천구의 회전은 세계 축을 중심으로 발생합니다. 천구의 기본 원, 점 및 선. 천구는 무엇입니까

천구의 점과 선 - 천구의 자오선인 천구의 적도가 지나는 알무칸타라트를 찾는 방법.

천구는 무엇입니까

천구 - 추상적인 개념, 반지름이 무한히 큰 가상의 구, 그 중심은 관찰자입니다. 동시에 천구의 중심은 관찰자의 눈높이에 있습니다 (즉, 수평선에서 수평선까지 머리 위로 보는 모든 것이 바로이 구체입니다). 그러나 이해하기 쉽도록 천구의 중심과 지구의 중심을 고려할 수 있습니다. 여기에는 실수가 없습니다. 별, 행성, 태양 및 달의 위치는 관찰자의 위치의 특정 지점에서 특정 시점의 하늘에서 볼 수 있는 위치의 구체에 적용됩니다.

즉, 천구에서 발광체의 위치를 ​​관찰하지만 행성의 다른 위치에있는 우리는 천구의 "일"의 원리를 알고 계속해서 약간 다른 그림을 보게 될 것입니다. 밤하늘에서 우리는 간단한 기술을 사용하여 지상에서 쉽게 방향을 잡을 수 있습니다. A지점 머리 위의 시야를 알면 B지점 하늘의 시야와 비교할 수 있으며 친숙한 랜드마크의 편차를 통해 현재 위치를 정확히 이해할 수 있습니다.

사람들은 오랫동안 우리의 작업을 용이하게 하는 여러 가지 도구를 생각해 냈습니다. 위도와 경도의 도움으로 단순히 "지구"를 탐색하는 경우 "하늘"지구인 천구에 대해서도 점과 선과 같은 여러 유사한 요소가 제공됩니다.

천구와 관찰자의 위치. 관찰자가 움직이면 그에게 보이는 전체 구가 움직입니다.

천구의 요소

천구에는 많은 특징적인 점, 선 및 원이 있습니다. 천구의 주요 요소를 고려해 봅시다.

관찰자 수직

관찰자 수직- 천구의 중심을 통과하고 관측자의 점에서 수직선의 방향과 일치하는 직선. 천정- 관찰자의 머리 위에 위치한 관찰자의 수직선과 천구의 교차점. 최하점- 관찰자의 수직선과 천구의 교차점, 천정 반대.

진정한 지평선- 관찰자의 수직면에 수직인 천구의 큰 원. 진정한 지평선은 천구를 두 부분으로 나눕니다. 초수평반구천정이 있는 곳과 준 수평 반구, 천저가 있습니다.

세계의 축(지구축)- 천구의 눈에 보이는 일일 회전이 일어나는 직선. 세계의 축은 지구의 자전축과 평행하며 지구의 극 중 하나에 위치한 관찰자의 경우 지구의 자전축과 일치합니다. 천구의 겉보기 일일 자전은 실제 자전을 반영한 것입니다. 일일 회전축을 중심으로 한 지구. 세계의 극은 세계의 축과 천구의 교차점입니다. Ursa Minor 별자리에 위치한 세계의 극은 북극세계, 그리고 반대 극은 호출됩니다 남극.

천구의 큰 원으로 그 평면은 세계의 축에 수직입니다. 천구의 적도면은 천구를 다음과 같이 나눕니다. 북반구, 세계의 북극이 위치한 곳, 그리고 남반구세계의 남극이 있는 곳.

또는 관찰자의 자오선 - 세계의 극점, 천정 및 천저를 통과하는 천구의 큰 원. 그것은 관찰자의 지구 자오선의 평면과 일치하고 천구를 다음과 같이 나눕니다. 동부그리고 서반구.

북쪽과 남쪽을 가리킨다- 천상의 자오선과 실제 지평선의 교차점. 세계의 북극에 가장 가까운 지점을 진지평선의 북극점 C라고 하고, 세계의 남극에 가장 가까운 지점을 남점 Yu라고 한다. 진정한 수평선과 천구의 적도의.

정오 라인- 북쪽과 남쪽 지점을 연결하는 실제 수평선 평면의 직선. 이 선은 현지 진태양시인 정오에 수직 극의 그림자가 이 선, 즉 이 지점의 진자오선과 일치하기 때문에 정오라고 합니다.

천구의 적도와 천구의 자오선이 만나는 지점. 지평선의 남쪽 지점에 가장 가까운 지점을 수평선이라고합니다. 천구 적도의 남쪽 지점, 수평선의 북쪽 지점에 가장 가까운 지점은 천구 적도의 북쪽 지점.

수직 조명기구

수직 조명기구, 또는 높이 원, -천정, 천저 및 조명을 통과하는 천구의 큰 원. 첫 번째 수직선은 동쪽과 서쪽 지점을 통과하는 수직선입니다.

기울기 원, 또는 , - 천구의 큰 원으로 세계의 극과 조명을 통과합니다.

천구의 적도면에 평행한 발광체를 통해 그려진 천구의 작은 원. 조명의 눈에 보이는 일일 이동은 일일 평행선을 따라 발생합니다.

Almukantarat 유명인

Almukantarat 유명인- 진정한 수평선의 평면에 평행한 발광체를 통해 그려진 천구의 작은 원.

위에서 언급한 천구의 모든 요소는 공간에서의 방향과 별의 위치를 ​​결정하는 실제적인 문제를 해결하는 데 적극적으로 사용됩니다. 측정 목적과 조건에 따라 두 가지 다른 시스템이 사용됩니다. 구형 천체 좌표.

한 시스템에서 발광체는 실제 수평선을 기준으로 방향이 지정되고 이 시스템이라고 하고 다른 시스템에서는 천구 적도를 기준으로 호출됩니다.

