Ο αστρικός θόλος για τον γήινο παρατηρητή βρίσκεται σε συνεχή περιστροφή. Εάν, όντας στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη, μια νύχτα χωρίς φεγγάρι και χωρίς σύννεφα, κοιτάξετε στο βόρειο τμήμα του ουρανού για μεγάλο χρονικό διάστημα, γίνεται αντιληπτό ότι ολόκληρη η διασπορά των αστεριών με διαμάντια περιστρέφεται γύρω από ένα δυσδιάκριτο αμυδρό αστέρι (αυτό είναι μόνο οι αδαείς λένε ότι το Πολικό αστέρι είναι το πιο λαμπρό). Μερικά από τα φώτα είναι κρυμμένα πίσω από τον ορίζοντα στο δυτικό τμήμα του ουρανού, άλλα παίρνουν τη θέση τους.
Το καρουζέλ κρατάει μέχρι το πρωί. Αλλά την επόμενη μέρα, την ίδια ώρα, κάθε αστέρι είναι και πάλι στη θέση του. Οι συντεταγμένες των αστεριών σε σχέση μεταξύ τους αλλάζουν τόσο αργά που για τους ανθρώπους φαίνονται αιώνιες και ακίνητες. Δεν είναι τυχαίο ότι οι πρόγονοί μας φαντάζονταν τον ουρανό σαν έναν συμπαγή θόλο και τα αστέρια ως τρύπες σε αυτόν.
Παράξενο αστέρι - σημείο εκκίνησης
Μια φορά κι έναν καιρό μαςοι πρόγονοι επέστησαν την προσοχή σε έναν περίεργο αστερίσκο. Η ιδιαιτερότητά του είναι η ακινησία στην παραδεισένια πλαγιά. Έμοιαζε να αιωρείται σε ένα σημείο πάνω από τη βόρεια άκρη του ορίζοντα. Όλα τα άλλα ουράνια σώματα περιγράφουν κανονικούς ομόκεντρους κύκλους γύρω του.
Σε ποιες εικόνες δεν εμφανίστηκε αυτό το αστέρι στη φαντασία των αρχαίων αστρονόμων. Για παράδειγμα, μεταξύ των Αράβων, θεωρήθηκε ένας χρυσός πάσσαλος που οδηγήθηκε στο στερέωμα. Γύρω από αυτόν τον πάσσαλο, ένας χρυσός επιβήτορας καλπάζει (αυτόν τον αστερισμό τον ονομάζουμε Μεγάλη Άρκτο), δεμένος μαζί του με ένα χρυσό λάσο (αστερισμός Μικρή Άρκτος).
Από αυτές τις παρατηρήσεις προέρχονται οι ουράνιες συντεταγμένες. Πολύ φυσικά και λογικά, το σταθερό αστέρι, το οποίο ονομάζουμε Polaris, έχει γίνει το σημείο εκκίνησης για τους αστρονόμους να προσδιορίσουν τη θέση των αντικειμένων στην ουράνια σφαίρα.
Με την ευκαιρία, εμείς, οι κάτοικοι του Βορείου Ημισφαιρίου, είμαστε πολύ τυχεροί με την αστρική πυξίδα. Κατά τύχη, από αυτά που είναι ένα στο εκατομμύριο, το πολικό μας αστέρι βρίσκεται ακριβώς στη γραμμή του άξονα περιστροφής του πλανήτη, χάρη στην οποία, οπουδήποτε στο ημισφαίριο, μπορείτε εύκολα να προσδιορίσετε την ακριβή θέση σε σχέση με τα κύρια σημεία.
Συντεταγμένες πρώτου αστεριού
Τεχνικά μέσα για την ακριβή μέτρηση των γωνιών και των αποστάσεων δεν εμφανίστηκαν αμέσως, αλλά οι άνθρωποι προσπαθούσαν να συστηματοποιήσουν και να ταξινομήσουν με κάποιο τρόπο τα αστέρια εδώ και πολύ καιρό. Και παρόλο που τα όργανα που ανήκαν στην αρχαία αστρονομία δεν μας επέτρεψαν να προσδιορίσουμε τις συντεταγμένες των αστεριών στην ψηφιοποιημένη μορφή που είναι γνωστή σε εμάς, αυτό ήταν κάτι παραπάνω από αντισταθμισμένοφαντασία.
Από την αρχαιότητα, οι κάτοικοι όλων των μερών του κόσμου χώριζαν τα αστέρια σε ομάδες που ονομάζονταν αστερισμοί. Τις περισσότερες φορές, στους αστερισμούς δόθηκαν ονόματα με βάση την εξωτερική ομοιότητα με ορισμένα αντικείμενα. Έτσι οι Σλάβοι ονόμασαν τον αστερισμό της Άρκτου απλώς έναν κουβά.
