Что такое небесный меридиан астрономия
Небесный меридиан
Небе́сная сфе́ра — воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проецируются небесные светила: служит для решения различных астрометрических задач. За центр небесной сферы, как правило, принимают глаз наблюдателя. Для находящегося на поверхности Земли наблюдателя вращение небесной сферы воспроизводит суточное движение светил на небе. Площадь небесной сферы с учетом непостоянства значения размеров дуги равных склонений составляет 41252.96 кв. градусов.
Радиус небесной сферы может быть принят каким угодно: в целях упрощения геометрических соотношений его полагают равным единице. В зависимости от решаемой задачи центр небесной сферы может быть помещен в место:
Каждому светилу на небесной сфере соответствует точка, в которой её пересекает прямая, соединяющая центр небесной сферы со светилом (с его центром). При изучении взаимного расположения и видимых движений светил на небесной сфере выбирают ту или иную систему координат), определяемую основными точками и линиями. Последние обычно являются большими кругами небесной сферы. Каждый большой круг сферы имеет два полюса, определяющиеся на ней концами диаметра, перпендикулярного к плоскости данного круга.
Содержание
История
Представление о Небесной сфере возникло в глубокой древности; в основу его легло зрительное впечатление о существовании куполообразного небесного свода. Это впечатление связано с тем, что в результате огромной удалённости небесных светил человеческий глаз не в состоянии оценить различия в расстояниях до них, и они представляются одинаково удалёнными. У древних народов это ассоциировалось с наличием реальной сферы, ограничивающей весь мир и несущей на своей поверхности многочисленные звёзды. Таким образом, в их представлении небесная сфера была важнейшим элементом Вселенной. С развитием научных знаний такой взгляд на небесную сферу отпал. Однако заложенная в древности геометрия небесной сферы в результате развития и совершенствования получила современный вид, в котором и используется в астрометрии.
Названия важнейших точек и дуг на небесной сфере
Отвесная линия и связанные с ней (производные) понятия
Отвесная линия
Отве́сная ли́ния (или вертика́льная ли́ния) — прямая, проходящая через центр небесной сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в месте наблюдения. Для наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, отвесная линия проходит через центр Земли и точку наблюдения.
Зенит и надир
Отвесная линия пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках — зени́те, над головой наблюдателя, и нади́ре — диаметрально противоположной точке.
Математический горизонт
Математи́ческий горизо́нт — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к отвесной линии. Математический горизонт делит поверхность небесной сферы на две половины: видимую для наблюдателя, с вершиной в зените, и невидимую, с вершиной в надире. Математический горизонт, вообще говоря, не совпадает с видимым горизонтом вследствие неровности поверхности Земли и различной высотой точек наблюдения, а также искривления лучей света в атмосфере.
Вращение небесной сферы и связанные (производные) понятия
Ось мира
Ось ми́ра — воображаемая линия, пересекающая небесную сферу в северном и южном полюсах (вокруг неё происходит вращение небесной сферы).
Полюсы мира
Ось мира пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках — се́верном по́люсе ми́ра и ю́жном по́люсе ми́ра. Северным полюсом называется тот, со стороны которого вращение небесной сферы происходит по часовой стрелке, если смотреть на сферу извне.
Если смотреть на небесную сферу изнутри, (что мы обычно и делаем, наблюдая звёздное небо), то в окрестности северного полюса мира её вращение происходит против часовой стрелки, а в окрестности южного полюса мира —- по часовой стрелке.
Небесный экватор
Небе́сный эква́тор — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира. Небесный экватор делит поверхность небесной сферы на два полушария: се́верное полуша́рие, с вершиной в северном полюсе мира, и ю́жное полуша́рие, с вершиной в южном полюсе мира.
Термины, рождаемые в пересечениях понятий «Отвесная линия» и «Вращение небесной сферы»
Точки востока и запада
Небесный экватор пересекается с математическим горизонтом в двух точках: то́чке восто́ка и то́чке за́пада. Точкой востока называется та, в которой точки вращающейся небесной сферы пересекают математический горизонт, переходя из невидимой полусферы в видимую.