이러한 각 시스템에서 천구의 발광체 위치는 지구 표면의 점 위치가 위도와 경도를 사용하여 결정되는 것처럼 두 개의 각도 값에 의해 결정됩니다.

기사의 내용

천구.우리가 하늘을 관찰할 때 모든 천체는 관측자가 위치한 중앙에 돔 모양의 표면에 위치한 것처럼 보입니다. 이 가상의 돔은 "천구"라고 하는 가상의 구의 위쪽 절반을 형성합니다. 천체의 위치를 ​​알려주는 근본적인 역할을 합니다.

지구의 자전축은 지구 궤도면(황도면)에 그려진 수직선에 대해 약 23.5° 기울어져 있습니다. 이 평면과 천구의 교차점은 1년 동안 태양의 겉보기 경로인 황도(Ecliptic)라는 원을 제공합니다. 우주에서 지구 축의 방향은 거의 변하지 않습니다. 그래서 매년 6월이면 자전축의 북쪽 끝이 태양 쪽으로 기울어지면 낮이 길어지고 밤이 짧아지는 북반구 하늘 높이 떠오른다. 12월에 궤도의 반대편으로 이동한 지구는 남반구와 함께 태양을 향하고 우리 북쪽에서는 낮이 짧아지고 밤이 길어집니다. 센티미터. 또한시즌 .

그러나 태양과 달의 인력의 영향으로 지구 축의 방향은 여전히 ​​점진적으로 변화하고 있습니다. 지구의 적도 팽창에 대한 태양과 달의 영향으로 인한 축의 주요 움직임을 세차라고합니다. 세차운동의 결과로 지구의 축은 궤도면에 수직인 주위를 천천히 회전하여 26,000년 동안 반지름 23.5°의 원뿔을 묘사합니다. 이러한 이유로 몇 세기 안에 극은 더 이상 북극성 근처에 있지 않을 것입니다. 또한 지구 축은 지구와 달의 궤도의 타원도와 관련이 있고 달 궤도의 평면이 지구 궤도의 평면에 약간 기울어져 있다는 사실과 관련하여 영동이라고 하는 작은 변동을 만듭니다.

우리가 이미 알고 있듯이 밤 동안 천구의 모습은 지구가 축을 중심으로 자전하기 때문에 변합니다. 하지만 1년 중 같은 시간에 하늘을 관측하더라도 지구가 태양 주위를 자전하기 때문에 하늘의 모습이 달라지게 됩니다. 약 소요됩니다. 365 1/4일 - 하루에 약 1도. 그건 그렇고, 하루 또는 오히려 태양 일은 지구가 태양에 대해 축을 중심으로 한 번 회전하는 시간입니다. 그것은 지구가 별 주위를 회전하는 데 걸리는 시간("항성일")과 하루에 1도씩 지구의 궤도 이동을 보상하기 위한 약간의 시간(약 4분)으로 구성됩니다. 따라서 약 1년에 365 1/4 태양일과 약. 366 1/4 별.

지구의 특정 지점에서 볼 때 극 근처에 있는 별은 항상 수평선 위에 있거나 절대 위로 떠오르지 않습니다. 다른 모든 별은 뜨고 지고 매일 각 별의 뜨고 지는 시간은 전날보다 4분 빨라집니다. 일부 별과 별자리는 겨울 밤에 하늘에 떠오릅니다. 우리는 이를 "겨울"이라고 부르고 다른 별과 별자리는 "여름"이라고 부릅니다.

따라서 천구의 시야는 세 번에 의해 결정됩니다. 지구의 자전과 관련된 시간; 태양 주위의 순환과 관련된 시간; 세차 운동과 관련된 시대(비록 후자의 효과는 100년 후에도 "눈으로" 거의 눈에 띄지 않음).

좌표계.

존재하다 다양한 방법천구에서 물체의 위치를 ​​나타냅니다. 그들 각각은 특정 유형의 작업에 적합합니다.

고도 방위각 시스템.

관찰자를 둘러싼 지상 물체와 관련하여 하늘에 있는 물체의 위치를 ​​나타내기 위해 "대체 방위각" 또는 "수평" 좌표계가 사용됩니다. "고도"라고하는 수평선 위 물체의 각 거리와 "방위각"(조건부 점에서 물체 바로 아래 점까지의 수평선을 따른 각 거리)을 나타냅니다. 천문학에서 방위각은 남쪽에서 서쪽으로, 측지학과 항법에서는 북쪽에서 동쪽으로 측정됩니다. 따라서 방위각을 사용하기 전에 방위각이 어떤 시스템에 표시되는지 알아야 합니다. 머리 바로 위 하늘의 지점은 높이가 90 °이며 "천정"이라고하며 정반대 (발 아래) 지점을 "천저"라고합니다. 많은 작업에서 "천구 자오선"이라고 하는 천구의 큰 원이 중요합니다. 그것은 천정, 천저 및 천구를 통과하고 북쪽과 남쪽 지점에서 지평선을 가로지릅니다.

적도 시스템.