Αλλά τα πιο διαδεδομένα είναι τα ονόματα των αστερισμών που δίνονται προς τιμήν των χαρακτήρων του αρχαίου ελληνικού έπους. Είναι δυνατόν, αν και με κάποια έκταση, να πούμε ότι τα ονόματα των αστερισμών και των αστεριών στον ουρανό είναι οι πρώτες πρωτόγονες συντεταγμένες τους.
Μαργαριτάρια του ουρανού
Οι αστρονόμοι δεν αγνόησαν τα πιο όμορφα φωτεινά αστέρια. Ονομάστηκαν επίσης από Έλληνες θεούς και ήρωες. Έτσι οι αστερισμοί άλφα και βήτα των Διδύμων ονομάζονται αντίστοιχα Castor και Pollux από τα ονόματα των γιων του Δία, του Thunderer, που γεννήθηκε μετά την επόμενη ερωτική του περιπέτεια.
Το αστέρι Algol, το άλφα του αστερισμού του Περσέα, αξίζει ιδιαίτερης προσοχής. Σύμφωνα με το μύθο, αυτός ο ήρωας, έχοντας νικήσει σε μια θανατηφόρα μάχη τον δολοφόνο του ζοφερού Τάρταρου - τη Γοργόνα Μέδουσα, που μετατρέπει όλα τα ζωντανά πράγματα σε πέτρα με το βλέμμα της, πήρε το κεφάλι της μαζί του ως ένα είδος όπλου (τα μάτια ακόμη και ένα κομμένο κεφάλι συνέχισε να «δουλεύει»). Έτσι, το αστέρι Algol είναι στον αστερισμό το μάτι αυτού του κεφαλιού της Μέδουσας, και αυτό δεν είναι εντελώς τυχαίο. Οι αρχαίοι Έλληνες παρατηρητές επέστησαν την προσοχή στις περιοδικές αλλαγές στη φωτεινότητα του Algol (ένα δυαδικό σύστημα αστεριών του οποίου τα συστατικά αλληλοεπικαλύπτονται περιοδικά για έναν γήινο παρατηρητή).
Φυσικά, το αστέρι που «κλείνει το μάτι» έγινε το μάτι του τέρατος του παραμυθιού. Συντεταγμένες του αστεριού Algol στον ουρανό: δεξιά ανάβαση - 3 ώρες 8 λεπτά, απόκλιση + 40 °.
Ουράνιο ημερολόγιο
Αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η Γη δεν περιστρέφεται μόνο γύρω από τον άξονά της. Κάθε 6 μήνες ο πλανήτης βρίσκεται στην άλλη πλευρά του Ήλιου. Η εικόνα του νυχτερινού ουρανού αλλάζει φυσικά σε αυτή την περίπτωση. Αυτό έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό από τους αστρολόγους για τον ακριβή προσδιορισμό των εποχών. Για παράδειγμα, στην αρχαία Ρώμη, οι μαθητές περίμεναν με ανυπομονησία τον Σείριο (οι Ρωμαίοι τον έλεγαν Διακοπές) να εμφανιστεί στον πρωινό ουρανό, γιατί αυτές τις μέρες τους επέτρεπαν να πάνε σπίτι τους για ξεκούραση. Όπως μπορείτε να δείτε, το αστρικό όνομα αυτών των φοιτητικών διακοπών έχει επιβιώσει μέχρι σήμερα.
Εκτός από τις σχολικές διακοπές, η θέση των αντικειμένων στον ουρανό καθόριζε την αρχή και το τέλος της ναυσιπλοΐας στη θάλασσα και στο ποτάμι, οδήγησε σε στρατιωτικές εκστρατείες, γεωργικές δραστηριότητες. Οι συγγραφείς των πρώτων λεπτομερών ημερολογίων σε διάφορα μέρη του κόσμου ήταν ακριβώς αστρολόγοι, αστρολόγοι, ιερείς των ναών, που έμαθαν να προσδιορίζουν με ακρίβεια τις συντεταγμένες των αστεριών. Σε όλες τις ηπείρους όπου βρίσκονται τα απομεινάρια αρχαίων πολιτισμών, βρίσκονται ολόκληρα πέτρινα συγκροτήματα χτισμένα για αστρονομικές παρατηρήσεις και μετρήσεις.
