| 11652078 12288 3054 948 1зонтом. Матем. горизонт делит H. с. на видимую и невидимую полусферы; в первой находится зенит, во второй - надир. Прямая, проходящая через центр H. с. параллельно оси вращения Земли, наз. осью мира, а точки пересечения её с H. с.- Северным P и Южным P' полюсами мира. Плоскость, проходящая через центр H. с. перпендикулярно оси мира, пересекает сферу по большому кругу AWA'E, наз. небесным экватором. Из построения следует, что угол между осью мира и плоскостью матем. горизонта, а также угол между отвесной линией и плоскостью небесного экватора равны географич. широте места наблюдений. Большой круг H. с., проходящий через полюсы мира, зенит и надир, наз. небесным меридианом.
Из двух точек, в к-рых небесный меридиан пересекается с матем. горизонтом, ближайшая к Сев. полюсу мира N наз. точкой севера, а диаметрально противоположная S - точкой юга. Прямая NS, проходящая через эти точки, есть полуденная линия. Точки горизонта, отстоящие на 90° от точек JV и S, наз. точками востока E и запада W. Точки N, E, S, W наз. главными точками горизонта. По диаметру EW пересекаются плоскости матем. горизонта и небесного экватора.
Большой круг H. с., по к-рому происходит видимое годичное движение центра Солнца, наз. эклиптикой (рис. 2).
Рис. 2. Небесная сфера:YAA''-небесный экватор; YEE'-эклиптика; Y и - точки весеннего и осеннего равноденствия; E и E'- точки летнего и зимнего солнцестояния; P и P'- Северный и Южный полюсы мира; Я и П'- Северный и Южный полюсы эклиптики.
Плоскость эклиптики образует с плоскостью небесного экватора угол е = = 23°27'. Эклиптика пересекает экватор в двух точках, одна из к-рых - точка весеннего равноденствия (в ней Солнце при видимом годичном движении переходит из Юж. полушария H. с. в Северное), а другая, диаметрально противоположная ей,- точка осеннего равноденствия. Точки эклиптики, отстоящие на 90° от точек весеннего и осеннего равноденствия, наз. точками летнего и зимнего солнцестояния (первая - в Сев. полушарии H. с., вторая - в Южном). Большой круг H. с., проходящий через полюсы мира и точки равноденствия, наз. колюром равноденствий; большой круг H. с., проходящий через полюсы мира и точки солнцестояния,- колюром солнцестояний. Прочерченные на звёздной карте, эти круги отсекают хвосты у древних изображений созвездий Большой Медведицы (колюр равноденствий) и Малой Медведицы (колюр солнцестояний), откуда и происходит их название (греч. koluroi, букв. - с обрубленным хвостом, от kolos - обрубленный, отсечённый и ига - хвост).
Видимому суточному перемещению звёзд, являющемуся отображением действительного вращения Земли вокруг оси, соответствует вращение H. с. вокруг оси мира с периодом, равным одним звёздным суткам. Вследствие вращения H. с. все изображения светил описывают в пространстве параллельные экватору окружности, наз. суточными параллелями светил. В зависимости от расположения суточных параллелей относительно горизонта светила подразделяются на незаходящие (суточные параллели располагаются целиком над горизонтом), невосходящие (суточные параллели целиком под горизонтом), восходящие и заходящие (суточные параллели пересекаются горизонтом). Границами этих групп светил являются параллели KN и SM', касающиеся горизонта в точках N и S (рис. 1). Так как видимость светил определяется положением горизонта, плоскость к-poro перпендикулярна отвесной линии, то условия видимости небесных светил различны для мест на поверхности Земли с различной географич. широтой .
Рис. 3. Изображение небесной сферы для экватора ( = 0°).
Это явление, известное уже в древности, служило одним из доказательств шарообразности Земли. На экваторе ( = 0°) ось мира PP' располагается в плоскости горизонта и совпадает с полуденной линией NS. Суточные параллели (KK', MM') всех светил пересекают плоскость горизонта под прямыми углами. Здесь все светила являются восходящими и заходящими (рис. 3). По мере перемещения наблюдателя по земной поверхности от экватора к полюсу наклон оси мира к горизонту увеличивается. Всё большее число светил становится незаходящими и невосходящими. На полюсе ( = 90°) ось мира совпадает с отвесной линией, а плоскость экватора - с плоскостью горизонта.