지구의 회전으로 인해 별은 수평선과 추기경을 기준으로 지속적으로 움직이며 수평 시스템의 좌표가 변경됩니다. 그러나 천문학의 일부 작업의 경우 좌표계는 관찰자의 위치 및 시간과 독립적이어야 합니다. 이러한 시스템을 "적도"라고합니다. 좌표는 지리적 위도 및 경도와 유사합니다. 그 안에 천구와의 교차점까지 확장 된 지구 적도의 평면이 주원인 "천구의 ​​적도"를 설정합니다. 별의 "적위"는 위도와 유사하며 천구 적도의 북쪽 또는 남쪽 각거리로 측정됩니다. 별이 천정에서 정확히 보이면 관찰 장소의 위도는 별의 적위와 같습니다. 지리적 경도는 별의 "적경"에 해당합니다. 그것은 북반구에서 봄이 시작되고 남쪽에서 가을이 시작되는 3월에 태양이 통과하는 천구의 적도와 황도의 교차점 동쪽에서 측정됩니다. 천문학에서 중요한 이 지점은 "양자리의 첫 번째 지점" 또는 "춘분점의 지점"이라고 하며 기호로 표시됩니다. 적경 값은 보통 24시간을 360°로 간주하여 시간과 분으로 표시됩니다.

적도 시스템은 망원경으로 관찰할 때 사용됩니다. 망원경은 세계의 극지방을 향하는 축을 중심으로 동서로 회전할 수 있도록 설치되어 지구의 자전을 보상한다.

다른 시스템.

어떤 목적을 위해 천구의 다른 좌표계도 사용됩니다. 예를 들어, 물체의 움직임을 연구할 때 태양계, 주 평면이 지구 궤도의 평면인 좌표계를 사용합니다. 은하의 구조는 좌표계에서 연구되며, 그 주요 평면은 은하수를 따라 지나가는 원으로 하늘에서 표현되는 은하의 적도면입니다.

좌표계 비교.

수평 및 적도 시스템의 가장 중요한 세부 사항이 그림에 표시됩니다. 표에서 이러한 시스템은 지리 좌표계와 비교됩니다.

표: 좌표계 비교
좌표계 비교
특성 고도 방위각 시스템 적도 시스템 지리적 시스템
기본 원 수평선 천구의 적도 적도
폴란드인 천정과 천저 세계의 북극과 남극 북극과 남극
주원으로부터의 각거리 기움 위도
기본 원을 따른 각도 거리 방위각 적경 경도
메인 서클의 앵커 포인트 지평선에서 남쪽을 가리킨다.
(측지학에서 - 북쪽 지점)
춘분점 그리니치 자오선과의 교차점

한 시스템에서 다른 시스템으로 전환합니다.

별의 방위각 좌표에서 적도 좌표를 계산해야 하는 경우가 종종 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이를 위해서는 관찰의 순간과 지구에서 관찰자의 위치를 ​​알아야합니다. 수학적으로 문제는 천정, 천구의 북극 및 별 X에 정점이 있는 구형 삼각형을 사용하여 해결됩니다. 그것은 "천문 삼각형"이라고 불립니다.

관찰자의 자오선과 천구의 어떤 점에 대한 방향 사이의 세계의 북극에 있는 꼭지점과의 각도를 이 점의 "시각"이라고 합니다. 그것은 자오선의 서쪽으로 측정됩니다. 시, 분, 초로 표현되는 춘분의 시각은 관찰 지점에서 "항성시"(Si.T. - 항성시)라고 합니다. 그리고 별의 적경은 그 방향과 춘분점 사이의 극각이기 때문에 항성시는 관찰자의 자오선에 있는 모든 지점의 적경과 같습니다.

따라서 천구의 어느 한 지점의 시간각은 항성시와 적경의 차이와 같습니다.

관찰자의 위도를 제이. 별의 적도 좌표가 주어지면 그리고 , 수평 좌표 그리고 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

반대의 문제도 해결할 수 있습니다. 측정된 값에 따라 그리고 시간, 시간을 알다, 계산하다 그리고 . 기움 마지막 공식에서 직접 계산한 다음 두 번째 공식에서 계산합니다. 시간, 처음부터 항성시가 알려지면 .

천구의 표현.

수세기 동안 과학자들은 최선의 방법연구 또는 시연을 위한 천구의 표현. 2차원과 3차원의 두 가지 유형의 모델이 제안되었습니다.

천구는 구형 지구가 지도에 표시되는 것과 같은 방식으로 평면에 표시될 수 있습니다. 두 경우 모두 기하학적 투영 시스템을 선택해야 합니다. 천구의 일부를 평면에 표현하려는 첫 번째 시도는 고대인의 동굴에 별의 구성을 암각화하는 것이었습니다. 요즘에는 하늘 전체를 덮고 있는 손으로 그린 ​​별지도 또는 사진 별지도 형태로 출판되는 다양한 별지도가 있습니다.

고대 중국과 그리스의 천문학자들은 "천구"로 알려진 모델로 천구를 표현했습니다. 그것은 천구의 가장 중요한 원을 보여주기 위해 함께 연결된 금속 원 또는 고리로 구성됩니다. 이제 별의 위치와 천구의 주요 원이 표시되는 스텔라 글로브가 자주 사용됩니다. 혼천의와 지구본에는 공통적인 단점이 있습니다. 별의 위치와 원의 표시는 바깥쪽의 볼록한 면에 표시되어 있습니다. 우리는 이 면을 바깥에서 보고 "내부에서" 하늘을 봅니다. 별은 천구의 오목면에 위치한 것처럼 보입니다. 이것은 때때로 별과 별자리 그림의 이동 방향에 혼란을 초래합니다.

천문관은 천구를 가장 사실적으로 표현한 것입니다. 내부에서 반구형 스크린에 별을 광학적으로 투사하면 하늘의 모습과 그 위의 모든 종류의 발광체 움직임을 매우 정확하게 재현할 수 있습니다.

