Небесна сфера

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Небе́сна сфе́ра — уявна сфера, що оточує Землю, на якій, як здається, лежать небесні тіла. Розташування небесних тіл, таких як зірки, планети і галактики, визначається за їх координатами на небесній сфері. Еквіваленти широти і довготи на небесній сфері (у другій екваторіальній системі координат) називаються схиленням (вимірюється у градусах від +90° до -90°) та прямим піднесенням (вимірюється в годинах від 0 до 24). Небесні полюси лежать над полюсами Землі, а небесний екватор розташований над земним екватором. Земному спостерігачеві здається, начебто небесна сфера обертається навколо Землі. Насправді, уявний рух небесної сфери зумовлений обертанням Землі навколо своєї осі.

Історія виникнення поняття[ред.ред. код]

Уявлення про небесну сферу виникло в глибокій давнині; у основу його лягло враження про існування куполоподібного небосхилу. Це враження пов'язано з тим, що внаслідок величезної віддаленості небесних світил людське око не в змозі оцінити відмінності у відстанях до них, і вони уявляються однаково віддаленими. У стародавніх народів це асоціювалося з наявністю реальної сфери, що обмежує весь світ і несе на своїй поверхні зорі, Місяць та Сонце. Таким чином, в їх уявленні небесна сфера була найважливішим елементом Всесвіту. З розвитком наукових знань такий погляд на небесну сферу відпав. Проте закладена в давнину геометрія небесної сфери в результаті розвитку й удосконалення отримала сучасний вигляд, в якому й застосовується в астрометрії.

Радіус небесної сфери можна вважати яким завгодно: з метою спрощення геометричних співвідношень його вважають рівним одиниці. Залежно від вирішуваного завдання центр небесної сфери може бути розташований:

  • у місці на поверхні Землі, де перебуває спостерігач (топоцентрична небесна сфера),
  • у центрі Землі (геоцентрична небесна сфера),
  • у центрі тієї або іншої планети (планетоцентрична небесна сфера),
  • у центрі Сонця (геліоцентрична небесна сфера)
  • у будь-якій іншій точці простору, де перебуває спостерігач (реальний чи гіпотетичний).

Кожному світилу на небесній сфері відповідає точка, в якій її перетинає пряма, що сполучає центр небесної сфери зі світилом (чи з центром світила, якщо воно велике, а не точкове). Для вивчення взаємного розташування й видимих рухів світил на небесній сфері обирають ту або іншу систему небесних координат, що визначається основними точками й лініями. Останні зазвичай є великими кругами небесної сфери. Кожен великий круг сфери має два полюси, що визначаються на ній кінцями діаметру, перпендикулярного до площини цього круга.

Назви найважливіших точок і дуг на небесній сфері[ред.ред. код]

Z - зеніт, Z' - надир, Р, Р' - полюси світу, РР' - вісь світу, W -захід, E - схід

Прямовисна лінія[ред.ред. код]

Прямовисна лінія (або вертикальна лінія) — пряма, що проходить через центр небесної сфери і збігається з напрямом нитки виска (вертикалі) у місці спостереження. Для спостерігача, що перебуває на поверхні Землі, прямовисна лінія проходить через центр Землі та точку спостереження.

Зеніт і надир[ред.ред. код]

Прямовисна лінія перетинається з поверхнею небесної сфери в двох точках — зеніті, над головою спостерігача, і надирі — діаметрально протилежній точці.

Математичний горизонт[ред.ред. код]

Математичний горизонт — великий круг небесної сфери, площина якого перпендикулярна до прямовисної лінії. Математичний горизонт ділить поверхню небесної сфери на дві половини: видиму для спостерігача, з вершиною в зеніті, і невидиму, з вершиною в надирі. Математичний горизонт, взагалі кажучи, не збігається з видимим горизонтом унаслідок нерівності поверхні Землі і різною висотою точок спостереження, а також викривленням променів світла в атмосфері.

Вісь світу[ред.ред. код]

Вісь світу — діаметр, навколо якого відбувається обертання небесної сфери.

Полюси світу[ред.ред. код]

Вісь світу перетинається з поверхнею небесної сфери в двох точках — північному полюсі світу і південному полюсі світу. Північним полюсом називається той, з боку якого обертання небесної сфери відбувається за годинниковою стрілкою, якщо дивитися на сферу ззовні. Якщо дивитися на небесну сферу зсередини, (що ми зазвичай і робимо, спостерігаючи зоряне небо), то в околиці північного полюса світу її обертання відбувається проти годинникової стрілки, а в околиці південного полюса світу —- за годинниковою стрілкою.

