La cupola stellare per l'osservatore terrestre è in rotazione continua. Se, trovandosi nell'emisfero settentrionale del pianeta, in una notte senza luna e senza nuvole, guardi a lungo nella parte settentrionale del cielo, diventa evidente che l'intera dispersione di diamanti delle stelle ruota attorno a una stella fioca poco appariscente (questo è solo gli ignoranti dicono che la stella polare è la più luminosa). Alcuni dei luminari sono nascosti dietro l'orizzonte nella parte occidentale del cielo, altri prendono il loro posto.
La giostra dura fino al mattino. Ma il giorno dopo, allo stesso tempo, ogni stella è di nuovo al suo posto. Le coordinate delle stelle l'una rispetto all' altra cambiano così lentamente che per le persone sembrano eterne e immobili. Non è un caso che i nostri antenati immaginassero il cielo come una solida cupola e le stelle come buchi.
Stella strana - punto di partenza
C'era una volta il nostrogli antenati hanno attirato l'attenzione su uno strano asterisco. La sua particolarità è l'immobilità sul pendio celeste. Sembrava librarsi in un punto sopra il bordo settentrionale dell'orizzonte. Tutti gli altri corpi celesti descrivono cerchi concentrici regolari attorno ad esso.
In quali immagini questa stella non è apparsa nell'immaginazione degli antichi astronomi. Ad esempio, tra gli arabi, era considerato un palo d'oro conficcato nel firmamento. Intorno a questo palo galoppa uno stallone d'oro (che chiamiamo questa costellazione dell'Orsa Maggiore), legato ad esso con un lazo d'oro (costellazione dell'Orsa Minore).
È da queste osservazioni che hanno origine le coordinate celesti. In modo abbastanza naturale e logico, la stella fissa, che chiamiamo Polare, è diventata il punto di partenza per gli astronomi per determinare la posizione degli oggetti sulla sfera celeste.
A proposito, noi, abitanti dell'emisfero settentrionale, siamo molto fortunati con la bussola stellare. Per caso, di quelle che sono una su un milione, la nostra Stella Polare si trova esattamente sulla linea dell'asse di rotazione del pianeta, grazie alla quale, ovunque nell'emisfero, puoi facilmente determinare l'esatta posizione rispetto ai punti cardinali.
Coordinate della prima stella
I mezzi tecnici per la misurazione accurata di angoli e distanze non sono apparsi immediatamente, ma le persone si sono sforzate per molto tempo di sistematizzare e ordinare le stelle in qualche modo. E anche se gli strumenti posseduti dall'astronomia antica non ci permettevano di determinare le coordinate delle stelle nella forma digitalizzata a noi familiare, questo è stato più che compensatoimmaginazione.
Fin dai tempi antichi, gli abitanti di tutte le parti del mondo dividevano le stelle in gruppi chiamati costellazioni. Molto spesso, alle costellazioni venivano dati nomi in base alla somiglianza esterna con determinati oggetti. Quindi gli slavi chiamarono la costellazione dell'Orsa Maggiore solo un secchio.
Ma i più diffusi sono i nomi delle costellazioni dati in onore dei personaggi dell'epica greca antica. È possibile, anche se con una certa forzatura, dire che i nomi delle costellazioni e delle stelle nel cielo siano le loro prime coordinate primitive.
Perle del cielo
Gli astronomi non hanno ignorato le più belle stelle luminose. Presero anche il nome da divinità ed eroi ellenici. Quindi le costellazioni alfa e beta dei Gemelli prendono il nome rispettivamente Castore e Polluce dai nomi dei figli di Zeus, il Tonante, nati dopo la sua prossima avventura amorosa.