2.1.1. 천구의 기본 평면, 선 및 점

천구는 선택한 관측 지점을 중심으로 하는 임의의 반지름을 가진 가상의 구로, 공간의 주어진 지점에서 특정 시점에 하늘에서 볼 수 있는 조명 기구의 표면에 있습니다. 천문 현상을 올바르게 상상하기 위해서는 천구의 반지름이 지구의 반지름보다 훨씬 크다는 것을 고려할 필요가 있습니다 (R sf \u003e R Earth). 즉, 관찰자가 중심에 있다고 가정합니다. 천구의 동일한 지점(하나의 동일한 별)은 평행 방향으로 지구 표면의 여러 위치에서 볼 수 있습니다.

궁창 또는 하늘은 일반적으로 천체(광체)가 투사되는 천구의 내부 표면으로 이해됩니다. 낮 동안 지구상의 관찰자에게 태양은 하늘에서 볼 수 있으며 때로는 달, 더 드물게는 금성이 보입니다. 구름이없는 밤에는 별, 달, 행성, 때로는 혜성 및 기타 물체가 보입니다. 육안으로 볼 수 있는 별의 수는 약 6000개로 별과의 거리가 멀기 때문에 별의 상대적인 위치는 거의 변하지 않는다. 태양계에 속하는 천체는 별과 서로에 대한 위치를 변경하며, 이는 눈에 띄는 각도 및 선형 일일 및 연간 변위에 의해 결정됩니다.

하늘의 둥근 천장은 상상의 축을 중심으로 그 위에 위치한 모든 발광체와 함께 전체적으로 회전합니다. 이 회전은 주간입니다. 지구의 북반구에서 별의 일일 회전을 관찰하고 북극을 향하면 하늘의 회전이 시계 반대 방향으로 발생합니다.

천구의 중심 O가 관측점이다. 관측 지점에서 수직선의 방향과 일치하는 직선 ZOZ "를 수직선 또는 수직선이라고 합니다. 수직선은 관찰자의 머리 위 천정 Z에서 두 지점에서 천구의 표면과 교차합니다. , 그리고 정반대 지점 Z"에서 - nadir. 평면이 연직선에 수직인 천구의 대권(SWNE)은 수학적 또는 실제 지평선이라고 합니다. 수학적 수평선은 관찰 지점에서 지구 표면에 접하는 평면입니다. 발광체 M을 통과하고 평면이 수학적 수평선의 평면과 평행한 천구의 작은 원(aMa")을 발광체의 almucantarat라고 합니다. 천구 ZMZ"의 큰 반원을 호출합니다. 높이의 원, 수직 원 또는 단순히 발광체의 수직.

천구가 회전하는 직경 PP"를 세계의 축이라고 합니다. 세계의 축은 두 지점에서 천구의 표면과 교차합니다: 세계 P의 북극에서 천구는 바깥쪽에서 보면 시계 방향으로, 천구의 남극 R"에서 발생합니다. 세계의 축은 관측 지점 φ의 지리적 위도와 같은 각도로 수학적 수평선의 평면에 기울어져 있습니다. 평면이 세계 축에 수직인 천구 QWQ "E의 대원을 천구의 적도라고 합니다. 평면이 천구의 평면과 평행한 천구의 작은 원(bMb") 적도는 별 M의 천체 또는 일일 평행이라고합니다. 천구 PMP *의 큰 반원은 시간별 원 또는 광도의 적위 원이라고합니다.

천구의 적도는 동쪽 지점 E와 서쪽 지점 W의 두 지점에서 수학적 지평선과 교차합니다. 동쪽과 서쪽 지점을 통과하는 높이의 원을 첫 번째 수직선인 동쪽과 서쪽이라고 합니다.

천구 PZQSP "Z"Q "N의 대원은 수직선과 세계 축을 통과하는 평면을 천구 자오선이라고합니다. 천구 자오선의 평면과 수학적 수평선의 평면 정오선이라고 하는 직선 NOS에서 교차합니다. 천구 자오선은 북쪽 지점 N과 남쪽 지점 S에서 수학적 지평선과 교차합니다. 천구 자오선은 또한 두 지점에서 천구 적도와 교차합니다. 천정에 더 가까운 적도 Q의 지점과 천저에 더 가까운 적도 Q "의 하단 지점.

2.1.2. 조명, 분류, 눈에 보이는 움직임.
별, 태양과 달, 행성

하늘을 탐색하기 위해 밝은 별은 별자리로 그룹화됩니다. 하늘에는 88개의 별자리가 있으며 그 중 56개는 지구의 북반구 중위도에 위치한 관찰자에게 보입니다. 모든 별자리에는 동물의 이름 (Ursa Major, Leo, Dragon), 영웅의 이름과 관련된 고유 한 이름이 있습니다. 그리스 신화(카시오페이아, 안드로메다, 페르세우스) 또는 윤곽선이 유사한 물체의 이름(북부 왕관, 삼각형, 천칭자리). 별자리의 개별 별은 그리스 알파벳 문자로 지정되며 가장 밝은 별(약 200개)은 "자신의" 이름을 받았습니다. 예를 들어 큰 개- "Sirius", α Orion - "Betelgeuse", β Perseus - "Algol", α Ursa Minor - "Polar Star", 근처에 세계 북극점이 있습니다. 별의 배경에 대한 태양과 달의 경로는 거의 일치하며 대부분이 동물이라고 불리기 때문에 황도대라고하는 12 개의 별자리를 따라옵니다 (그리스어 "zoon"-동물에서 유래). 여기에는 양자리, 황소 자리, 쌍둥이 자리, 게자리, 사자 자리, 처녀 자리, 천칭 자리, 전갈 자리, 궁수 자리, 염소 자리, 물병 자리 및 물고기 자리의 별자리가 포함됩니다.