Небесный меридиан
Небе́сный меридиа́н — большой круг небесной сферы, плоскость которого проходит через отвесную линию и ось мира. Небесный меридиан делит поверхность небесной сферы на два полушария — восто́чное полуша́рие, с вершиной в точке востока, и за́падное полуша́рие, с вершиной в точке запада.
Полуденная линия
Полу́денная ли́ния — линия пересечения плоскости небесного меридиана и плоскости математического горизонта.
Точки севера и юга
Небесный меридиан пересекается с математическим горизонтом в двух точках: то́чке се́вера и то́чке ю́га. Точкой севера называется та, которая ближе к северному полюсу мира.
Эклиптика
Экли́птика — большой круг небесной сферы, пересечение небесной сферы и плоскости орбиты центра масс системы Земля — Луна. С большой точностью по эклиптике происходит видимое годовое движение Солнца по небесной сфере. Плоскость эклиптики пересекается с плоскостью небесного экватора под углом ε = 23°26′. Северный полюс эклиптики находится в созвездии Дракона с экваториальными координатами: R.A. = 18h00m, Dec = +66°33′. Примечательно, что недалеко от северного полюса эклиптики расположена планетарная туманность Кошачий Глаз (NGC6543).
Точки равноденствия
Эклиптика пересекается с небесным экватором в двух точках — то́чке весе́ннего равноде́нствия и то́чке осе́ннего равноде́нствия. Точкой весеннего равноденствия называется та, в которой Солнце, в результате своего годового движения, переходит из южного полушария небесной сферы в северное. В точке осеннего равноденствия Солнце переходит из северного полушария небесной сферы в южное.
Точки солнцестояния
Точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствия на 90°, называются то́чкой ле́тнего солнцестоя́ния (в северном полушарии) и то́чкой зи́мнего солнцестоя́ния (в южном полушарии).
Ось эклиптики
Ось экли́птики — диаметр небесной сферы, перпендикулярный плоскости эклиптики.
Полюсы эклиптики
Ось эклиптики пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках — се́верном по́люсе экли́птики, лежащем в северном полушарии, и ю́жном по́люсе экли́птики, лежащем в южном полушарии.
Галактические полюсы и галактический экватор
α = 192,85948° β = 27,12825°
называется се́верным галакти́ческим по́люсом, а диаметрально противоположная ей точка — ю́жным галакти́ческим по́люсом.
Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна линии, соединяющей галактические полюсы, называется галакти́ческим эква́тором.
Названия дуг на небесной сфере, связанные с положением светил
Альмукантарат
Альмукантара́т — араб. круг равных высот
Альмукантарат светила — малый круг небесной сферы, проходящий через светило, плоскость которого параллельна плоскости математического горизонта.
Вертикальный круг
Круг высоты́ или вертика́льный круг или вертика́л светила — большой полукруг небесной сферы, проходящий через зенит, светило и надир.
Суточная параллель
Су́точная паралле́ль светила — малый круг небесной сферы, проходящий через светило, плоскость которого параллельна плоскости небесного экватора. Видимые суточные движения светил совершаются по суточным параллелям.
Круг склонения
Круг склоне́ния светила — большой полукруг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и светило.
Круг эклиптической широты
Круг эклипти́ческой широты́, или просто круг широты светила — большой полукруг небесной сферы, проходящий через полюсы эклиптики и светило.
Круг галактической широты
Круг галакти́ческой широты́ светила — большой полукруг небесной сферы, проходящий через галактические полюсы и светило.
