Dünyanın gerçek hareketi - Güneş'in gök küresi üzerindeki görünür yıllık hareketi - Gök ekvatoru ve ekliptik düzlem - Yıl boyunca Güneş'in ekvator koordinatları

Dünyanın gerçek hareketi

Güneş'in ve gök küresindeki diğer ışıkların görünür hareketinin ilkesini anlamak için önce dünyanın gerçek hareketi. Dünya gezegenlerden biridir. Kendi ekseni etrafında sürekli döner.

Dönme süresi bir güne eşittir, bu nedenle, Dünya'da bulunan bir gözlemciye, tüm gök cisimlerinin Dünya'nın etrafında aynı süre ile doğudan batıya döndüğü görülüyor.

Ancak Dünya sadece kendi ekseni etrafında dönmekle kalmaz, aynı zamanda Güneş'in etrafında da eliptik bir yörüngede döner. Güneş etrafındaki dönüşünü bir yılda tamamlar. Dünyanın dönme ekseni yörünge düzlemine 66°33' açıyla eğimlidir. Dünyanın Güneş etrafındaki hareketi sırasında eksenin uzaydaki konumu her zaman neredeyse değişmeden kalır. Bu nedenle, Kuzey ve Güney yarım küreler dönüşümlü olarak Güneş'e doğru çevrilir ve bunun sonucunda Dünya'da mevsimler değişir.

Gökyüzünü gözlemlerken, yıldızların yıllarca değişmez bir şekilde göreceli konumlarını korudukları fark edilebilir.

Yıldızlar sadece bizden çok uzakta oldukları için “sabit”. Aralarındaki mesafe o kadar büyüktür ki, dünyanın yörüngesinin herhangi bir noktasından eşit derecede görülebilirler.

Ancak güneş sisteminin gövdeleri - Güneş, Ay ve Dünya'ya nispeten yakın olan gezegenler ve konumlarındaki değişikliği kolayca fark edebiliriz. Böylece Güneş, tüm armatürlerle birlikte günlük harekete katılır ve aynı zamanda kendi görünür hareketine sahiptir (buna denir. yıllık hareket) Dünyanın güneş etrafındaki hareketi nedeniyle.

Güneş'in gök küresi üzerindeki görünür yıllık hareketi

Güneş'in en basit yıllık hareketi aşağıdaki şekil ile açıklanabilir. Bu şekilden, Dünya'nın yörüngedeki konumuna bağlı olarak, Dünya'dan bir gözlemcinin Güneş'i farklı arka planda göreceği görülebilir. Ona, göksel kürenin etrafında sürekli hareket ediyormuş gibi görünecek. Bu hareket, Dünya'nın Güneş etrafındaki devriminin bir yansımasıdır. Bir yıl içinde Güneş tam bir devrim yapacak.

Güneş'in görünür yıllık hareketinin meydana geldiği gök küresi üzerindeki büyük daireye denir. ekliptik. Ekliptik Yunanca bir kelimedir ve anlamı tutulma. Bu daireye Güneş ve Ay tutulmaları ancak her iki ışık da bu daire üzerinde olduğunda meydana geldiği için bu isim verilmiştir.

bu not alınmalı ekliptik düzlemi, dünyanın yörünge düzlemi ile çakışıyor.

Güneş'in ekliptik boyunca görünen yıllık hareketi, Dünya'nın Güneş etrafında yörüngede hareket ettiği, yani doğuya doğru hareket ettiği aynı yönde gerçekleşir. Yıl boyunca Güneş, bir kuşak oluşturan ve zodyak adı verilen ekliptik 12 takımyıldızından art arda geçer.

Zodyak kuşağı şu takımyıldızlardan oluşur: Balık, Koç, Boğa, İkizler, Yengeç, Aslan, Başak, Terazi, Akrep, Yay, Oğlak ve Kova. Dünyanın ekvator düzlemi, dünyanın yörünge düzlemine 23°27' eğimli olduğundan, gök ekvatorunun düzlemi ayrıca ekliptik düzlemine e=23°27' açısıyla eğimlidir.