2003년 천구에서 화성의 움직임 궤적

태양과 달도 낮에 뜨고 집니다. 그러나 별과 달리 연중 지평선의 다른 지점에 있습니다. 짧은 관찰을 통해 달이 별을 배경으로 움직이며 하루에 약 13 °의 속도로 서쪽에서 동쪽으로 이동하여 완전한 원 27.32일 만에 하늘을 가로질러 태양도 이 방향으로 이동하지만 연중에는 하루에 59인치의 속도로 이동합니다.

고대에도 별과 비슷하지만 별자리를 "방황"하는 5 개의 발광체가 보였습니다. 그들은 "방황하는 유명인"이라는 행성이라고 불 렸습니다. 나중에 2개의 행성과 더 작은 천체(난쟁이 행성, 소행성)가 많이 발견되었습니다.

행성 최대시간의 그들은 서쪽에서 동쪽으로 (직접 이동) 조디악 별자리를 따라 이동하지만 시간의 일부는 동쪽에서 서쪽으로 (역방향 이동) 이동합니다.

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하늘의 별들의 움직임

고대 사람들은 모든 별이 천구에 있으며 전체적으로 지구 주위를 돌고 있다고 믿었습니다. 이미 2,000년 이상 전에 천문학자들은 다른 우주 물체나 지표면과 관련하여 천구에 있는 별의 위치를 ​​표시할 수 있는 방법을 사용하기 시작했습니다. 천구의 개념은 지금도 사용하기 편리하지만, 우리는 이 천구가 실제로 존재하지 않는다는 것을 알고 있습니다.

천구 -관찰자의 눈이 중심에 있고 천체의 위치를 ​​투사하는 임의의 반경의 가상 구형 표면.

천구의 개념은 가장 단순한 가시 천체 현상에 대한 추론의 편의를 위해 하늘의 각도 측정, 예를 들어 발광체의 일출 및 일몰 시간 계산과 같은 다양한 계산에 사용됩니다.

천구를 만들고 그 중심에서 별을 향해 광선을 그립니다. .

이 광선이 구의 표면과 교차하는 곳에 점을 배치합니다. A1이 별을 묘사합니다. 별 안에점으로 표시됩니다 안으로 1 .관찰된 모든 별에 대해 유사한 작업을 반복하면 구 표면에 별이 빛나는 하늘 이미지인 별 지구를 얻을 수 있습니다. 관찰자가이 가상 구의 중심에 있으면 그에게 별 자체의 방향과 구의 이미지 방향이 일치한다는 것이 분명합니다.

  • 천구의 중심은 무엇입니까? (보는 사람의 눈)
  • 천구의 반지름은 얼마입니까? (임의)
  • 책상 위의 이웃 두 사람의 천구의 차이점은 무엇입니까? (중앙 위치).

많은 실제 문제를 해결하기 위해 천체까지의 거리는 중요한 역할을 하지 않으며 하늘에서의 겉보기 위치만 중요합니다. 각도 측정은 구의 반지름과 무관합니다. 따라서 천구는 자연계에 존재하지 않지만 천문학자들은 천구의 개념을 이용하여 별이 보이는 위치와 낮 또는 여러 달 동안 하늘에서 관찰할 수 있는 현상을 연구합니다. 별, 태양, 달, 행성 등은 이러한 구체에 투사되어 발광체까지의 실제 거리에서 추상화하고 그들 사이의 각도 거리만 고려합니다. 천구에 있는 별들 사이의 거리는 각도 측정으로만 표현할 수 있습니다. 이 각도 거리는 하나의 별과 다른 별을 향하는 광선 사이의 중심각 값 또는 구 표면에서 해당 광선에 해당하는 호로 측정됩니다.

하늘의 각거리를 대략적으로 추정하려면 다음 데이터를 기억하는 것이 유용합니다. 큰곰자리 양동이의 두 극단 별(α와 β) 사이의 각거리는 약 5°이고 α 큰곰자리에서 α 작은곰자리(북극성) - 5배 이상 - 약 25°.

각도 거리의 가장 간단한 시각적 추정은 뻗은 손의 손가락을 사용하여 만들 수도 있습니다.

태양과 달이라는 두 개의 광명체만이 디스크로 보입니다. 이 디스크의 각 직경은 거의 동일합니다 (약 30 "또는 0.5 °). 행성과 별의 각 치수는 훨씬 작기 때문에 단순히 발광점으로 볼 수 있습니다. 육안으로는 물체가 다음과 같이 보이지 않습니다. 각도 치수가 2 -3"를 초과하는 경우 포인트. 이것은 특히 우리의 눈이 그들 사이의 각도 거리가 이 값보다 큰 경우 각각의 개별적으로 빛나는 점(별)을 구별한다는 것을 의미합니다. 즉, 물체까지의 거리가 물체의 크기를 1700배 이상 초과하지 않는 경우에만 물체를 점으로 보지 않습니다.

추선 지, 지' , 천구의 중심에 위치한 관찰자의 눈 (점 C)을 통과하여 점에서 천구와 교차합니다. Z-절정,Z' - 최저점.

천정- 이것은 관찰자의 머리 위의 가장 높은 지점입니다.

나디르 -천정 반대쪽 천구의 점.

수직선에 수직인 평면을 수직선이라고 합니다.수평면(또는 수평면).

수학 지평선천구의 중심을 통과하는 수평면과 천구의 교차선이라고합니다.

육안으로는 하늘 전체에서 약 6,000개의 별을 볼 수 있지만 우리는 그 중 절반만 볼 수 있습니다. 별은 하늘을 가로질러 움직인다? 그들은 모두 동시에 움직인다는 것이 밝혀졌습니다. 별이 빛나는 하늘을 관찰하면 쉽게 확인할 수 있습니다(특정 물체에 초점을 맞춤).

