet är +90° (zenit). Armaturerna har ett nollvärde på koordinaten,ligger vid horisontlinjen. Och slutligen, det minsta höjdvärdet -90° är för objekt som är belägna vid nadirpunkten eller vid observatörens fötter - zenit är tvärtom.
Den andra koordinaten är azimut - vinkeln mellan de horisontella linjerna riktade mot objektet och mot norr. Detta system kallas också topocentriskt på grund av bindningen av koordinater till en viss punkt på jordklotet.
Systemet är inte utan brister. Båda koordinaterna för varje stjärna i den ändras varje sekund. Därför är den inte lämplig för att beskriva t.ex. platsen för stjärnor i konstellationer.
Star GLONASS och GPS
Hur används ett sådant system? Om du rör dig runt planeten på tillräckligt stora avstånd kommer stjärnbilden säkert att förändras. Detta märktes av forntida navigatörer. För en observatör som står på själva nordpolen kommer Polstjärnan att vara i zenit, direkt ovanför. Men en invånare vid ekvatorn kommer att kunna se polaren bara ligga vid horisonten. När man rör sig längs parallellerna (från öst till väst), kommer resenären att märka att tidpunkterna och tidpunkterna för soluppgång och solnedgång för vissa himmelska objekt också kommer att förändras.
Det här är vad sjömän har lärt sig att använda för att bestämma sin plats i haven. Genom att mäta höjdvinkeln över Nordstjärnans horisont fick fartygets navigator värdet av latitud. Med hjälp av en noggrann kronometer jämförde seglarna tiden för den lokala middagen med referensen (Greenwich) och fick longituden. Båda markkoordinaterna kunde tydligen inte erhållas utan beräkningkoordinater för stjärnor och andra himlakroppar.
Trots all sin komplexitet och ungefärlighet har det beskrivna systemet för att bestämma platsen i rymden troget tjänat resenärer i mer än två århundraden.
Ekvatori alt första stjärnkoordinatsystem
I den är himmelska koordinater bundna både till jordens yta och till landmärken på himlen. Den första koordinaten är deklinationen. Vinkeln mellan linjen riktad mot ljuskällan och ekvatorns plan (planet vinkelrätt mot världens axel - riktningslinjen mot Nordstjärnan) mäts. Således, för stationära objekt på himlen, såsom stjärnor, förblir denna koordinat alltid densamma.
Den andra koordinaten i systemet kommer att vara vinkeln mellan riktningen till stjärnan och den himmelska meridianen (planet där världens axel och lodet korsar). Den andra koordinaten beror alltså på observatörens position på planeten, såväl som ögonblicket i tiden.
Användningen av det här systemet är mycket specifik. Den används vid installation och felsökning av mekanismerna för teleskop monterade på skivspelare. En sådan anordning kan "följa" föremål som roterar tillsammans med himlakupolen. Detta görs för att öka exponeringstiden när du fotograferar områden på himlen.
Equatorial 2 starry
Och hur bestäms koordinaterna för stjärnor på himmelssfären? För detta finns ett andra ekvatorialsystem. Dess axlar är fixerade i förhållande till avlägsna rymdobjekt.
Första koordinaten,liksom det första ekvatorsystemet, är vinkeln mellan ljuset och planet för den himmelska ekvatorn.
Den andra koordinaten kallas högeruppstigning. Detta är vinkeln mellan två linjer som ligger på planet för den himmelska ekvatorn och skär i punkten för dess skärning med världens axel. Den första linjen läggs till punkten för vårdagjämningen, den andra - till punkten för projektion av armaturen på den himmelska ekvatorn.
Den högra uppstigningsvinkeln plottas längs himmelsekvatorns båge medurs. Det kan mätas både i grader från 0° till 360°, och i systemet "timmar: minuter". Varje timme motsvarar 15 grader.
Hur man mäter den rätta uppstigningen av en stjärna, visar diagrammet.
Vad mer är koordinaterna för stjärnor?
För att bestämma vår plats bland andra stjärnor är inget av ovanstående system lämpligt. Forskare fixar positionen för de närmaste armaturerna i det ekliptiska koordinatsystemet. Det skiljer sig från det andra ekvatoriska genom att basplanet är ekliptikans plan (planet i vilket jordens bana runt solen ligger).
Och slutligen, för att bestämma platsen för ännu mer avlägsna objekt, som galaxer, nebulosor, används det galaktiska koordinatsystemet. Det är lätt att gissa att det är baserat på planet för Vintergatans galax (detta är namnet på vår inhemska spiralgalax).
Är allt perfekt?
Inte riktigt. Koordinaterna för polarstjärnan, nämligen deklinationen, är 89 grader 15 minuter. Det betyder att det är nästan en grad ifrånstolpar. För att navigera i terrängen, om en förlorad person letar efter ett sätt, är denna plats idealisk, men för att planera kursen för ett fartyg som kommer att behöva färdas tusentals mil måste en justering göras.
Ja, och stjärnornas orörlighet är ett uppenbart fenomen. För tusen år sedan (väldigt lite med kosmiska mått mätt) hade konstellationerna en helt annan form.
Så forskare kunde inte avgöra på länge varför en lutande tunnel i Cheops-pyramiden lämnar gravkammaren till ytan av ett av ansiktena. Astronomi kom till undsättning. Koordinaterna för de ljusaste stjärnorna under olika tidsperioder beräknades noggrant, och astronomer föreslog att under konstruktionen av pyramiden, exakt på linjen där denna tunnel "ser ut", fanns stjärnan Sirius - en symbol för guden Osiris, ett tecken på evigt liv.