Небесний екватор[ред.ред. код]

Небесний екватор — великий круг небесної сфери, площина якого перпендикулярна осі світу. Є проекцією земного екватора на небесну сферу. Небесний екватор поділяє поверхню небесної сфери на дві півкулі: північну півкулю, з вершиною в північному полюсі світу, та південну півкулю, з вершиною в південному полюсі світу.

Точки сходу і заходу[ред.ред. код]

Небесний екватор перетинається з математичним горизонтом у двох точках: точці сходу і точці заходу. Точкою сходу називається та, з якої точки небесної сфери внаслідок її обертання перетинають математичний горизонт, переходячи з невидимої півсфери у видиму.

Небесний меридіан[ред.ред. код]

Небесний меридіан — великий круг небесної сфери, площина якого проходить через прямовисну лінію і вісь світу. Небесний меридіан поділяє поверхню небесної сфери на дві півкулі — східну півкулю, з вершиною в точці сходу, і західну півкулю, з вершиною в точці заходу.

Полуденна лінія[ред.ред. код]

Полуденна лінія — лінія перетину площини небесного меридіана і площини математичного горизонту.

Точки півночі і півдня[ред.ред. код]

Небесний меридіан перетинається з математичним горизонтом в двох точках: точці півночі і точці півдня. Точкою півночі називається та, яка ближче до північного полюсу світу.

Екліптика[ред.ред. код]

Екліптика — великий круг небесної сфери, перетин небесної сфери і площини земної орбіти. Екліптикою здійснюється видимий річний рух Сонця по небесній сфері. Площина екліптики перетинається з площиною небесного екватора під кутом ε = 23°26'.

Точки рівнодення[ред.ред. код]

Екліптика перетинається з небесним екватором у двох точках — точці весняного рівнодення й точці осіннього рівнодення. Точкою весняного рівнодення називається та, в якій Сонце у своєму річному русі, переходить із південної півкулі небесної сфери в північну. У точці осіннього рівнодення Сонце переходить із північної півкулі небесної сфери в південну.

Точки сонцестояння[ред.ред. код]

Точки екліптики, віддалені від точок рівнодення, на 90° називаються точкою літнього сонцестояння (у північній півкулі) і точкою зимового сонцестояння (у південній півкулі).

Вісь екліптики[ред.ред. код]

Вісь екліптики — діаметр небесної сфери, перпендикулярний площині екліптики.

Полюси екліптики[ред.ред. код]

Вісь екліптики перетинається з поверхнею небесної сфери в двох точках — північному полюсі екліптики, що лежить у північній півкулі, і південному полюсі екліптики, що лежить у південній півкулі.

Галактичні полюси і галактичний екватор[ред.ред. код]

Точка небесної сфери з екваторіальними координатами α = 192,85948° β = 27,12825° називається північним галактичним полюсом, а діаметрально протилежна ній точка — південним галактичним полюсом. Великий круг небесної сфери, площина якого перпендикулярна лінії, що сполучає галактичні полюси, називається галактичним екватором.

Назви дуг на небесній сфері, пов'язані з положенням світил[ред.ред. код]

Альмукантарат[ред.ред. код]

Альмукантарат — араб. круг рівних висот. Альмукантарат світила — малий круг небесної сфери, що проходить через світило, площина якого паралельна площині математичного горизонту.

Вертикальний круг[ред.ред. код]

Круг висоти або вертикальний круг або вертикаль світила — велике півколо небесної сфери, що проходить через зеніт, світило і надир.

Добова паралель[ред.ред. код]

Добова паралель світила — малий круг небесної сфери, що проходить через світило, площина якого паралельна площині небесного екватора. Видимі добові рухи світил здійснюються по добових паралелях.

Круг нахилу[ред.ред. код]

Круг нахилу світила — велике півколо небесної сфери, що проходить через полюси світу й світило.

Круг екліптичної широти[ред.ред. код]

Круг екліптичної широти, або просто круг широти світила — велике півколо небесної сфери, що проходить через полюси екліптики і світило.

Круг галактичної широти[ред.ред. код]

Круг галактичної широти світила — велике півколо небесної сфери, що проходить через галактичні полюси і світило.

Дивись також[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]