Οριζόντιο σύστημα συντεταγμένων
Εμφανίζει τις συντεταγμένες των αστεριών και άλλων αντικειμένων στην ουράνια σφαίρα στη λειτουργία "εδώ και τώρα" σε σχέση με τον ορίζοντα. Η πρώτη συντεταγμένη είναι το ύψος του αντικειμένου πάνω από τον ορίζοντα. Μια γωνιακή τιμή μετριέται σε μοίρες. Η μέγιστη τιμή είναι +90° (ζενίθ). Τα φωτιστικά έχουν μηδενική τιμή της συντεταγμένης,που βρίσκεται στη γραμμή του ορίζοντα. Και τέλος, η τιμή ελάχιστου ύψους -90° είναι για αντικείμενα που βρίσκονται στο σημείο ναδίρ ή στα πόδια του παρατηρητή - το ζενίθ είναι το αντίστροφο.
Η δεύτερη συντεταγμένη είναι το αζιμούθιο - η γωνία μεταξύ των οριζόντιων γραμμών που κατευθύνονται προς το αντικείμενο και προς τα βόρεια. Αυτό το σύστημα ονομάζεται επίσης τοποκεντρικό λόγω της σύνδεσης των συντεταγμένων σε ένα ορισμένο σημείο της υδρογείου.
Το σύστημα δεν είναι χωρίς ελαττώματα. Και οι δύο συντεταγμένες κάθε αστεριού σε αυτό αλλάζουν κάθε δευτερόλεπτο. Επομένως, δεν είναι κατάλληλο για να περιγράψει, ας πούμε, τη θέση των αστεριών στους αστερισμούς.
Star GLONASS και GPS
Πώς χρησιμοποιείται ένα τέτοιο σύστημα; Εάν κινείστε γύρω από τον πλανήτη σε αρκετά μεγάλες αποστάσεις, η αστρική εικόνα σίγουρα θα αλλάξει. Αυτό παρατήρησαν αρχαίοι θαλασσοπόροι. Για έναν παρατηρητή που στέκεται στον ίδιο τον Βόρειο Πόλο, το Βόρειο Αστέρι θα βρίσκεται στο ζενίθ του, ακριβώς από πάνω. Αλλά ένας κάτοικος του Ισημερινού θα μπορεί να δει τον Πολικό μόνο στον ορίζοντα. Προχωρώντας κατά μήκος των παραλλήλων (από ανατολή προς δύση), ο ταξιδιώτης θα παρατηρήσει ότι τα σημεία και οι ώρες ανατολής και δύσης του ηλίου ορισμένων ουράνιων αντικειμένων θα αλλάξουν επίσης.
Αυτό έχουν μάθει να χρησιμοποιούν οι ναυτικοί για να προσδιορίζουν τη θέση τους στους ωκεανούς. Μετρώντας τη γωνία ανύψωσης πάνω από τον ορίζοντα του Βόρειου Αστέρα, ο πλοηγός του πλοίου έλαβε την τιμή του γεωγραφικού πλάτους. Χρησιμοποιώντας ένα ακριβές χρονόμετρο, οι ναυτικοί συνέκριναν την ώρα του τοπικού μεσημεριού με την αναφορά (Γκρίνουιτς) και έλαβαν το γεωγραφικό μήκος. Και οι δύο επίγειες συντεταγμένες, προφανώς, δεν μπορούσαν να ληφθούν χωρίς υπολογισμόσυντεταγμένες άστρων και άλλων ουράνιων σωμάτων.
Παρ' όλη του την πολυπλοκότητα και την προσέγγιση, το περιγραφόμενο σύστημα για τον προσδιορισμό της θέσης στο διάστημα εξυπηρετεί πιστά τους ταξιδιώτες για περισσότερους από δύο αιώνες.
Ισημερινό πρώτο αστρικό σύστημα συντεταγμένων
Σε αυτό, οι ουράνιες συντεταγμένες συνδέονται τόσο με την επιφάνεια της γης όσο και με ορόσημα στον ουρανό. Η πρώτη συντεταγμένη είναι η απόκλιση. Μετράται η γωνία μεταξύ της γραμμής που κατευθύνεται προς το φωτιστικό και το επίπεδο του ισημερινού (το επίπεδο που είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου - η γραμμή κατεύθυνσης προς το Βόρειο αστέρι). Έτσι, για ακίνητα αντικείμενα στον ουρανό, όπως αστέρια, αυτή η συντεταγμένη παραμένει πάντα η ίδια.
Η δεύτερη συντεταγμένη στο σύστημα θα είναι η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης προς το άστρο και τον ουράνιο μεσημβρινό (το επίπεδο στο οποίο διασταυρώνονται ο άξονας του κόσμου και η γραμμή βάθους). Έτσι, η δεύτερη συντεταγμένη εξαρτάται από τη θέση του παρατηρητή στον πλανήτη, καθώς και από τη χρονική στιγμή.