Рис.4. Изображение небесной сферы для полюса ( = 90°).
Здесь все светила разделяются только на незаходящие и невосходящие, т. к. их суточные параллели (KK', MM') располагаются в плоскостях, параллельных горизонту (рис. 4).
Лит.: Блажко С. H., Курс сферической астрономии, М.- Л., 1948; Казаков С. А , Курс сферической астрономии, 2 изд., М.- Л , 1940. В. П. Щеглов.
НЕБЕСНЫЕ КООРДИНАТЫ, числа, с помощью к-рых определяют положение светил и вспомогат. точек на небесной сфере. В астрономии употребляют различные системы H. к. Каждая из них по существу представляет собой систему полярных координат на сфере с соответствующим образом выбранным полюсом. Систему H. к. задают большим кругом небесной сферы (или его полюсом, отстоящим на 90° от любой точки этого круга) с указанием на нём начальной точки отсчёта одной из координат. В зависимости от выбора этого круга системы H. к. наз. горизонтальной, экваториальной, эклиптической и галактической. H. к. употреблялись уже в глубокой древности. Описание нек-рых систем содержится в трудах др.-греч. геометра Евклида (ок. 300 до н. э.). Опубликованный в "Альмагесте" Птолемея звёздный каталог Гиппарха содержит положения 1022 звёзд в эклиптич. системе H. к.
В горизонтальной системе осн. кругом служит матем., или истинный, горизонт NESW (рис. 1), полюсом - зенит Z места наблюдения. Для определения положения светила проводят через него и Z большой круг, наз. кругом высоты, или вертикалом, данного светила. Дуга Z вертикала от зенита до светила наз. его зенитным расстоянием Z и является первой координатой; г может иметь любое значение от 0° (для зенита Z) до 180° (для надира Z'). Вместо z пользуются также высотой светила h, равной дуге круга высоты от горизонта до светила. Высота отсчитывается в обе стороны от горизонта от 0° до 90° и считается положительной, если светило находится над горизонтом,
Рис. 1. Горизонтальная система небесных координат.
и отрицательной -если светило под горизонтом. При таком условии всегда справедливо соотношение z + h = 90°. Вторая координата - азимут А - есть дуга горизонта, отсчитываемая от точки севера N по направлению к востоку до вертикала данного светила (в астрометрии азимут часто отсчитывают от точки юга S к западу). Эта дуга NESM измеряет сферич. угол при Z между небесным меридианом и вертикалом светила, равный двугранному углу между их плоскостями. Азимут может иметь любое значение от 0° до 360°. Существенной особенностью горизонтальной системы является её зависимость от места наблюдения, т. к. зенит и матем. горизонт определяются направлением отвесной линии, различным в разных точках земной поверхности. Вследствие этого координаты даже весьма удалённого светила, наблюдаемого одновременно из разных мест земной поверхности, различны. В процессе движения по суточной параллели каждое светило дважды пересекает меридиан; прохождения его через меридиан наз. кульминациями. В верхней кульминации z бывает наименьшим, в нижней - наибольшим. В этих пределах z изменяется в течение суток. Для светил, имеющих верхнюю кульминацию к югу от Z, азимут А в течение суток меняется от 0° до 360°. У светил же, кульминирующих между полюсом мира P и Z, азимут изменяется в нек-рых пределах, определяемых широтой места наблюдения и угловым расстоянием светила от полюса мира.
В первой экваториальной системе осн. кругом служит небесный экватор О Т О' (рис. 2), полюсом - полюс мира P, видимый из данного места. Для определения положения светила проводят через него и P большой круг, наз. часовым кругом, или кругом склонений. Дуга этого круга от экватора до светила есть первая координата - склонение светила . Склонение отсчитывается от экватора в обе стороны от 00 до 90°, причём для светил Юж. полушария принимается отрицательным.