Любопытные факты
Слово зенит пришло к нам из арабского языка, где оно произносится как замт. Переписанное латинскими буквами как zamt, оно было впоследствии искажено переписчиками, превратившись в zanit, а затем и в зенит.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Небесный меридиан» в других словарях:
НЕБЕСНЫЙ МЕРИДИАН — НЕБЕСНЫЙ МЕРИДИАН, окружность на НЕБЕСНОЙ СФЕРЕ, проходящая через НЕБЕСНЫЕ ПОЛЮСА, ЗЕНИТ, НАДИР и пересекающая горизонт в северной и южной точках … Научно-технический энциклопедический словарь
Небесный меридиан — большой круг небесной сферы, плоскость которого проходит через отвесную линию и ось мира. EdwART. Толковый Военно морской Словарь, 2010 … Морской словарь
небесный меридиан — Большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира, зенит и надир … Словарь по географии
небесный меридиан — Большой круг небесной сферы, проходящий через полюсы мира и зенит места наблюдения … Словарь многих выражений
прохождение небесного тела через небесный меридиан — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN transit … Справочник технического переводчика
МЕРИДИАН — (лат., от meridies полдень). Воображаемый круг на небе, проходящий чрез оба полюса и делящий видимый небесный свод на две части: восточную и западную, а также соответствующий ему круг, на земной поверхности. Словарь иностранных слов, вошедших в… … Словарь иностранных слов русского языка
МЕРИДИАН — МЕРИДИАН, а, муж. Воображаемая линия, проходящая через полюсы земного шара и пересекающая экватор. Географический м. Начальный м. (меридиан Гринвичской обсерватории в Великобритании, от к рого условно ведется счёт географической долготы). •… … Толковый словарь Ожегова
МЕРИДИАН — МЕРИДИАН, окружность, проведенная через Северный и Южный полюса под прямым углом к экватору. см. также НЕБЕСНЫЙ МЕРИДИАН, ДОЛГОТА … Научно-технический энциклопедический словарь
МЕРИДИАН НАБЛЮДАТЕЛЯ — небесный меридиан, проходящий через место наблюдателя. М. Н. делит сферу небесную на две половины: восточную, в которой находится точка горизонта О, и западную, в которой лежит точка W. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное… … Морской словарь
Меридиан небесный — Небесная сфера разделена небесным экватором. Небесная сфера воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проецируются небесные светила: служит для решения различных астрометрических задач. За центр небесной сферы, как… … Википедия
Небесная сфера ее основные элементы: точки, линии, плоскости
Что представляет собой Небесная сфера
Небесная сфера – абстрактное понятие, воображаемая сфера бесконечно большого радиуса, центром которой является наблюдатель. При этом центр небесной сферы как бы находится на уровне глаз наблюдателя (иными словами, все что вы вы видите над головой от горизонта до горизонта – и есть эта самая сфера). Впрочем, для простоты восприятия, можно считать центром небесной сферы и центр Земли, никакой ошибки в этом нет. Положения звезд, планет, Солнца и Луны на сферу наносят в таком положении, в каком они видны на небе в определенный момент времени из данной точки нахождения наблюдателя.
Иными словами, хотя наблюдая положение светил на небесной сфере, мы, находясь в разных местах планеты, постоянно будем видеть несколько различную картину, зная принципы “работы” небесной сферы, взглянув на ночное небо мы без труда сможем сориентироваться на местности пользуясь простой техникой. Зная вид над головой в точке А, мы сравним его в с видом неба в точке Б, и по отклонениям знакомых ориентиров, сможем понять где именно находимся сейчас.
Люди давно уже придумали целый ряд инструментов облегчающих нашу задачу. Если ориентироваться по “земному” глобусу просто с помощью широты и долготы, то целый ряд подобных элементов – точек и линий, предусмотрен и для “небесного” глобуса – небесной сферы.
Небесная сфера и положение наблюдателя. Если наблюдатель сдвинется, то сдвинется и вся видимая им сфера
Элементы небесной сферы
Небесная сфера имеет ряд характерных точек, линий и кругов, рассмотрим основные элементы небесной сферы.
Вертикаль наблюдателя — прямая, проходящая через центр небесной сферы и совпадающая с направлением нити отвеса в точке наблюдателя. Зенит — точка пересечения вертикали наблюдателя с небесной сферой, расположенная над головой наблюдателя. Надир — точка пересечения вертикали наблюдателя с небесной сферой, противоположная зениту.
Истинный горизонт и стороны света
Истинный горизонт — большой круг на небесной сфере, плоскость которого перпендикулярна к вертикали наблюдателя. Истинный горизонт делит небесную сферу на две части: надгоризонтную полусферу, в которой расположен зенит, и подгоризонтную полусферу, в которой расположен надир.
