Вращение звездного неба

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 

Днем по небосводу движется Солнце. Оно восходит, поднимается все выше и выше, по­том начинает опускаться и заходит. Нетрудно убедиться, что и звезды тоже перемещаются по небосводу.

Выберите для наблюдения такое место, откуда небо хорошо видно, и заметьте с него, над какими предметами, видимыми на горизон­те (домами или деревьями), Солнце видно утром, в полдень и вечером. Придите на это место после захода Солнца, заметьте наиболее яркие звезды в тех же сторонах неба и отметьте время наблю­дения по часам. Если вы придете на то же место через час или два, то убедитесь, что все замеченные вами звезды переместились слева направо. Так, звезда, которая находилась в стороне утреннего Солнца, поднялась на небо­своде, а звезда, которая была в стороне вечер­него Солнца, опустилась.

Все ли звезды движутся по небосводу? Оказывается, все, и притом одновременно. Можно сказать, что все небо с находящимися на нем звездами как бы вращается каждые сутки вокруг нас.

Ту сторону неба, где Солнце видно в пол­день, называют южной, противоположную — северной. Понаблюдайте в северной стороне неба сначала над звездами, близкими к горизон­ту, а потом над более высокими. Вы увидите, что чем выше от горизонта звезды, тем менее заметно их передвижение. На небе можно найти и такую звезду, передвижение которой в течение всей ночи почти незаметно, и чем бли­же к этой звезде другие звезды, тем менее за­метно их движение. Эту звезду назвали Полярной, мы уже знаем, как найти ее по звездам Большой Медведицы.

Когда мы смотрим на Полярную звезду, точнее, на неподвижную точку рядом с ней — на северный полюс мира, направле­ние нашего взгляда совпадает с направлением оси звездного неба. Сама ось вращения звезд­ного неба называется осью мира.

Вращение неба вокруг Земли — явление кажущееся. Причина его заключается во вра­щении Земли. Подобно тому как человеку, кружащемуся по комнате, представляется, будто вся комната кружится вокруг него, так и нам, находящимся на вращающейся Земле, кажется, что вращается небо. В древности, наблюдая суточное вращение неба, люди сде­лали глубоко ошибочный вывод, что звезды, Солнце и планеты ежесуточно обращаются вокруг Земли. На самом же деле, как это уста­новил в XVI в. Коперник, видимое вращение звездного неба — только отражение суточного вращения Земли вокруг своей оси. Однако звезды все же движутся. Не так давно астрономы установили, что все звезды нашей Галактики дви­жутся с разной скоростью вокруг ее центра (о Га­лактике рассказано в статье «3везды и глубины Вселенной»).

Воображаемая ось, вокруг которой вращает­ся земной шар, пересекает поверхность Земли в двух точках. Эти точки — Северный и Южный географические полюсы. Если продолжить на­правление земной оси, она пройдет вблизи Полярной звезды. Вот почему Полярная звезда кажется нам почти неподвижной.

На южном звездном небе, которое в нашем северном полушарии из-за шарообразной фор­мы Земли видно лишь частично, находится вторая неподвижная точка неба — южный полюс мира. Вокруг этой точки вращают­ся звезды южного полушария.

Познакомимся более подробно с кажущим­ся суточным движением звезд. Повернитесь лицом к южной стороне горизонта и наблюдай­те за движением звезд. Для того чтобы наблю­дения было удобнее проводить, представьте себе полуокружность, которая проходит через зенит (точка прямо над головой) и полюс мира. Эта полуокружность (небесный мери­диан) пересечется с горизонтом в точке севера (под Полярной звездой) и в противоположной ей точке юга. Она делит небосвод на восточную и западную половины. Наблюдая за движением звезд в южной части неба, мы заметим, что звезды, расположенные слева от небесного меридиана (т. е. в восточной части неба), под­нимаются над горизонтом. Пройдя через небес­ный меридиан и попав в западную часть неба, они начинают опускаться к горизонту. Значит, когда звезды проходят через небесный мери­диан, они достигают своей наибольшей высоты над горизонтом. Астрономы называют прохож­дение звезды через наивысшее положение над горизонтом верхней кульминацией данной звезды.

Если вы повернетесь лицом к северу и станете наблюдать за движениями звезд в северной части неба, то заметите, что звезды, проходя­щие через небесный меридиан ниже Полярной звезды, в этот момент занимают наиболее низкое положение над горизонтом. Двигаясь

слева направо, они, пройдя небесный меридиан, начинают подниматься. Когда звезда прохо­дит через наинизшее из возможных положений над горизонтом, астрономы говорят, что звезда находится в нижней кульминации.

Среди созвездий, видимых в нашей стране, есть такие, которые, двигаясь вокруг полюса мира, никогда не заходят за горизонт. Это нетрудно проверить наблюдениями: в зимние месяцы созвездие Большой Медведицы в момент наинизшего положения в течение суток видно над горизонтом.

Но не только Большая Медведица оказы­вается незаходящим созвездием для жителей СССР. Звезды Малой Медведицы, Кассиопеи, Дракона, Цефея, близко расположенные к северному полюсу мира, также никогда не заходят, например, за московский горизонт. Это незаходящие звезды.

Наряду с незаходящими звездами есть и такие, которые никогда не восходят над нашей страной. К ним относятся многие звезды юж­ного полушария неба.