Рис. 2. Первая и вторая экваториальные системы небесных координат.
Иногда вместо склонения берётся полярное расстояние р, равное дуге P круга склонений от Сев. полюса до светила, к-рая может иметь любое значение от 0° до 180°, так что всегда справедливо соотношение: + = 90°. Вторая координата - часовой угол t - есть дуга экватора QM, отсчитываемая от расположенной над горизонтом точки О пересечения его с небесным меридианом в направлении вращения небесной сферы до часового круга данного светила. Эта дуга соответствует сферич. углу при P между направленной к точке юга дугой меридиана и часовым кругом светила. Часовой угол неподвижного светила изменяется в течение суток от 0° до 360°, тогда как склонение остаётся постоянным. Так как изменение часового угла пропорционально времени, то он служит мерой времени (см. Время), откуда и происходит его название. Часовой угол почти всегда выражают в часах, минутах и секундах времени так, что 24ч соответствуют 360°, 1Ч соответствует 15° и т. д. Обе описанные системы - горизонтальная и первая экваториальная - наз. местными, т. к. координаты в них зависят от места наблюдения.
Вторая экваториальная система отличается от вышеописанной лишь второй координатой. Вместо часового угла в ней употребляется прямое восхождение светила - дуга T M небесного экватора, отсчитываемая от точки весеннего равноденствия T в направлении, обратном вращению небесной сферы, до круга склонений данного светила (рис. 2). Она измеряет сферич. угол при P между кругами склонений, проходящими через точку T и данное светило. Обычно выражается в часах, минутах и секундах времени и может иметь любое значение от Оч до 24ч. T. к. точка T участвует во вращении небесной сферы, то обе координаты достаточно удалённого и неподвижного светила в этой системе не зависят от места наблюдения.
В эклиптической системе осн. кругом служит эклиптика E T E' (рис. 3), полюсом - полюс эклиптики П. Для определения положения светила проводят через него и точку П большой круг, наз. кругом широты данного светила. Его дуга от эклиптики до светила наз. эклиптической, небесной или астрономической, широтой , является первой координатой. Отсчитывается от эклиптики в направлении к её Сев. и Юж. полюсам; в последнем случае её считают отрицательной. Вторая координата - эклиптическая, небесная или астрономическая, долгота - дуга T M эклиптики от точки T до круга широты данного светила, отсчитываемая в направлении годичного движения Солнца. Она может иметь любое значение от 0° до 360°. Координаты ( и точек, связанных с небесной сферой, не меняются в течение суток и не зависят от места наблюдений.
Рис. 3. Эклиптическая система небесных координат
В галактической системе осн. кругом служит галактич. экватор BDB' (рис. 4), т. е. большой круг небесной сферы, параллельный плоскости симметрии видимого с Земли Млечного Пути,
Рис. 4. Галактическая система небесных координат.
полюсом - полюс Г этого круга. Положение галактич. экватора на небесной сфере может быть определено лишь приближённо. Обычно оно задаётся экваториальными координатами его Сев. полюса, принимаемыми = 12ч 49м и = = +27,4° (для эпохи 1950,0). Для определения положения светила проводят через него и точку Г большой круг, наз. кругом галактич. широты. Дуга этого круга от галактич. экватора до светила, наз. галактической широтой b, является первой координатой. Галактическая широта может иметь любое значение от +90° до -90°; при этом знак минус соответствует галактич. широтам светил того полушария, в к-ром находится Юж. полюс мира. Вторая координата - галактическая долгота l - есть дуга DM галактич. экватора, отсчитываемая от точки D пересечения его небесным экватором до круга галактич. широты светила; галактич. долгота l отсчитывается в направлении возрастающих прямых восхождений и может иметь любое значение от 0° до 360°. Прямое восхождение точки D равно 18ч 49м. Из наблюдений с помощью соответствующих инструментов определяют координаты первых трёх систем. Эклиптич. и галактич. координаты получаются путём вычислений из экваториальных.
Для сравнения H. к. светил, наблюдаемых в разных точках Земли или в ра |