La stella Algol, l'alfa della costellazione del Perseo, merita un'attenzione speciale. Secondo la leggenda, questo eroe, dopo aver sconfitto in una battaglia mortale il demone del cupo Tartaro - la Gorgone Medusa, che trasforma tutti gli esseri viventi in pietra con il suo sguardo, portò con sé la testa come una specie di arma (gli occhi di una testa mozzata ha continuato a "lavorare"). Quindi, la stella Algol è nella costellazione l'occhio di questa stessa testa di Medusa, e questo non è del tutto casuale. Gli osservatori dell'antica Grecia hanno attirato l'attenzione sui cambiamenti periodici nella luminosità di Algol (un sistema stellare binario i cui componenti si sovrappongono periodicamente per un osservatore terrestre).
Ovviamente, la stella "ammiccante" è diventata l'occhio del mostro delle fiabe. Coordinate della stella Algol nel cielo: ascensione retta - 3 ore 8 minuti, declinazione + 40 °.
Calendario celeste
Ma non dobbiamo dimenticare che la Terra non ruota solo attorno al suo asse. Ogni 6 mesi il pianeta si trova dall' altra parte del Sole. L'immagine del cielo notturno cambia naturalmente in questo caso. Questo è stato a lungo utilizzato dagli astrologi per determinare con precisione le stagioni. Ad esempio, nell'antica Roma, gli studenti aspettavano con impazienza che Sirio (i romani lo chiamavano Vacanze) apparisse nel cielo mattutino, perché in questi giorni potevano andare a casa a riposare. Come puoi vedere, il nome stellare di queste vacanze studentesche è sopravvissuto fino ad oggi.
Oltre alle vacanze scolastiche, la posizione degli oggetti nel cielo determinava l'inizio e la fine della navigazione marittima e fluviale, dava origine a campagne militari, attività agricole. Gli autori dei primi calendari dettagliati in diverse parti del mondo furono proprio astrologi, astrologi, sacerdoti dei templi, che impararono a determinare con precisione le coordinate degli astri. In tutti i continenti dove si trovano resti di antiche civiltà si trovano interi complessi di pietra costruiti per osservazioni e misurazioni astronomiche.
Sistema di coordinate orizzontali
Mostra le coordinate di stelle e altri oggetti sulla sfera celeste nella modalità "qui e ora" rispetto all'orizzonte. La prima coordinata è l' altezza dell'oggetto sopra l'orizzonte. Un valore angolare viene misurato in gradi. Il valore massimo è +90° (zenit). I luminari hanno un valore zero della coordinata,situato sulla linea dell'orizzonte. Infine, il valore di altezza minima -90° è per oggetti situati al punto nadir o ai piedi dell'osservatore - lo zenit è viceversa.
La seconda coordinata è l'azimut - l'angolo tra le linee orizzontali dirette all'oggetto ea nord. Questo sistema è anche chiamato topocentrico a causa del legame delle coordinate in un certo punto del globo.
Il sistema non è privo di difetti. Entrambe le coordinate di ciascuna stella al suo interno cambiano ogni secondo. Pertanto, non è adatto per descrivere, ad esempio, la posizione delle stelle nelle costellazioni.
Star GLONASS e GPS
Come viene utilizzato un tale sistema? Se ti muovi intorno al pianeta a distanze sufficientemente grandi, l'immagine stellare cambierà sicuramente. Questo è stato notato dagli antichi navigatori. Per un osservatore che si trova proprio al Polo Nord, la Stella Polare sarà al suo apice, direttamente sopra la sua testa. Ma un residente dell'equatore sarà in grado di vedere il polare solo all'orizzonte. Muovendosi lungo le parallele (da est a ovest), il viaggiatore noterà che anche i punti e gli orari di alba e tramonto di alcuni oggetti celesti cambieranno.
Questo è ciò che i marinai hanno imparato a usare per determinare la loro posizione negli oceani. Misurando l'angolo di elevazione sopra l'orizzonte della stella polare, il navigatore della nave ha ricevuto il valore della latitudine. Utilizzando un cronometro accurato, i marinai confrontarono l'ora del mezzogiorno locale con il riferimento (Greenwich) e ricevettero la longitudine. Entrambe le coordinate terrestri, a quanto pare, non potrebbero essere ottenute senza calcolarecoordinate di stelle e altri corpi celesti.