회전으로 인해 별이 빛나는 하늘의 모습이 바뀝니다. 일부 별은 동쪽 부분의 수평선에서 막 떠오르고(상승), 현재 다른 별은 머리 위로 높고, 또 다른 별은 이미 서쪽 지평선 뒤에 숨어 있습니다(설정). 동시에 별이 빛나는 하늘이 전체적으로 회전하는 것 같습니다. 이제 모두가 잘 알고 있습니다. 궁창의 회전은 지구의 자전으로 인해 발생하는 명백한 현상입니다.

지구의 일일 자전으로 어떤 일이 일어나는지 보여주는 그림 별이 빛나는 하늘, 카메라를 캡처할 수 있습니다.

결과 이미지에서 각 별은 원의 호 형태로 표시를 남겼습니다. 그러나 밤새도록 움직임이 거의 감지되지 않는 별도 있습니다. 이 별의 이름은 Polaris였습니다. 그것은 낮 동안 작은 반지름의 원을 나타내며 항상 하늘 북쪽의 수평선 위 거의 같은 높이에서 볼 수 있습니다. 모든 동심원 별 흔적의 공통 중심은 북극성 근처의 하늘에 있습니다. 지구의 자전축이 향하는 이 지점을 세계의 북극. 북극성이 묘사하는 호는 반지름이 가장 작습니다. 그러나이 호와 다른 모든 호는 반경과 곡률에 관계없이 원의 동일한 부분을 구성합니다. 하루 종일 하늘에서 별의 경로를 촬영할 수 있다면 사진은 360 °의 완전한 원으로 판명됩니다. 결국 하루는 지구가 축을 중심으로 완전히 회전하는 기간입니다. 한 시간 안에 지구는 원의 1/24, 즉 15° 회전합니다. 결과적으로이 시간 동안 별이 설명하는 호의 길이는 15 °이고 30 분은 7.5 °입니다.

낮 동안 별은 북극성에서 멀어질수록 더 큰 원을 나타냅니다.

천구의 일일 자전축을 자전축이라고 한다.세계의 축 (RR").

천구와 세계축의 교점을 천구라고 한다.세계의 기둥(점 아르 자형 - 천구의 북극점 아르 자형" - 세계의 남극).

북극성은 천구의 북극 근처에 있습니다. 우리가 북극성을 볼 때, 더 정확하게는 그 옆에 있는 고정된 점인 세계의 북극에서 우리 시선의 방향은 세계의 축과 일치합니다. 세계의 남극은 천구의 남반구에 위치하고 있습니다.

비행기 EAWQ, PP"의 축에 수직이고 천구의 중심을 통과하는 것을천구의 적도면, 천구와의 교차선 -천구의 적도.

천구의 적도 - 천구의 중심을 통과하는 평면과 천구의 교차점에서 얻어지는 원선은 세계의 축에 수직입니다.

천구의 적도는 천구를 북반구와 남반구의 두 반구로 나눕니다.

세계의 축, 세계의 극점 및 천구의 적도는 나열된 이름이 천구의 겉보기 회전과 연관되어 있기 때문에 지구의 축, 극점 및 적도와 유사합니다. 지구의 실제 회전.

천정을 통과하는 비행기 , 센터 와 함께천구와 극 아르 자형평화, 그들은 부른다천상의 자오선 평면, 천구 형태와의 교차선천상의 자오선.

하늘 자오선 - 천정 Z, 천구 P, 남천 극 R", 천저 Z"를 통과하는 천구의 대권

지구상의 어느 곳에서나 천구의 자오선 평면은 그 장소의 지리적 자오선 평면과 일치합니다.

정오 라인 NS - 이것은 자오선과 수평선의 교차선입니다. N - 북쪽 지점, S - 남쪽 지점

정오에 수직 물체의 그림자가 이 방향으로 떨어지기 때문에 이름이 붙여졌습니다.

  • 천구의 자전주기는? (지구 자전 주기와 동일 - 1일).
  • 천구의 겉보기(겉보기) 회전은 어떤 방향으로 발생합니까? (지구 자전 방향과 반대).
  • 천구의 회전축과 지구 축의 상대적 위치에 대해 무엇을 말할 수 있습니까? (천구의 축과 지구의 축이 일치합니다.)
  • 천구의 모든 점이 천구의 겉보기 회전과 관련되어 있습니까? (축에 놓인 점은 정지 상태입니다).

지구는 태양 주위를 공전합니다. 지구의 자전축은 궤도면에 대해 66.5°의 각도로 기울어져 있습니다.달과 태양 측면의 중력 작용으로 인해 지구의 자전축이 이동하는 반면 지구 궤도면에 대한 축의 기울기는 일정하게 유지됩니다. 지구의 축은 그대로 원뿔 표면을 따라 미끄러집니다. (회전이 끝날 때 일반 팽이의 y축에서도 마찬가지입니다.)

이 현상은 일찍이 기원전 125년에 발견되었습니다. 이자형. 그리스 천문학자 히파르코스와 전진.

지구 자전은 25,776년이 걸리며 이 기간을 플라톤 해라고 합니다. 이제 P 근처 - 세계의 북극은 북극성 - α Ursa Minor입니다. 북극성은 현재 세계의 북극 근처에 위치한 별입니다. 우리 시대에 약 1100년부터 그러한 별은 알파 Ursa Minor - Kinosura입니다. 이전에는 Polar의 제목이 Tuban과 Kochab의 별인 π, η 및 τ Hercules에 번갈아 지정되었습니다. 로마인들은 북극성이 전혀 없었고, 코캅과 키노수루(α Ursa Minor)는 가디언즈라고 불렸습니다.

2000년 전 세계의 극점은 α Draco 근처에 있었습니다. 2100년에 천구의 극은 북극성에서 불과 28인치(현재 44인치)가 될 것입니다. 3200년에 Cepheus 별자리는 극지방이 됩니다. 14000년에 Vega(α Lyrae)는 극성이 됩니다.

