Шоқжұлдыздар. Ай және күннің көрінерлік қозғалысы

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Шоқжұлдыздар. Ай және күннің көрінерлік қозғалысы.

Мақсаты: Шоқжұлдыздар туралы мәліметтер беру, олардың аспан әлемін бағдарлаудағы қажеттілігін түсіндіру. Аспан денелерінің көрінерлік қозғалыстарын қарастыру.

Біз жер бетінің қай нүктесінен бақыласақ та, бізге аспан денелері бірдей қашықтықта орналасқандай болады, қандай да бір сфера ішінде тұрғандаймыз. Бұл кеңістік қарапайым тілде аспан немесе аспан күмбезі деп аталады. Бұлтсыз түнде біз жұлдыздарды, планеталарды, тұмандықтарды, кейде кометаларды және басқа да аспан денелерін көре аламыз. Бізге ең бірінші байқалатыны ретсіз орналасқан жұлдыздар және олардың сансыз көптігі. Бірақ шындығында көзге оңай көрінетін жұлдыздар саны шектеулі, аспанда барлығы 6000-дай ғана, ал біз нақты уақытта оның жартысын ғана көреміз, яғни 3000 жұлдызды. Аспанды бағдарлау мақсатында жарық жұлдыздар топтарға біріктірілген, оларды шоқжұлдыздар деп атайды. Олар әдетте жан-жануарлар (Үлкен Аю, арыстан, Айдаһар, . . . ), грек мифологиясы қаһармандары (Андромеда, Кассиопея, Персей, . . . ) немесе жәй ғана фигуралар мен заттар (Үшбұрыш, Солтүстік Тәж, Жебе, Таразы, . . . ) есімімен аталады. XVII ғ. бастап шоқжұлдыздардағы жекелеген жұлдыздар грек алфавитімен атала бастады. Кейінірек және осы күнге дейін кейбір жарықтылығы әлсіз жұлдыздар нөмірлене бастады. Кейбір жарық жұлдыздар жекелеген аттарға ие. Егер тұнық түнде жұлдыздарды бірнеше сағат бойы бақылайтын болсақ, онда аспан жұлдыздармен бірге тұтастай, қандай да бір ойша сызылған ось бойымен айнала бастайды. Бұл құбылыс тәуліктік қозғалыс деп аталады, себебі толық бір айналымға бір тәулік уақыт кетеді. Осыған байланысты аспан денелері көкжиекке қатысты орындарын үнемі ауыстырып отырады.

Күн және Ай жұлдыздар сияқты көкжиектің шығысынан шығып, оңтүстік полюс үстінде ең биікке көтеріліп, батыс жағынан батады. Бірақ, жылдың әр күнінде шығыста әртүрлі нүктелерден шығып, батыс жағының әртүрлі нүктелерінде батады. Мыс., Күн қыс басында оңтүстік-шығыста шығады, оңтүстік-батыста батады. Әр күн сайын оның шығыс және батыс нүктелері көкжиектің солтүстігіне қарай қозғалады. Күн көкжиек үстінен биіктей береді, яғни күн ұзарады, түн қысқарады. Жазда солтүстік-шығыста және солтүстік-батыста қандай да бір шегіне жеткен соң, Күннің шығыс және батыс нүктелері кері бағытта жылжи бастайды, яғни солтүстіктен оңтүстікке қарай. Бұл кезде Күннің талтүстегі биіктігі және ұзақтығы қысқарады, ал түн ұзарады, осылайша жалғаса береді. Айды бақылайтын болсақ, ол өне бойы шоқжұлдыздар маңайында тұра бермейді, батыстан шығысқа қарай бірінен екіншісіне ауысып отырады. 12 шоқжұлдыз арқылы өтеді және аспанды толық бір айналуына 27, 32 тәулік уақыт кетеді. Күн де Ай сияқты 12 шоқжұлдыз бойымен жүріп өтеді, бірақ оның қозғалыс жылдамдығы төмен және ол өз жолын 1 жылда жүріп өтеді. Күн және Ай жүріп өтетін шоқжұлдыздар зодиакалды (“зоон”-жануар) деп аталады. Бұл шоқжұлдыздардың 3-ін Күн көктем, 3-ін жаз, 3-ін күз, ал 3-ін қыс айларында жүріп өтеді.

Лекция №3

Географиялық координаттар. Аспан сферасы координаттары жүйелері. Горизонталды және экваториалды координаттар жүйесі.

Мақсаты: Жер бетіндегі және аспан сферасы координаттар жүйелерімен таныстыру, олардың шырақтардың орнын анықтаудағы маңыздылығын ашу.

