НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ







предыдущая главасодержаниеследующая глава

§ 7. Экваториальная система координат

Горизонтальные координаты светил - азимуты и зенитные расстояния - непрерывно изменяются. Астрономы же нуждаются в таких координатах небесных светил, которые не изменялись бы со временем (по крайней мере, не изменялись бы быстро). Поэтому астрономы были вынуждены искать другие системы небесных координат. Так была введена система, у которой главная плоскость - плоскость небесного экватора.

На рисунке 36 изображены линия отвеса OZ и математический горизонт SWNES. На нем также показано расположение оси мира РР' - оси экваториальной системы координат. Проходящая через центр небесной сферы, перпендикулярно к оси мира, плоскость небесного экватора пересекает небесную сферу по большому кругу HWH'EH. Это и есть небесный экватор. Проведем из центра небесной сферы луч зрения OQ. Затем через ось мира и луч зрения проводим плоскость POQ' она пересекает небесную сферу по большому кругу PQKP', который называется кругом склонения светила. Круг склонения PQKP' пересекает небесный экватор в точке К. Угол между линиями ОК и OQ, измеряющийся дугой KQ, называется склонением светила и обозначается греческой буквой дельта (б). У светил северного небесного полушария склонения положительны, у светил южного полушария - отрицательны. Таким образом, склонения заключены в пределах от -90° до +90°. Иногда вместо склонения употребляют полярное расстояние светила, которое измеряется углом между осью мира ОР и лучом зрения OQ. Полярное расстояние заключено в пределах от 0° до 180°. Все небесные светила, имеющие одинаковое склонение, находятся на одной суточной параллели и, очевидно, при вращении небесной сферы их склонения не меняются.

Чтобы установить вторую координату, рассмотрим две плоскости - плоскость небесного меридиана PZHSO и плоскость круга склонения светила OPQKP'. Они образуют двугранный угол, который измеряется дугой экватора, заключенной между точками Н и К. Эта дуга, отсчитываемая от точки Н в сторону вращения небесной сферы, т. е. к западу, называется часовым углом светила t. Это также угол между касательными к меридиану и кругу склонений при полюсе мира Р. Часовой угол заключен в пределах от 0° до 360°.

Когда светило находится в верхней кульминации, его часовой угол равен нулю. Затем часовой угол возрастает пропорционально времени и когда светило приходит в нижнюю кульминацию, он становится равным 180°. Таким образом, у светил, находящихся к востоку от плоскости небесного меридиана, часовые углы больше 180°.

Итак, мы определили две экваториальные координаты светила - часовой угол t и склонение δ. В этой системе координат склонения звезд остаются постоянными, но часовые углы изменяются. Причина состоит в том, что за начало отсчета часовых углов принята точка Н пересечения небесного экватора с небесным меридианом, не принимающая участия в суточном вращении небесной сферы. Но чтобы иметь обе координаты неизменными, нужно вместо часового угла ввести такую координату, которая отсчитывалась бы от точки экватора, принимающей участие в суточном вращении небесной сферы.

За такую начальную точку приняли точку весеннего равноденствия Т, в которой небесный экватор пересекается с эклиптикой (см. рис. 36). Проведем круг склонения этой точки РТР'. Между плоскостями РТРО и PQKPO образуется двугранный угол, который измеряется отрезком дуги экватора ТК. Этот угол отсчитывается от точки весеннего равноденствия Т против направления суточного вращения небесной сферы, с запада на восток, и называется прямым восхождением светила. Он обозначается греческой буквой альфа (а).

Рис. 36. Экваториальная система координат. Светило Qо кульминирует
Рис. 36. Экваториальная система координат. Светило Qо кульминирует

Итак, мы определили две координаты светила - прямое восхождение и склонение. Они широко используются в астрономии, в том числе для составления списков звезд - звездных каталогов.

Остается последнее - связать между собой прямое восхождение и часовой угол светила.

Для этого надо ввести понятие о звездном времени. Двугранный угол между плоскостями PHSP'O и Р Р'О, измеряющийся отрезком дуги экватора ТH, измеряет звездное время в данный момент. Иначе говоря, звездное время - это часовой угол точки весеннего равноденствия. Оно обозначается буквой s. Из рис. 36, видно, что дуга Н Т = Т К + КН, а это означает, что справедлива формула s = α + t (2.1)

У астрономов есть специальные часы, которые идут по звездному времени (см. § 12). Зная прямые восхождения светил, нетрудно по формуле (2.1) вычислять их часовые углы. Кстати, заметим, что так как в момент верхней кульминации светила его часовой угол равен нулю, из формулы (2.1) следует, что звездное время равно прямому восхождению кульминирующего светила.

В заключение сделаем еще одно важное замечание. Часовой угол и прямое восхождение могут быть выражены в градусной мере угла. Однако гораздо чаще их выражают в особой «временной» мере. Так как небесная сфера совершает полный оборот на 360° за 24 часа, то за один час она поворачивается на 15°. Нетрудно составить следующую табличку:

1 час - 15° 
1 минута - 15' 
1 секунда - 15"
1° - 4 минуты времени 
1' - 4 секунды времени 
1" - 1/15 секунды времени

Эта табличка помогает переводить часовой угол из одной меры в другую. Напомним, что принято обозначать дуговые меры следующими значками: градус - °; минута дуги -'; секунда дуги -"; меры времени: час - ч. или h; минута времени - м. или т; секунда времени - с. или s. Так, например, 75°15'16"- градусная мера, а 9ч. 18 м. 33 с.- временная мера часового угла.

Иллюстрируем сказанное примером.

Выразим угол 193°18'55" в единицах времени; пользуясь табличкой, находим:


Теперь переведем угол α - 22 ч. 35 м. 55, 85 с. в градусную меру. Пользуемся той же таблицей:


(В книге-источнике отсутствуют страницы: 45-46)

предыдущая главасодержаниеследующая глава







© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://12apr.su/ 'Библиотека по астрономии и космонавтике'

Рейтинг@Mail.ru Rambler s Top100