하늘에서 북극성을 찾는 방법?

북극성을 찾으려면 정신적으로 북두칠성의 별("양동이"의 처음 2개 별)을 통해 직선을 그리고 이 별 사이의 거리를 5개 세어야 합니다. 이곳에서 직선 옆에 "국자"의 별과 밝기가 거의 같은 별이 보입니다. 이것이 Polar Star입니다.

종종 작은 국자라고 불리는 별자리에서 북극성이 가장 밝습니다. 그러나 북두칠성 버킷의 대부분의 별과 마찬가지로 Polaris는 두 번째 크기의 별입니다.

여름(여름-가을) 삼각형 = 별 Vega(α Lyra, 25.3 광년), 별 Deneb(α Cygnus, 3230 광년), 별 Altair(α Eagle, 16.8 광년)



천체 좌표

하늘에서 조명을 찾으려면 수평선의 어느 쪽과 그 위의 높이를 표시해야 합니다. 이를 위해 사용됩니다. 수평 좌표계 방위각그리고 키.지구 어디에나 있는 관찰자에게 수직과 수평 방향을 결정하는 것은 어렵지 않습니다.

첫 번째는 수직선을 사용하여 결정되며 수직선으로 도면에 표시됩니다. ZZ",구의 중심을 통과(점 에 대한).

관찰자의 머리 바로 위의 Z 지점을 호출합니다. 천정.

수직선에 수직인 구의 중심을 통과하는 평면은 구와 교차할 때 원을 형성합니다. 진실, 또는 수학, 지평선.

조명은 천정과 조명을 통과하는 원을 따라 계산됩니다. , 수평선에서 발광체까지의 이 원호의 길이로 표현됩니다. 이 호와 그에 해당하는 각도는 일반적으로 문자로 표시됩니다. 시간.

천정에 위치한 발광체의 높이는 수평선에서 90 °-0 °입니다.

수평선의 측면에 대한 발광체의 위치는 두 번째 좌표로 표시됩니다. 방위각, 문자로 표기 ㅏ.방위각은 남쪽 지점에서 측정됩니다. 시계 방향으로, 따라서 남쪽 지점의 방위각은 0°이고 서쪽 지점은 90°입니다.

발광체의 수평 좌표는 시간이 지남에 따라 지속적으로 변경되며 지구상의 관찰자의 위치에 따라 달라집니다. 왜냐하면 세계 공간과 관련하여 지구의 주어진 지점에서 수평선이 함께 회전하기 때문입니다.

등기구의 수평 좌표는 지구상의 다양한 지점의 시간 또는 지리적 좌표를 결정하기 위해 측정됩니다. 실제로 예를 들어 측지학에서 높이와 방위각은 특수 각도 측정 광학 기기로 측정됩니다. 경위.

평면에 별자리를 나타내는 별 지도를 만들려면 별의 좌표를 알아야 합니다. 이렇게 하려면 별이 빛나는 하늘과 함께 회전할 좌표계를 선택해야 합니다. 하늘에서 발광체의 위치를 ​​나타내기 위해 지리학에서 사용되는 것과 유사한 좌표계가 사용됩니다. - 적도 좌표계.

적도 좌표계는 지구의 지리적 좌표계와 유사합니다.아시다시피 지구 상의 모든 지점의 위치를 ​​지정할 수 있습니다. 와 함께위도와 경도와 같은 지리적 좌표를 사용합니다.

지리적 위도 - 는 지구의 적도에서 점까지의 각 거리입니다.지리적 위도(φ)는 적도에서 지구의 극점까지 자오선을 따라 측정됩니다.

경도- 주어진 점의 자오선 평면과 초기 자오선 평면 사이의 각도.지리적 경도 (λ) 초기(그리니치) 자오선에서 적도를 따라 측정됩니다.

예를 들어 모스크바의 좌표는 동경 37°30", 북위 55°45"입니다.

소개하자 적도 좌표계, 어느 서로에 대한 천구의 발광체 위치를 나타냅니다.

천구의 중심을 지나 지구의 자전축과 평행한 선을 그어보자. 세계의 축. 그것은 천구의 두 정반대 지점에서 교차할 것입니다. 세계의 기둥 - 아르 자형그리고 아르 자형.세계의 북극은 북극성이 위치한 북극이라고합니다. 구의 단면에서 지구 적도면에 평행한 구의 중심을 통과하는 평면은 다음과 같은 원을 형성합니다. 천구의 적도. 천구의 적도(지구와 같은)는 천구를 북반구와 남반구의 두 반구로 나눕니다. 천구의 적도에서 별까지의 각거리를 이라고 한다. 타락.적위는 조명과 세계의 극을 통해 그려진 원에서 측정되며 지리적 위도와 유사합니다.

기움- 천구의 적도로부터의 발광체의 각거리. 감소는 문자 δ로 표시됩니다. 북반구에서는 적위가 양수로 간주되고 남반구에서는 음수로 간주됩니다.

하늘에서 별의 위치를 ​​나타내는 두 번째 좌표는 지리적 경도와 유사합니다. 이 좌표는 적경 . 적경은 태양이 매년 3월 21일(춘분의 날)에 발생하는 춘분점 γ에서 천구의 적도를 따라 측정됩니다. 춘분점 γ에서 시계 반대 방향으로, 즉 매일 하늘이 자전하는 방향으로 계산됩니다. 따라서 발광체는 적경의 오름차순으로 상승(및 설정)합니다.