Географиялық координаттар

Астрономиялық бақылаулардың басым көпшілігі Жер бетінен жүргізілетіндіктен бақылаушының қай жерде тұрғанына тәуелді болады. Сондықтан бізге қажет болатын негізгі географиялық түсніктер мен терминдерді шолып өтейік.

Жер пішінін бірінші жуықтауда радиусы R=6370 км болатын шар деп қарастырсақ болады. Жер айналу осі деп аталатын өзінің масса центрінен өтетін белгілі бір ойша алынған түзу (P _N P _S ) бойымен айналады. Осы остің жер бетін қиып өтетін нүктелері солтүстік (P _N ) және оңтүстік (P _S ) географиялық полюстер деп аталады.

Солтүстік полюс жақтан сырттан қарағанда Жер сағат тіліне қарсы бағытта айналады. Айналу осіне перпендикуляр жазықтықта орналасқан Жер бетіндегі ең үлкен шеңбер Жер экваторы деп аталады. Осы сызық Жер бетін солтүстік және оңтүстік жартышарларға бөледі. Жер экваторына паралель кіші шеңберлер географиялық паралельдер деп аталады. Екі полюсты қосатын үлкен жартышеңберлер географиялық меридиандар деп аталады. Гринвич обсерваториясы арқылы өтетін географиялық меридианды бас меридиан деп атайды. Бас меридиан жатқан жазықтық Жер бетін батыс және шығыс жартышарларға бөледі.

Жер бетіндегі ауырлық күшінің бағытымен бағыттас түзу сызық ілме немесе вертикаль сызық деп аталады. Әзірше ілме Жер центрінен өтеді деп есептейік. Жер бетіндегі кез келген нүкте екі географиялық координатпен толық анықталады. Олардың бірі - φ, географиялық ендік, екіншісі - λ, географиялық бойлық.

Берілген О нүктесінің географиялық ендігі деп сол нүктедегі ілменің Жер экваторы жазықтығымен жасайтын бұрышын айтамыз. Географиялық ендік экватордан бастап солтүстік полюске дейн 0 ^○ пен +90 ^○ (солтүстік ендік) аралығында, ал оңтүстік полюске дейін 0 ^○ пен -90 ^○ (оңтүстік ендік) аралығында өзгереді.

Берілген О нүктесінің географиялық бойлығы деп сол нүктеден өтетін географиялық меридиан жатқан жазықтық пен бас меридиан жатқан жазықтықтық арасындағы бұрышты айтамыз. Географиялық бойлық бас меридианнан бастап шығысқа қарай (Жердің айналу бағытында) 0 ^○ пен 360 ^○ (градустармен өлшегенде) немесе 0 ^h 24 ^h (сағатпен өлшегенде) аралығында өзгереді. Географияда бойлықты шығысқа қарай 0 ^○ пен +180 ^○ (шығыс бойлық) аралығында, батысқа қарай 0 ^○ пен -180 ^○ (батыс бойлық) аралығында өлшейді.

Кез келген ірі аспан денесі өз осінен айналмай тұрған жағдайда қысым мен гравитацияның әсерінен шар пішінді болады. Өз осінен айналған жағдайда инерциялық центрден тебу күші әсерінен ол айналу осі бойымен сығылған сфероид (айналма эллипсоид) пішінін қабылдайды. Сондықтан жоғары дәлдікті қажет ететін өлшеулер үшін Жерді шар деп қарастыруға болмайды. Жер пішінін дәлірек қарастырар болсақ, оны айналу осіне сәйкес келетін кіші жартыосі b=6356, 78 км, экватор жазықтығында жататын үлкен жартыосі а=6378, 16 км сфероид деп алу қажет. Бұған қоса жер қыртысындағы массаның үлестірілуі біркелкі емес. Осы себепті ілме барлық жағдайда сфероидтың радиус векторымен бағыттас бола бермейді. Сәйкесінше сфероид бетіне түсірілген нормаль түзу бағыты да ілме бағытына сәйкес болмауы мүмкін. Осыған байланысты географиялық ендіктің үш түрін қарастырады. Олар астрономиялық, геоцентрлік және геодезиялық ендіктер.

Астрономиялық ендік деп жер бетіндегі берілген нүктедегі ілме мен Жер экваторы жазықтығы арасындағы бұрышты атаймыз. Белгіленуі φ.

Геоцентрлік ендік деп жер бетіндегі берілген нүктеге жүргізілген радиус вектор мен Жер экваторы жазықтығы арасындағы бұрышты атаймыз. Белгіленуі φ’.

Геодезиялық ендік деп жер бетіндегі берілген нүктеге (сфероид бетіне) жүргізілген нормаль мен Жер экваторы жазықтығы арасындағы бұрышты атаймыз. Арнайы белгіленуі жоқ.

