Upowszechnianiu się wiedzy w dziedzinie astronomii w dużej mierze ułatwia dziś zainteresowanie astrologią, horoskopami i wiedzą tajemną. Ale powieści takie jak Mapa (Tajemnica) Sfery Niebieskiej czy Sekretny południk znanego hiszpańskiego powieściopisarza Arturo Pérez-Reverte, który od 2007 roku jest bestsellerem, nie nadrabiają wiedzy o klasycznej astronomii. W artykule rozważymy pojęcie sfery niebieskiej. I oczywiście jego cechami charakterystycznymi są południk niebieski i równik.
Wskaźnik południa
W ten sposób samo słowo „południk” jest tłumaczone z łaciny. Jest rozumiany jako linia przekroju dowolnej powierzchni przez płaszczyznę przechodzącą przez oś symetrii ciała.
Istnieją południki astronomiczne, geograficzne, magnetyczne. W uzdrawianiu ludowym istnieją koncepcje meridianów ludzkiego ciała.
Rozwój astrologii jako nauki o komunikacji jest związany z koncepcją południkapołożenie gwiazd w momencie narodzin człowieka i ich wpływ na los. W ten sposób starożytni astrolodzy wyodrębniali co 16 stopni w pasie ekliptyki, który utworzył dwanaście znaków zodiaku-konstelacji.
I chociaż dzisiaj nasza wiedza o położeniu gwiazd na firmamencie jest znacznie szersza, to oznaczenia zodiakalne są nadal używane w astronomii.
Tak różne południki
We wspomnianej powieści mówimy o tajemniczym niebiańskim południku, którego rozszyfrowanie wiąże się z ukrytymi skarbami jezuitów. Ile jest naprawdę południków?
W astronomii rozróżnia się:
- Meridian astronomiczny lub prawdziwy. Jest to linia na powierzchni Ziemi, na której wszystkie punkty charakteryzują się tą samą długością astronomiczną. Płaszczyzna tego południka przechodzi przez kierunek pionu w dowolnym punkcie i jest równoległa do osi obrotu planety.
- Meridian niebieski to okrąg na sferze niebieskiej, który przechodzi przez bieguny świata i jest połączony z zenitem punktu obserwacyjnego.
- Meridian Greenwich. Jest to linia warunkowa, która przechodzi przez Obserwatorium w Greenwich (Anglia). To od niego dzisiaj liczona jest długość astronomiczna w kierunku zachodnim i wschodnim.
Tajny południk
Ale nie zawsze tak było, ale dopiero od 1884 roku, kiedy południk Greenwich został zaakceptowany we wszystkich krajach jako zero. I stało się to zgodnie z decyzją pierwszej Międzynarodowej Konferencji Meridian.
W Imperium Rosyjskim przed tym wydarzeniembył używany jako południk zerowy Pulkovo, we Francji - południk paryski, w wielu krajach - południk Ferro.
A w średniowieczu każdy mógł być traktowany jako południk zerowy. W związku z tym istnieje legenda o tajnym południku.
Krypta Nieba
Obserwatorowi wydaje się, że wszystkie gwiazdy znajdują się na powierzchni ogromnej kuli, która obraca się w kierunku ze wschodu na zachód. Zostało to zauważone w czasach starożytnych, a pierwsi astronomowie (Arystoteles, Ptolemeusz) wyznaczyli koncepcję sfery niebieskiej z wyraźnym układem ciał niebieskich na niej.
Wtedy pojawiła się kula - nauka o położeniu gwiazd oraz kompilacja ich katalogów i map. I nawet jeśli idee starożytnych astronomów były błędne, to taki model sfery niebieskiej okazał się bardzo udany.
Podstawowe terminy
Dziś sfera niebieska jest wyimaginowaną sferą o dowolnym promieniu, na którą rzutowane jest położenie ciał niebieskich.
Elementy sfery niebieskiej to:
- Pion to linia prosta, która przechodzi przez środek kuli i pokrywa się z kierunkiem pionu w punkcie obserwacyjnym. Przecięcie tej linii ze sferą niebieską nazywa się zenitem, a w punkcie na powierzchni planety lub pod stopami obserwatora - nadirem.
- Prawdziwy horyzont to płaszczyzna koła sfery niebieskiej, prostopadła do pionu.
