Видимое движение светил

Ещё с древних времён люди наблюдали за движением звезд на небосклоне. Тогда считалось, что Земля — это центр вселенной, а всё остальное движется вокруг неё.

По не знанию, люди думали, что появление той или иной звезды на небосклоне — это знак свыше, который каким-то образом может повлиять на их судьбу или даже на судьбу планеты.

Сейчас мы знаем, как на самом деле двигаются небесные тела в нашей системе. Выполнив определённые вычисления, можно подсчитать, когда будет видна та или иная звезда или планета.

Сегодня на уроке мы рассмотрим видимое движение светил. То есть движение тех небесных тел, которые мы видим невооруженным глазом. Сразу заметим, что вид звездного неба меняется, в зависимости от того, где мы находимся.

В этом нет ничего удивительного: даже находясь в одной комнате, люди, стоящие в разных углах, будут видеть разную картину. Или, к примеру, мальчик и девочка смотрят на одну и ту же звезду. Для девочки звезда крайняя слева, а для мальчика — крайняя справа.

Также и Солнце на фоне звёзд движется по-разному для наблюдателей в разных полушариях. За земной год Солнце проходит путь, который называют эклиптикой.

Только не надо думать, что Солнце реально оказывается в этих созвездиях. Оно оказывается на фоне этих созвездий для наблюдателя с Земли. Это происходит, потому что Земля вращается вокруг Солнца. Например, с 21 января, по 19 февраля, мы видим Солнце на фоне созвездия Водолея. Понять это довольно просто. Попробуйте расставить несколько фигурок или картинок полукругом. В центр этого полукруга положите небольшой шарик. Если вы будете смотреть на шарик под разными углами, то он будет оказываться на фоне разных картинок.

Эклиптика проходит через 12 созвездий, которые называют зодиакальными. При прохождении по эклиптике, Солнце перемещается из одного созвездия в другое, совершая за год полный оборот. На рисунке показаны эклиптика и небесный экватор. Небесный экватор — это воображаемый эллипс, по которому равномерно двигается условная точка, называемая средним солнцем.

Это условная точка, к которой привязаны средние солнечные сутки. Реальные солнечные сутки колеблются в зависимости от положения Солнца на эклиптике. В общем, подробно с этими понятиями вы познакомитесь при изучении астрономии. Нам нужно усвоить следующее: когда Солнце проходит через небесный экватор, мы говорим о днях равноденствия, а когда солнце находится дальше всего от небесного экватора — мы говорим о днях солнцестояния.

Итак, ещё раз, что такое эклиптика и небесный экватор и для чего они нужны. Земля вращается вокруг Солнца, и Солнце перемещается по двенадцати зодиакальным созвездиям. Ещё раз обратите внимание: Солнце перемещается на фоне созвездий, с точки зрения наблюдателя на Земле. За год оно совершает полный оборот по эклиптике. Солнце двигается по эклиптике неравномерно, поэтому день и ночь неравны. Есть только два исключения: день весеннего равноденствия и день осеннего равноденствия. Это те двое суток, когда Солнце находится на небесном экваторе. Но, чтобы в повседневной жизни не учитывать ежедневное изменение солнечных суток, люди придумали средние солнечные сутки. Они соответствуют суткам на небесном экваторе. Поэтому, есть так называемое среднее солнце. Это воображаемое солнце, которое равномерно двигается по небесному экватору (то есть все его сутки равны средним суткам). Итак, в дни равноденствия световой день длится 12 часов. Весеннее равноденствие обычно наступает 21 марта, а осеннее — 23 сентября. Это те дни, когда Солнце переходит из южного полушария в северное и наоборот. То есть, дни равноденствия являются астрономическим началом весны и осени (в южном полушарии начинается весна, когда в северном наступает осень).

Мы привыкли считать, что весна начинается в марте, а осень — в сентябре. На самом деле, это не совсем правильно, потому что календарные месяцы ни к чему не привязаны, а смена времён года происходит из-за движения Земли вокруг Солнца. Подобно этому, существуют дни солнцестояния. Зимнее солнцестояние обычно наступает 22 декабря. То есть, 22 декабря начинается астрономическая зима. А летнее солнцестояние обычно начинается 22 июня, и наступает астрономическое (то есть реальное) лето. Все приведённые даты и продолжительности дня могут чуть-чуть меняться из года в год. Кроме того, в зависимости от широты, день может быть чуть длиннее или короче.

Итак, у нас есть четыре времени года, которые разделяются днями равноденствия и солнцестояния. Двадцать второго декабря северное полушарие наиболее отвёрнуто от Солнца, поэтому и становится холоднее, то есть наступает зима. А 22 июня — наоборот: северное полушарие наиболее повернуто к Солнцу, становится теплее, и наступает лето. В южном полушарии всё наоборот: зима в июне, а лето в декабре.

Помимо Солнца, у нас есть ещё одно светило, которое значительно ближе к Земле. Это Луна. Из-за того, что Луна так близко к Земле, она вращается относительно быстро, поэтому её перемещения можно заметить даже в течение одной ночи. Но, на самом деле, самостоятельно Луна, конечно, не может светить. Мы видим лишь освещённую Солнцем сторону Луны.

Луна двигается быстрее солнца, поэтому за месяц происходит смена лунных фаз. В новолуние, как известно, Луны вообще не видно. Дело в том, что в новолуние, Луна повернута к Земле тёмной стороной. То есть той стороной, которая не освещается Солнцем. В полнолуние же, наоборот, мы видим полностью освещённую сторону Луны. Ну а между новолунием и полнолунием мы наблюдаем промежуточные фазы Луны, то есть, когда её сторона освещена частично.

Все эти вращения небесных тел достаточно сложны, поскольку, все тела вращаются одновременно, с разной скоростью, на них действуют разные силы и так далее. На вращении небесных тел основано исчисление времени. Например, год — это полный оборот вокруг Солнца, а сутки — это полный оборот вокруг своей оси. Скажем, год на Меркурии длится всего 88 Земных суток. Но при этом он поворачивается вокруг своей оси лишь за 59 суток. То есть на Меркурии сутки длятся 2/3 года, как это ни странно звучит для нас. Зато на Марсе, сутки почти равны земным суткам. Они составляют примерно 24 часа 39 минут. А вот год длится почти 2 земных года — 687 земных суток. Вообще, помимо Марса и Меркурия с Земли невооружённым глазом видно Венеру, Юпитер и Сатурн.

Основываясь на вращении небесных тел, люди создают различные календари. Например, есть лунный календарь, а есть — солнечный. Кроме того, существуют зодиаки. Это, можно сказать, универсальный способ записи даты, потому что его могут прочесть все. Независимо, от языка, летоисчисления и даже цивилизации.

В зодиаке указаны положения звезд и планет, которые были видны в конкретную дату. С помощью сложных расчётов, увидев такой зодиак, можно вычислить, в какой день он мог быть сделан. Например, в египетских пирамидах на многих потолках нанесены зодиаки, которые хранят в себе некую важную дату для фараона. Например, дату его рождения или смерти.