적경 - 천구의 극에서 발광부를 통해 그린 반원의 평면 사이의 각도(적위 원), 천구의 극에서 적도에 있는 춘분점을 지나는 반원면(초기 적위 원). 적경은 문자 α로 표시됩니다.

쇠퇴와 적경(δ, α) 적도 좌표라고 합니다.

편각과 적경은 편리하게도가 아니라 시간 단위로 표시됩니다. 지구가 24시간에 한 번 회전한다는 점을 고려하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

360° - 24시간, 1° - 4분;

15° - 1시간, 15" -1분, 15" - 1초.

따라서 예를 들어 12시간에 해당하는 적경은 180°이고 7시간 40분은 115°에 해당합니다.

특별한 정확도가 필요하지 않은 경우 별의 천체 좌표는 변경되지 않은 것으로 간주할 수 있습니다. 별이 빛나는 하늘의 매일의 회전과 함께 춘분도 회전합니다. 따라서 적도와 춘분에 대한 별의 위치는 시간이나 지구상의 관찰자의 위치에 의존하지 않습니다.

적도 좌표계는 별이 빛나는 하늘의 움직이는 지도에 그려져 있습니다.

모든 천체는 비정상적으로 크고 우리와 매우 다른 거리에 있습니다. 그러나 우리에게 그들은 똑같이 멀리 떨어져 있고 마치 특정 구체에 위치한 것처럼 보입니다. 항공천문학에서 실제적인 문제를 풀 때 중요한 것은 별까지의 거리가 아니라 관찰 시점의 천구에서의 위치를 ​​아는 것이다.

천구는 반지름이 무한히 큰 가상의 구체이며 그 중심은 관찰자입니다. 천구를 고려할 때 그 중심은 관찰자의 눈과 결합됩니다. 지구의 치수는 무시되기 때문에 천구의 중심은 종종 지구 중심과도 결합됩니다. 발광체는 관찰자 위치의 주어진 지점에서 특정 시점에 하늘에서 볼 수 있는 위치에 있는 구에 적용됩니다.

천구에는 많은 특징적인 점, 선 및 원이 있습니다. 무화과에. 1.1에서 임의의 반경의 원은 관측자가 위치한 점 O로 표시된 중심에 천구를 나타냅니다. 천구의 주요 요소를 고려하십시오.

관찰자의 수직선은 천구의 중심을 통과하고 관찰자의 점에서 수직선의 방향과 일치하는 직선입니다. 천정 Z -관찰자의 머리 위에 위치한 천구와 관찰자의 수직선의 교차점. 나디르 Z" - 관측자의 수직선과 천구의 교차점, 천정 반대편.

진정한 지평선 N E SW W는 천구의 큰 원으로, 그 평면은 관찰자의 수직에 수직입니다. 진정한 지평선은 천구를 두 부분으로 나눕니다: 천정이 위치한 오버-수평선 반구와 천저가 위치한 하위-수평선 반구.

세계 PP의 축"은 천구의 눈에 보이는 매일 회전이 일어나는 직선입니다.

쌀. 1.1. 천구의 기본 점, 선 및 원

세계의 축은 지구의 자전축과 평행하며 지구의 극 중 하나에 위치한 관찰자의 경우 지구의 자전축과 일치합니다. 천구의 겉보기 일일 회전은 축을 중심으로 한 지구의 실제 일일 회전을 반영합니다.

세계의 극은 세계의 축과 천구의 교차점입니다. 작은곰자리에 위치한 천구의 극을 천구의 북극(R)이라 하고 반대 극을 남R(South R)이라 한다.

천구의 적도는 천구의 큰 원으로 그 평면은 세계의 축에 수직입니다. 천구의 적도면은 천구를 세계의 북극이 위치한 북반구와 세계의 남극이 위치한 남반구로 나눈다.

천구의 자오선 또는 관찰자의 자오선은 천구의 큰 원으로 세계의 극점인 천정과 천저를 통과합니다. 그것은 관찰자의 지구의 자오선 평면과 일치하고 천구를 동반구와 서반구로 나눕니다.

북쪽과 남쪽 지점은 천상의 자오선과 진정한 지평선의 교차점입니다. 세계의 북극에 가장 가까운 지점을 진지평선의 북극점 C라고 하고, 세계의 남극에 가장 가까운 지점을 남점 Yu라고 한다. 진정한 수평선과 천구의 적도의.

정오선 - 북쪽과 남쪽 지점을 연결하는 실제 수평선 평면의 직선. 이 선은 현지 진태양시인 정오에 수직 극의 그림자가 이 선, 즉 이 지점의 진자오선과 일치하기 때문에 정오라고 합니다.

천구의 적도의 남쪽과 북쪽 지점은 천구의 적도와 천구의 자오선이 교차하는 지점입니다. 지평선의 남쪽 지점에 가장 가까운 지점을 천구 적도의 남쪽 지점이라고 하고 지평선의 북쪽 지점에 가장 가까운 지점을 북쪽 지점이라고 합니다.

발광체의 수직 또는 높이의 원은 천정, 천저 및 발광체를 통과하는 천구의 큰 원입니다. 첫 번째 수직선은 동쪽과 서쪽 지점을 통과하는 수직선입니다.

적위의 원 또는 발광체의 시간별 원인 PMP는 천구의 큰 원으로, 근아와 발광체의 극을 통과합니다.

루미너리의 일일 평행선은 천구의 적도면에 평행한 루미너리를 통해 그려지는 천구의 작은 원입니다. 조명의 눈에 보이는 일일 이동은 일일 평행선을 따라 발생합니다.

광도 AMAG의 Almukantarat - 진정한 수평선의 평면에 평행한 광도를 통해 그려진 천구의 작은 원.

천구의 고려 요소는 항공 천문학에서 널리 사용됩니다.