- Pion gwiazdy to półokrąg kuli, która przechodzi przez gwiazdę i łączy nadir z zenitem.
Koncepcje,związane z obrotem sfery niebieskiej
- Oś świata to wyimaginowana linia prosta, która przechodzi przez środek i przecina się z powierzchnią samej kuli na biegunach (północnym i południowym).
- Równik niebieski to duży okrąg przecinający się prostopadle z osią świata. Dzieli sferę na półkulę północną i południową.
- Okrąg kuli przechodzący przez pion i oś to południk niebieski. Jego płaszczyzna dzieli również kulę na dwie półkule - wschodnią i zachodnią.
- Linia południa to warunkowa linia prosta, w której przecinają się płaszczyzny południka i horyzontu.
Położenie osi świata względem południka niebieskiego ilustruje poniższy rysunek.
Staje się jasne, że oś świata jest równoległa do osi obrotu planety i znajduje się w płaszczyźnie południka. A sam południk niebieski przecina się z horyzontem w punktach północy i południa.
Sferyczne układy współrzędnych
Każda gwiazda odpowiada punktowi na sferze niebieskiej z odpowiednimi współrzędnymi. W tym przypadku położenie i ruch opraw można badać w różnych układach współrzędnych sferycznych, na przykład:
- Poziomy topocentryczny. W tym przypadku pozycja obserwatora jest uważana za podstawowy punkt odniesienia, a prawdziwy (matematyczny) horyzont jest uważany za płaszczyznę centralną.
- Pierwszy i drugi układ równikowy przyjmują równik jako płaszczyznę podstawową.
- Ekliptyka wykorzystuje płaszczyznę ekliptyki (wielki okrąg sfery niebieskiej, po którym porusza się Słońce przez cały rok).
- Galaktycznyukład współrzędnych oparty jest na wykorzystaniu płaszczyzny, na której znajduje się nasza galaktyka.
Klimaksy opraw
Każda gwiazda na sferze niebieskiej przechodzi przez południk niebieski dwa razy dziennie. Jednocześnie w górnej pozycji oprawa znajduje się na południe, a w dolnej na północ od biegunów. To właśnie zjawiska, kiedy środek oprawy przechodzi przez południk niebieski, nazywane są kulminacjami. Jednocześnie należy zauważyć, że zjawiska są dostępne do obserwacji tylko w oprawach wznoszących się i zachodzących.
Do obserwowania ruchów gwiazd wykorzystywane są teleskopy zainstalowane w ich płaszczyźnie (przechodzące instrumenty).
Dla astronoma amatora
Ale nawet bez specjalnych przyrządów i przy minimalnej wiedzy astronomicznej można obserwować ruch gwiazd, a nawet mierzyć odległości między nimi.
Jak wiesz, odległości między gwiazdami są mierzone w stopniach kątowych. Pełne koło dla oprawy to 360 stopni. Na przykład, porównując kąt między nimi, można zauważyć, choć w przybliżeniu, zmianę odległości między gwiazdami.
Poza tym znajomość współrzędnych światła w określonym przedziale czasowym znacznie ułatwia astronomom amatorom poszukiwania na firmamencie. W domowym teleskopie można zobaczyć Merkurego (przez bardzo krótki czas), Wenus (i wtedy tylko w postaci sierpa) i Marsa (tylko raz na dwa lata - w okresie opozycji). A najbardziej ekscytujące będą obserwacje Jowisza i Saturna.
Podsumuj
Największe odkrycia naszej cywilizacji związane są z koncepcją współrzędnych niebieskich. Precesja i nutacja naszej planety, aberracje i paralaksy gwiazd, czarne dziury i wielobarwne karły – te i inne odkrycia wciąż nawiedzają umysły naukowców i amatorów. Znajomość współrzędnych niebieskich dała ludzkości możliwość rozwiązywania problemów czasu, określania położenia geograficznego na planecie oraz tworzenia katalogów i map gwiazd.
Wartość tej wiedzy jest trudna do przecenienia w astronomii, astrofizyce, astronautyce.
A także w astrologii. W końcu to odkrycie trzynastego znaku zodiaku - Wężownika - wprowadziło do astrologii wiele sceptycyzmu. I ta konstelacja pojawiła się na ekliptyce ze względu na fakt, że zmieniła się precesja Ziemi. Ale to temat na zupełnie inny artykuł.