Ось мира или земная ось
Ось мира (Земная ось) — прямая, вокруг которой происходит видимое суточное вращение небесной сферы. Ось мира параллельна оси вращения Земли, а для наблюдателя, находящегося на одном из полюсов Земли, она совпадает с осью вращения Земли. Видимое суточное вращение небесной сферы является отражением действительного суточного вращения Земли вокруг своей оси. Полюсы мира —точки пересечения оси мира с небесной сферой. Полюс мира, находящийся в области созвездия Малой Медведицы, называется Северным полюсом мира, а противоположный полюс называется Южным полюсом.
Небесный экватор — большой круг на небесной сфере, плоскость которого перпендикулярна к оси мира. Плоскость небесного экватора делит небесную сферу на северную полусферу, в которой расположен Северный полюс мира, и южную полусферу, в которой расположен Южный полюс мира.
Небесный меридиан, или меридиан наблюдателя — большой круг на небесной сфере, проходящий через полюсы мира, зенит и надир. Он совпадает с плоскостью земного меридиана наблюдателя и делит небесную сферу на восточную и западную полусферы.
Точки севера и юга на небесной сфере
Точки севера и юга — точки пересечения небесного меридиана с истинным горизонтом. Точка, ближайшая к Северному полюсу мира, называется точкой севера истинного горизонта С, а точка, ближайшая к Южному полюсу мира, — точкой юга Ю. Точки востока и запада — точки пересечения небесного экватора с истинным горизонтом.
Полуденная линия — прямая линия в плоскости истинного горизонта, соединяющая точки севера и юга. Полуденной называется эта линия потому, что в полдень по местному истинному солнечному времени тень от вертикального шеста совпадает с этой линией, т. е. с истинным меридианом данной точки.
Южная и северная точки небесного экватора
Южная и северная точки небесного экватора — точки пересечения небесного меридиана с небесным экватором. Точка, ближайшая к южной точке горизонта, называется точкой юга небесного экватора, а точка, ближайшая к северной точке горизонта, — точкой севера небесного экватора.
Вертикал светила, или круг высоты, — большой круг на небесной сфере, проходящий через зенит, надир и светило. Первый вертикал — вертикал, проходящий через точки востока и запада.
часовой круг светила
Круг склонения, или часовой круг светила, — большой круг на небесной сфере, проходящий через полюсы мира и светило.
Суточная параллель светила
Суточная параллель светила — малый круг на небесной сфере, проведенный через светило параллельно плоскости небесного экватора. Видимое суточное движение светил происходит по суточным параллелям.
Альмукантарат светила — малый круг на небесной сфере, проведенный через светило параллельно плоскости истинного горизонта.
Все отмеченные выше элементы небесной сферы активно используются для решения практических задач ориентирования в пространстве и определения положения светил. В зависимости от целей и условий измерения применяют две отличающиеся системы сферических небесных координат.
В одной системе светило ориентируют относительно истинного горизонта и называют эту систему горизонтальной системой координат, а в другой — относительно небесного экватора и называют экваториальной системой координат.
В каждой из этих систем положение светила на небесной сфере определяется двумя угловыми величинами подобно тому, как при помощи широты и долготы определяется положение точек на поверхности Земли.
источник: по книге “Авиационная астрономия”
Небесный меридиан: определение, структура и интересные факты
Популяризации знаний из области астрономии сегодня во многом способствует интерес к астрологии, гороскопам и тайным знаниям. Но такие романы, как «Карта (тайна) небесной сферы, или Тайный меридиан» известного романиста из Испании Артуро Переса-Реверте, который стал бестселлером с 2007 года, не восполняют знания из области классической астрономии. В статье рассмотрим понятие небесной сферы. И, конечно, ее характеристики – небесный меридиан и экватор.
Полуденный показатель
Именно так с латыни переводится само слово «меридиан». Под ним понимается линия сечения любой поверхности плоскостью, которая проходит через ось симметрии тела.
Вам будет интересно: Что такое апофема для многоугольника и пирамиды? Апофема правильной четырехугольной пирамиды
Существуют астрономические, географические, магнитные меридианы. В народном целительстве есть понятия меридианов человеческого тела.
С понятием меридиана связано развитие астрологии как науки о связи расположения звезд в момент рождения человека и влиянии их на судьбу. Именно так древними астрологами были выделены в полосе эклиптики каждые 16 градусов, которые и образовали двенадцать зодиакальных знаков-созвездий.
