När man tittar på himlen kan en person inte uppskatta avståndet till stjärnorna - trots allt finns det inget perspektiv på himlen. Det är inte för inte som antika och medeltida astronomiska åsikter inkluderade ett sådant element som "sfären av fixstjärnor." Stjärnorna föreställdes vara fästa vid någon avlägsen idealsfär och tillsammans med den kretsade runt jorden. Var och en av de då kända planeterna, månen och solen hade samma egna sfärer.

I modern astronomisk (astrometrisk, navigering) praxis, för att bestämma platsen för himlakroppar, visar det sig vara bekvämt att använda en himmelssfär som inte existerar i verkligheten, men är en visuell modell, på vilken placeringen av armaturer projiceras och mäts i ett sfäriskt koordinatsystem. För sådana mätningar, såväl som när man flyttar från ett koordinatsystem till ett annat, är den himmelska ekvatorn ett absolut nödvändigt element. Mer om detta senare.

Vad är den himmelska ekvatorn

I ett diagram som visar himmelssfären kommer vi som observatörer att placeras i dess centrum. En lodlinje som går genom observatören och himmelssfären identifierar två punkter på dess yta - zenit och nadir. Den matematiska horisonten ligger på ett plan vinkelrätt mot lodlinjen (det ska inte förväxlas med jordens horisont). Den delar upp himmelssfären i tillgängliga och otillgängliga hemisfärer.

Den konventionella axeln i världen runt vilken denna sfär roterar passerar också genom observatören. De har två gemensamma punkter, viktiga för oss - världens poler (nord och söder). Vinkelrätt mot världens imaginära axel kan vi föreställa oss ett plan som den himmelska ekvatorn tillhör. Detta är en cirkel, som är en slags projektion av jordens ekvator på den himmelska sfären som omger jorden. På vår planet delar ekvatorn ytan i halvklot, i enlighet med detta skär himmelsekvatorns plan himmelsfären på samma sätt.

Kardinal riktningar

Både den matematiska horisonten och, naturligtvis, himmelsekvatorn är de så kallade storcirklarna i himmelssfären, eftersom deras plan passerar genom dess centrum. En annan sådan cirkel är den himmelska meridianen. Om, i sin tur, ett plan dras genom det, kommer det att passera genom himmelssfären successivt vid de punkter som markerar platsen för zenit, den norra himlapolen, den nadir och den södra himlapolen.

Låt oss nu se hur de stora cirklarna förhåller sig till varandra. passerar genom horisonten vid punkterna N (nord) och S (söder). Genom att koppla ihop dem får vi en linje som kallas middagslinjen. Den heter så eftersom den vid middagstid tar en riktning som sammanfaller med skuggan som kastas av en vertikalt installerad stav.

Himmelsekvatorn skär horisonten vid punkterna E och W, vilket indikerar öster och väster, och med meridianen på sin högsta punkt Q (närmare zenit och belägen ovanför sydpunkten) och som lägst - Q' (närmare till nadir, som ligger under punkten norr).

Var ligger den himmelska ekvatorn?

Vinkeln vid vilken himmelsekvatorn skär horisontlinjen (samma vinkel bildas mellan världens axel och lodlinjen) kan vara olika; dess numeriska värde beror på observatörens position på jordens yta.

Placerad på jordens ekvator kommer vi att hitta den himmelska ekvatorn direkt ovanför våra huvuden. Den kommer att gå genom zenit-, öst-, nadir- och västpunkterna. Om vi ​​står exakt vid polen kommer himmelsekvatorns plan att sammanfalla för oss med horisontens plan.

På mitten av breddgraderna, för att bestämma positionen för den högsta punkten på himmelsekvatorn, måste vi subtrahera från 90° den latitud där vi befinner oss som observatör. När du står med ryggen mot den himmelska polen måste du rita det resulterande värdet längs den himmelska meridianen från horisonten, och den önskade punkten kommer att hittas.

Ekvatorialkonstellationer

Som ett resultat ändras positionen för världens poler långsamt över tiden. Den himmelska ekvatorn skiftar därefter. Detta fenomen leder till ackumulering av fel vid beräkning av koordinater, så astrometri introducerade epoker - exakta datum i steg om vanligtvis 50 år, till vilka stjärnkartor är knutna.

I den moderna astronomiska eran (J2000) korsar ekvatorn områdena för följande konstellationer i följande ordning: Fiskarna, Cetus, Eridanus, Oxen, Orion, Enhörningen, Canis Minor, Hydra, Sextant, Lejonet, Jungfrun, Vågen, Ophiuchus, Orm, Örn, Vattuman. Med deras hjälp kan du hitta ekvatorlinjen på himlen.

Till exempel är Orion en riktig pärla på vinterhimlen. Dess karakteristiska utseende, bildat av några av de ljusaste stjärnorna, är mycket lätt att känna igen. Den himmelska ekvatorlinjen korsar denna konstellation nära de tre centrala armaturerna, som kallas Orions bälte. På sommaren passerar den himmelska ekvatorn något under den ljusa Alpha Eagle - Altair. Så igenkännbara konstellationer kommer att berätta för observatören var den himmelska ekvatorn är.