Nonostante tutta la sua complessità e approssimazione, il sistema descritto per determinare la posizione nello spazio ha servito fedelmente i viaggiatori per più di due secoli.
Primo sistema di coordinate stellari equatoriali
In esso, le coordinate celesti sono legate sia alla superficie terrestre che ai punti di riferimento nel cielo. La prima coordinata è la declinazione. Viene misurato l'angolo tra la linea diretta al luminare e il piano dell'equatore (il piano perpendicolare all'asse del mondo - la linea di direzione della stella polare). Pertanto, per gli oggetti fissi nel cielo, come le stelle, questa coordinata rimane sempre la stessa.
La seconda coordinata nel sistema sarà l'angolo tra la direzione della stella e il meridiano celeste (il piano in cui l'asse del mondo e il filo a piombo si incrociano). Pertanto, la seconda coordinata dipende dalla posizione dell'osservatore sul pianeta, nonché dal momento nel tempo.
L'uso di questo sistema è molto specifico. Viene utilizzato durante l'installazione e il debug dei meccanismi dei telescopi montati sui giradischi. Un tale dispositivo può "seguire" oggetti che ruotano insieme alla cupola celeste. Questo viene fatto per aumentare il tempo di esposizione quando si fotografano aree del cielo.
Equatoriale 2 stellato
E come vengono determinate le coordinate delle stelle sulla sfera celeste? Per questo, esiste un secondo sistema equatoriale. I suoi assi sono fissi rispetto agli oggetti spaziali distanti.
Prima coordinata,come il primo sistema equatoriale, è l'angolo tra il luminare e il piano dell'equatore celeste.
La seconda coordinata si chiama ascensione retta. Questo è l'angolo tra due linee che giacciono sul piano dell'equatore celeste e si intersecano nel punto della sua intersezione con l'asse del mondo. La prima linea è posta al punto dell'equinozio di primavera, la seconda - al punto di proiezione del luminare sull'equatore celeste.
L'angolo di ascensione retta è tracciato lungo l'arco dell'equatore celeste in senso orario. Può essere misurato sia in gradi da 0° a 360°, sia nel sistema "ore: minuti". Ogni ora equivale a 15 gradi.
Come misurare l'ascensione retta di una stella, mostra il diagramma.
Cos' altro sono le coordinate delle stelle?
Per determinare il nostro posto tra le altre stelle, nessuno dei sistemi di cui sopra è adatto. Gli scienziati fissano la posizione dei luminari più vicini nel sistema di coordinate dell'eclittica. Differisce dal secondo equatoriale in quanto il piano di base è il piano dell'eclittica (il piano in cui giace l'orbita terrestre attorno al Sole).
E infine, per determinare la posizione di oggetti ancora più distanti, come galassie, nebulose, viene utilizzato il sistema di coordinate galattiche. È facile intuire che si basa sul piano della Via Lattea (questo è il nome della nostra galassia a spirale nativa).
È tutto perfetto?
Non proprio. Le coordinate della stella polare, ovvero la declinazione, sono 89 gradi 15 minuti. Ciò significa che è quasi un grado di distanza dapoli. Per navigare sul terreno, se una persona smarrita sta cercando un modo, questa posizione è l'ideale, ma per pianificare la rotta di una nave che dovrà percorrere migliaia di miglia, è stato necessario apportare una modifica.
Sì, e l'immobilità delle stelle è un fenomeno apparente. Mille anni fa (molto poco per gli standard cosmici), le costellazioni avevano una forma completamente diversa.
Quindi gli scienziati non sono stati in grado di determinare per molto tempo perché nella piramide di Cheope un tunnel inclinato lascia la camera funeraria fino alla superficie di una delle facce. L'astronomia è venuta in soccorso. Le coordinate delle stelle più luminose in diversi periodi di tempo sono state calcolate accuratamente e gli astronomi hanno suggerito che durante la costruzione della piramide, esattamente sulla linea in cui "guarda questo tunnel", ci fosse la stella Sirio, un simbolo del dio Osiride, un segno di vita eterna.