И хотя сегодня наши знания о расположении звезд на небесном своде гораздо шире, но зодиакальные обозначения продолжают использоваться в астрономии.
Такие разные меридианы
Вам будет интересно: Микроскопы «Микромед»: обзор, описание, характеристики
В упомянутом романе речь идет о тайном небесном меридиане, расшифровка которого связана с сокрытыми сокровищами иезуитов. А сколько на самом деле меридианов?
В астрономии выделяют следующие:
Тайный меридиан
Но так было не всегда, а лишь с 1884 года, когда именно Гринвичский меридиан был принят во всех странах в качестве нулевого. А произошло это в соответствии с решением первой Международной меридианной конференции.
В Российской империи до данного события использовался как нулевой Пулковский меридиан, во Франции – Парижский, во многих странах – меридиан Ферро.
А в средние века вообще за нулевой меридиан могли принять любой. Именно в связи с этим и существует легенда о тайном меридиане.
Небесный свод
Наблюдателю кажется, что все звезды располагаются на поверхности огромной сферы, которая вращается в направлении с востока на запад. Это заметили еще в глубокой древности, и первыми астрономами (Аристотель, Птолемей) было обозначено понятие небесной сферы с четким расположением на ней небесных тел.
Именно тогда появилась сферика – наука про положение звезд и составление их каталогов и карт. И пусть представления древних астрономов и были ошибочны, но такая модель небесной сферы оказалась очень удачной.
Основные термины
Итак, сегодня небесной сферой называют воображаемую сферу с произвольным радиусом, на которой спроецировано расположение небесных тел.
Элементами небесной сферы являются:
Понятия, связанные с вращением небесной сферы
Как располагается ось мира относительно небесного меридиана, иллюстрирует рисунок ниже.
Становится понятно, что ось мира расположена параллельно оси вращения планеты и находится в плоскости меридиана. А сам небесный меридиан пересекается с горизонтом в точках севера и юга.
Системы сферических координат
Каждой звезде соответствует точка на небесной сфере с соответствующими координатами. При этом положение и движение светил может изучаться в разных системах сферических координат, например:
Кульминации светил
Каждая звезда на небесной сфере два раза в сутки проходит небесный меридиан. При этом в своем верхнем положении светило расположено к югу, а в нижнем – к северу от полюсов. Именно явления, когда центр светила проходит небесный меридиан, называются кульминациями. При этом стоит отметить, что явления доступны для наблюдения только у восходящих и заходящих светил.
Для наблюдения за движениями светил используют телескопы, установленные в их плоскости (пассажные инструменты).
Для астронома-любителя
Но и без специальных приборов и при минимальных астрономических знаниях можно наблюдать за движением светил и даже измерять расстояния между ними.
Как известно, расстояния между звездами измеряются в угловых градусах. Полный круг для светила равен 360 градусов. Например, изменение расстояния между звездами можно, хоть и приближенно, заметить при сравнении угла между ними.
Кроме того, знание координат светила в тот или иной временной промежуток значительно упрощает их поиск на небесном своде для астронома-любителя. В домашний телескоп так можно увидеть Меркурий (очень недолго), Венеру (и то только в виде серпа) и Марс (только раз в два года – в период противостояния). А самыми захватывающими будут наблюдения за Юпитером и Сатурном.
Подведем итог
Величайшие открытия нашей цивилизации связаны с понятием небесных координат. Прецессия и нутация нашей планеты, аберрации и параллаксы звезд, черные дыры и разноцветные карлики – эти и другие открытия продолжают будоражить умы ученых и любителей. Знания о небесных координатах дали человечеству возможность решать задачи времени, определять географическое положение на планете, составить каталоги и карты звезд.
Значение этих знаний сложно переоценить в астрономии, астрофизике, космонавтике.
И в астрологии также. Ведь именно обнаружение тринадцатого знака зодиака – Змееносца – внесло в астрологию немало скептицизма. А появилось это созвездие в эклиптике благодаря тому, что изменилась прецессия Земли. Но это тема уже совсем другой статьи.