Небо, подобно земному шару, мысленно де­лится на два полушария воображаемой окруж­ностью, все точки которой отстоят от полюсов мира на одинаковом расстоянии. Эта окруж­ность называется небесным эквато­ром. Она пересекает линию горизонта в точ­ках востока и запада.

Все звезды в течение суток описывают пути, параллельные небесному экватору. То полуша­рие неба, в котором находится Полярная звез­да, называется северным, а другое полуша­рие — южным.

Вид звездного неба в разных местах Земли

В разных местах земного шара небо выгля­дит различно. Оказывается, вид звездного неба зависит от того, на какой параллели находится наблюдатель, иначе говоря, какова географи­ческая широта места наблюдения. Угловое возвышение полюса мира (или, приближенно, Полярной звезды) над горизонтом всегда равно географической широте места.

Если из Москвы вы отправитесь в путеше­ствие на Северный полюс, то по мере продвиже­ния заметите, что Полярная звезда (или полюс мира) становится все выше и выше над гори­зонтом. Поэтому все большее и большее коли­чество звезд оказывается незаходящими.

Вот, наконец, вы прибы­ли на Северный полюс. Здесь расположение звезд совсем не такое, как на московском небе.

Географическая широта Се­верного полюса земного шара равна 90°. Значит, полюс мира (и Полярная звезда) будет на­ходиться прямо над головой — в зените. Нетрудно сообразить, что небесный экватор будет здесь, на Северном полюсе, сов­падать с линией горизонта. Бла­годаря этому на Северном полю­се вы увидите необычную кар­тину движения звезд: переме­щаясь всегда по путям, парал­лельным небесному экватору, звезды движутся параллельно горизонту. Здесь все звезды се­верного полушария неба будут незаходящими, а южно­го — невосходящими.

Если теперь вы мысленно перенесетесь с Северного по­люса на земной экватор, то увидите совершенно иную кар­тину .

По мере вашего продви­жения на юг широта места и, следовательно, высота полюса мира (и Полярной звезды) нач­нут уменьшаться, т. е. Поляр­ная звезда будет приближать­ся к горизонту.

Когда вы окажетесь на зем­ном экваторе, географическая широта любой точки которого равна нулю, увидите такую кар­тину: северный полюс мира очутится в точке севера, а не­бесный экватор станет перпен­дикулярным к горизонту. В точ­ке юга будет находиться южный полюс мира, расположенный в созвездии Октанта.

Все звезды на земном эква­торе в течение суток описыва­ют пути, перпендикулярные го­ризонту. Если бы не было Солн­ца, из-за которого нельзя видеть звезды днем, то в течение су­ток на земном экваторе можно было бы наблюдать все звезды обоих полушарий неба.

В разные времена года по вечерам можно наблюдать раз­ные созвездия. Отчего это про­исходит?

Чтобы уяснить это, прове­дите некоторые наблюдения. Вскоре после захода Солнца за­метьте в западной части неба низко над горизонтом какую-нибудь звезду и запомните ее положение по отношению к го­ризонту. Если приблизительно через неделю в тот же час суток вы попробуете отыскать эту звезду, то заметите, что она теперь стала ближе к горизонту и почти скрывается в лучах вечерней зари. Это произошло потому, что Солнце при­близилось к данной звезде. А через несколько недель звезда совершенно скроется в солнечных лучах и ее нельзя будет наблюдать по вечерам. Когда пройдет еще 2—3 недели, то та же самая звезда станет видна по утрам, незадолго до восхода Солнца, в восточной части неба. Те­перь уже Солнце, продолжая свое движение с запада на восток, окажется восточнее этой звезды.

Такие наблюдения показывают, что Солнце не только движется вместе со всеми звездами, в течение суток восходя на востоке и заходя на западе, но еще и медленно перемещается среди звезд в обратном направлении (т. е. с запада на восток), переходя из созвездия в созвездие.

Разумеется, то созвездие, в котором в дан­ный момент находится Солнце, вы наблюдать не сможете, так как оно восходит вместе с Солн­цем и движется по небу днем, т. е. тогда, когда звезды не видны. Солнце своими лучами га­сит звезды не только того созвездия, где оно находится, но и все другие. Поэтому наблю­дать их нельзя.

Путь, по которому Солнце перемещается среди звезд в течение года, называется эклиптикой. Он проходит по двенадцати так называемым зодиакальным созвездиям, в каждом из которых Солнце ежегодно бывает приблизительно по одному месяцу. Называются зодиакальные созвездия так: Рыбы (март), Овен (апрель), Телец (май), Близнецы (июнь), Рак (июль), Лев (август), Дева (сен­тябрь), Весы (октябрь), Скорпион (ноябрь),

Созвездия, видимые в средних широтах в южной половине неба весной.

Стрелец (декабрь), Козерог (январь), Водолей (февраль). В скобках указаны месяцы, когда в этих созвездиях находится Солнце.

Годичное движение Солнца среди звезд кажущееся. На самом деле движется сам наблю­датель вместе с Землей вокруг Солнца. Если в течение года по вечерам мы будем наблюдать звезды, то обнаружим постепенное изменение звездного неба и познакомимся со всеми соз­вездиями, которые видны в различное время года.