Астрономиялық өлшеулерден тек астрономиялық ендікті анықтауға болады. Геодезиялық өлшеулер негізінде геодезиялық ендікті анықтайды. Геоцентрлік ендік аналитикалық геометрия формулалары негізінде анықталады. Астрономиялық ендік пен геодезиялық ендік арасындағы айырмашылық (аномалияларды ескермейтін болсақ) 3’’ аспайды. Ал геоцентрлік ендік пен астрономиялық ендік арасындағы айырмашылық 12’ дейін барады. Полюстар мен экваторда олардың айырмашылығы жоғалады.

Жердің дәл пішіні ешбір белгілі математикалық фигураға сәйкес келмейді. Жалпы Жер пішіні дегенде Жер қыртысындағы қатпарлар мен ойпаттарды елеместен геоид деген бетті қарастырады. Геоид деп Жер бетін түгелдей су басып жатыр деп жорамалдаған жағдайдағы судың қабылдайтын пішінін атайды. Бұл пішін жердің тепе-теңдік (деңгейлік) бетіне сәйкес келеді. Тепе-теңдік беті деп сол беттің кез-келген нүктесіне жүргізілген нормаль ілме сызығы болып табылатын бетті атаймыз.

Негізінен Жер пішіні тасу әсерлесуі, тектоникалық плиталардың қозғалысы және өздік тербеліс салдарынан уақыт бойынша да өзгертіп отырады. Бірақ бұл өзгерістердің шамасы өте аз болғандықтан астрономиялық бақылауларға әсері жоқ деп есептеуге болады.

Горизанталды, экваториалды аспан координаттарының жүйелері

Аспан шырақтарының орны аспан координаталарымен анықталады. Астрономия есептерін шешу үшін әртүрлі координаттар пайдаланылады. Бұл координаттардың бір-бірінен айырмашылығы негізгі жазықтық пен санақ басын таңдауға байланысты.

Горизанталды координаттар жүйесі . Бұл жүйедегі негізгі жазықтық - NWSE (сурет-4) математикалық көкжиегі болып табылады, ал санақ зениттен және математикалық көкжиектің кез-келген нүктелерінің бірінен басталады.

Бірінші координата басы ретінде зениттік қашықтық Z, немесе шырақтардың көкжиектен h биіктігі алынады. М шырағының биіктігі деп ОmM математикалық көкжиектен шыраққа дейінгі, немесе mОМ орталық бұрышы аталады.

Биіктіктер зенитке қарай 0º-тан +90º-қа дейін (егер шырақ аспан сферасының көрінетін бөлігінде болса), 0º-90º дейін надирға қарай (шырақ аспан сферасының көрінбейтін бөлігінде болса) .

М-ның Z зениттік қашықтық деп ZM зениттен шыраққа дейінгі қашықтықты айтады, немесе ZOM тіктеуіш түзу мен М шыраққа жүргізілген бағыт арасындағы орталық бұрышты айтады. Зениттік қашықтық 0º-180º дейін есептеледі (Z-тен надирға қарай) . Аспан сферасының көрінетін бөлігіндегі шырақтар үшін Z≤90º , ал көрінбейтін бөлігі үшін Z>90º.

Зениттік қашықтық және шырақтың биікігі арасындағы байланыс:

Z+h=90º (5, 1)

Биіктік (h) немесе Z зениттік қашықтық - шырақтың вертикаль шеңбердегі орнын анықтайды. Ал вертикаль шеңбердің орны А азимут деп аталатын координатамен анықталады. М-ның азимуты А деп S оңтүстік нүктелерден вертикаль шеңберге дейінгі жүргізілген математикалық көкжиектің Sm доғасы аталады, немесе SOm орталық бұрышы.

Азимуттар аспан сферасының тәуліктік айналу бағытымен, яғни S оңтүстік нүктеден батысқа қарай, 0º-360º дейін есептеледі . Кейде азимуттар 0º-+180º дейін батысқа қарай (батыс азимуты деп аталады), және 0º-180º дейін (шығыс азимуты деп аталады) есептеледі. Мұндай азимуттар геодезиялық деп аталады. Геодезиялық А' және А астрономиялық азимут арасындағы байланыс:

А'=А±180º (5, 2)

"+" таңба А'<180º үшін, немесе теріс азимуттар үшін (шығыс) ;

"-" таңба А>180º үшін, немесе оң азимуттар (батыс) үшін алынады.

Бірінші экваториалды координат жүйесі.

Бұл жүйедегі негізгі жазықтық - аспан экваторлық QQ' жазықтығы, санақ басы - аспан экваторының нүктелері (сурет-5) .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.