Η χρήση αυτού του συστήματος είναι πολύ συγκεκριμένη. Χρησιμοποιείται κατά την εγκατάσταση και τον εντοπισμό σφαλμάτων των μηχανισμών τηλεσκοπίων που είναι τοποθετημένα σε πικάπ. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να «ακολουθήσει» αντικείμενα που περιστρέφονται μαζί με τον ουράνιο θόλο. Αυτό γίνεται για να αυξηθεί ο χρόνος έκθεσης όταν φωτογραφίζετε περιοχές του ουρανού.
Ισημερινό 2 αστέρι
Και πώς καθορίζονται οι συντεταγμένες των αστεριών στην ουράνια σφαίρα; Για αυτό, υπάρχει ένα δεύτερο ισημερινό σύστημα. Οι άξονές του είναι σταθεροί σε σχέση με τα μακρινά διαστημικά αντικείμενα.
Πρώτη συντεταγμένη,όπως το πρώτο ισημερινό σύστημα, είναι η γωνία μεταξύ του φωτιστικού και του επιπέδου του ουράνιου ισημερινού.
Η δεύτερη συντεταγμένη ονομάζεται δεξιά ανάταση. Αυτή είναι η γωνία μεταξύ δύο ευθειών που βρίσκονται στο επίπεδο του ουράνιου ισημερινού και τέμνονται στο σημείο τομής του με τον άξονα του κόσμου. Η πρώτη γραμμή τοποθετείται στο σημείο της εαρινής ισημερίας, η δεύτερη - στο σημείο προβολής του φωτιστικού στον ουράνιο ισημερινό.
Η ορθή γωνία ανόδου σχεδιάζεται κατά μήκος του τόξου του ουράνιου ισημερινού δεξιόστροφα. Μπορεί να μετρηθεί τόσο σε μοίρες από 0° έως 360°, όσο και στο σύστημα "ώρες: λεπτά". Κάθε ώρα ισούται με 15 μοίρες.
Πώς να μετρήσετε τη σωστή ανάταση ενός αστεριού, δείχνει το διάγραμμα.
Ποιες άλλες είναι οι συντεταγμένες των αστεριών;
Για να καθορίσουμε τη θέση μας ανάμεσα σε άλλα αστέρια, κανένα από τα παραπάνω συστήματα δεν είναι κατάλληλο. Οι επιστήμονες καθορίζουν τη θέση των πλησιέστερων φωτιστικών στο σύστημα συντεταγμένων της εκλειπτικής. Διαφέρει από το δεύτερο ισημερινό στο ότι το επίπεδο βάσης είναι το επίπεδο της εκλειπτικής (το επίπεδο στο οποίο βρίσκεται η τροχιά της γης γύρω από τον Ήλιο).
Και τέλος, για τον προσδιορισμό της θέσης ακόμη πιο απομακρυσμένων αντικειμένων, όπως γαλαξίες, νεφελώματα, χρησιμοποιείται το σύστημα γαλαξιακών συντεταγμένων. Είναι εύκολο να μαντέψει κανείς ότι βασίζεται στο επίπεδο του γαλαξία του Γαλαξία (αυτό είναι το όνομα του εγγενούς σπειροειδούς γαλαξία μας).
Είναι όλα τέλεια;
Όχι πραγματικά. Οι συντεταγμένες του πολικού αστέρα, δηλαδή η απόκλιση, είναι 89 μοίρες 15 λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι απέχει σχεδόν ένα βαθμό απόπόλων. Για την πλοήγηση στο έδαφος, εάν ένας χαμένος αναζητά τρόπο, αυτή η τοποθεσία είναι ιδανική, αλλά για τον σχεδιασμό της πορείας ενός πλοίου που θα πρέπει να διανύσει χιλιάδες μίλια, έπρεπε να γίνει μια προσαρμογή.
Ναι, και η ακινησία των άστρων είναι ένα φαινομενικό φαινόμενο. Πριν από χίλια χρόνια (πολύ λίγο με τα κοσμικά πρότυπα), οι αστερισμοί είχαν εντελώς διαφορετικό σχήμα.
Έτσι οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να προσδιορίσουν για πολύ καιρό γιατί στην πυραμίδα του Χέοπα μια κεκλιμένη σήραγγα αφήνει τον ταφικό θάλαμο στην επιφάνεια ενός από τα πρόσωπα. Η αστρονομία ήρθε στη διάσωση. Οι συντεταγμένες των φωτεινότερων αστεριών σε διαφορετικές χρονικές περιόδους υπολογίστηκαν διεξοδικά και οι αστρονόμοι πρότειναν ότι κατά την κατασκευή της πυραμίδας, ακριβώς στη γραμμή όπου "κοιτάζει" αυτό το τούνελ, υπήρχε το αστέρι Σείριος - σύμβολο του θεού Όσιρι. σημάδι αιώνιας ζωής.