§ 48. Himmelssfär. Grundläggande punkter, linjer och cirklar på den himmelska sfären

Låt oss betrakta himmelsfärens huvudpunkter och cirklar, vars centrum anses vara betraktarens öga (fig. 72). Låt oss dra ett lod genom mitten av himmelssfären. Skärningspunkterna för lodlinjen med sfären kallas zenit Z och nadir n.

Ris. 72.

Den räta linjen som går genom himmelsfärens centrum parallellt med jordens axel kallas mundi-axeln. Skärningspunkterna mellan världens axel och himmelssfären kallas världens poler. En av polerna, som motsvarar jordens poler, kallas den nordliga himlapolen och betecknas Pn, den andra är den sydliga himlapolen Ps.

QQ-planet som passerar genom himmelssfärens centrum vinkelrätt mot världens axel kallas planet för den himmelska ekvatorn. Detta plan, som korsar himmelssfären, bildar en stor cirkel - himmelska ekvatorn, som delar upp himmelssfären i norra och södra delar.

Den stora cirkeln av himmelssfären som passerar genom de himmelska polerna, zenit och nadir, kallas observatörens meridian PN nPsZ. Mundi-axeln delar upp observatörens meridian i delarna PN ZPs vid middagstid och PN nPs vid midnatt.

Observatörens meridian skär den sanna horisonten vid två punkter: nordpunkten N och sydpunkten S. Den räta linjen som förbinder punkterna nord och syd kallas middagslinjen.

Om du tittar från mitten av sfären till punkt N, så kommer det till höger att finnas en punkt i östlig O st, och till vänster - en punkt i väster W. Små cirklar av himmelssfären aa", parallellt med den sanna horisontens plan, kallas almukantarater; liten bb" parallell med planet för himmelsekvatorn, - himmelska paralleller.

De cirklar av himmelssfären Zon som passerar genom zenit- och nadirpunkterna kallas vertikaler. Den vertikala linjen som går genom punkterna öst och väst kallas den första vertikalen.

Cirklarna i den himmelska sfären av PNoPs som passerar genom de himmelska polerna kallas deklinationscirklar.

Observatörens meridian är både en vertikal och en cirkel av deklination. Den delar upp himmelssfären i två delar - östra och västra.

Den himmelska polen som ligger ovanför horisonten (under horisonten) kallas den förhöjda (sänkta) himlapolen. Namnet på den förhöjda himlapolen är alltid detsamma som namnet på platsens latitud.

Världens axel bildar en vinkel med den sanna horisontens plan lika med platsens geografiska latitud.

Placeringen av armaturer på himmelssfären bestäms med hjälp av sfäriska koordinatsystem. Inom nautisk astronomi används horisontella och ekvatoriala koordinatsystem.

HIMLASKUL 1: HIMLASKAKVATOR

I forntida tider antog astronomer att alla stjärnor var fästa vid en osynlig sfär som kallas den himmelska sfären som omgav jorden, som visas i bilden nedan. Jorden roterar runt sin axel med konstant hastighet och gör ett varv var 24:e timme, vilket motsvarar 15° per timme, eftersom ett helt varv av jorden är 360°. Forntida astronomer trodde att jorden var fixerad i mitten av den himmelska sfären, som enligt deras idéer gjorde ett helt varv med konstant hastighet var 24:e timme och bar med sig fixstjärnorna.

Nordstjärnan ligger direkt ovanför jordens nordpol. Man kan föreställa sig att himmelsfärens rotationsaxel går genom Polstjärnan. Himmelsekvatorn är en projektion av jordens ekvator på himmelssfären. Himmelsfärens stora cirkel är en cirkel som passerar genom båda sina poler.

En stjärnas position på himmelssfären bestäms av två koordinater. Deklination är vinkeln mellan riktningen från himlaklotets centrum till en given stjärna och himmelsekvatorns plan. Stjärnor som ligger norr om himmelsekvatorn har en positiv deklination; stjärnor som ligger söder om himmelsekvatorn är negativa. Den andra koordinaten är rätt uppstigning - vinkeln mellan en viss punkt på himmelsekvatorn, känd som den första punkten för Väduren (Y), och den stora deklinationscirkeln som passerar genom den stjärnan. Denna koordinat motsvarar jordens longitud.

Rätt uppstigning uttrycks vanligtvis i timmar som motsvarar tidsintervallet mellan passagen av Vädurens första punkt genom observatörens meridian (storcirkeln från norr till söder genom punkten omedelbart ovanför observatören och Polstjärnan) och passagen av stjärna som korsar observatörens meridian från öst till väst. Med andra ord, höger uppstigning mäts i timenheter i motsatt riktning mot stjärnhimlens rotationsriktning.

Se även artikeln "Sidereal och soltid".

Himmelsekvatorn Himmelsekvatorn är en storcirkel av himmelssfären, vars plan är vinkelrät mot linjen som förbinder sfärens poler och parallellt med planet för jordens ekvator. Den tjänar som huvudplan för beräkning av deklinationer och rätt uppstigningar