Ekliptiğin ekvatora eğimi sabit kalmaz (Güneş ve Ay'ın çekim kuvvetlerinin Dünya üzerindeki etkisi nedeniyle), bu nedenle, 1896'da astronomik sabitleri onaylarken, eğimi dikkate almaya karar verildi. ekliptiğin ekvatora olan uzaklığı ortalama olarak 23°27'8″,26'ya eşittir.

Gök ekvatoru ve ekliptik düzlem

Ekliptik, göksel ekvatoru denilen iki noktada keser. ilkbahar ve sonbahar ekinokslarının noktaları. İlkbahar ekinoksunun noktası genellikle takımyıldız Koç T'nin işaretiyle ve sonbahar ekinoksunun noktası - Terazi takımyıldızının işaretiyle - gösterilir. Bu noktalarda güneş sırasıyla 21 Mart ve 23 Eylül'de. Dünya'da bu günlerde gündüz geceye eşittir, Güneş tam olarak doğu noktasından doğar ve batı noktasından batar.

İlkbahar ve sonbahar ekinokslarının noktaları, ekvator ve ekliptik düzleminin kesişme noktalarıdır.

Ekinokslardan 90° olan ekliptik üzerindeki noktalara ne ad verilir? gündönümü noktaları. Güneş'in gök ekvatora göre en yüksek konumunda olduğu ekliptik üzerindeki E noktasına denir. yaz gündönümü noktası, ve en düşük konumu kapladığı E' noktasına denir. kış gündönümü noktası.

Yaz gündönümü noktasında, Güneş 22 Haziran'da ve kış gündönümü noktasında - 22 Aralık'ta meydana gelir. Gündönümlerinin tarihlerine yakın birkaç gün boyunca, Güneş'in gün ortası yüksekliği, bu noktaların adını aldığı bağlantılı olarak neredeyse değişmeden kalır. Güneş yaz gündönümündeyken, Kuzey Yarımküre'de gün en uzun, gece en kısa, kış gündönümünde ise tam tersi geçerlidir.

Yaz gündönümü gününde, gün doğumu ve gün batımı noktaları, ufukta doğu ve batı noktalarının mümkün olduğu kadar kuzeyindedir ve kış gündönümü gününde en uzak güneydedir.

Güneş'in ekliptik boyunca hareketi, ekvator koordinatlarında sürekli bir değişime, öğlen yüksekliğinde günlük bir değişime ve ufuk boyunca gün doğumu ve gün batımı noktalarının hareketine yol açar.

Güneş'in eğiminin göksel ekvator düzleminden ve sağ yükselişin - ilkbahar ekinoks noktasından ölçüldüğü bilinmektedir. Bu nedenle, Güneş ilkbahar ekinoksundayken, eğimi ve sağ yükselişi sıfırdır. Yıl boyunca, Güneş'in mevcut dönemdeki eğimi +23°26' ile -23°26' arasında değişir, yılda iki kez sıfırdan geçer ve 0'dan 360°'ye doğru yükseliş.

Yıl boyunca Güneş'in ekvator koordinatları

Yıl boyunca Güneş'in ekvator koordinatları eşit olmayan bir şekilde değişir. Bu, Güneş'in ekliptik boyunca düzensiz hareketi ve Güneş'in ekliptik boyunca hareketi ve ekliptiğin ekvatora eğimi nedeniyle olur. Güneş, görünen yıllık yolunun yarısını 21 Mart - 23 Eylül arasındaki 186 günde ve diğer yarısını 23 Eylül - 21 Mart arasındaki 179 günde kaplar.

Güneş'in ekliptik boyunca düzensiz hareketi, Dünya'nın Güneş etrafındaki tüm devrim süresi boyunca yörüngede aynı hızda hareket etmemesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Güneş, Dünya'nın eliptik yörüngesinin odaklarından birindedir.

İtibaren Kepler'in ikinci yasası Güneş ile gezegeni birbirine bağlayan çizginin eşit zaman dilimlerinde eşit alanları kapladığı bilinmektedir. Bu yasaya göre, Dünya, Güneş'e en yakın olduğu için, yani. günberi, daha hızlı hareket eder ve Güneş'ten en uzak, yani. günötesi- Yavaş.

Dünya kışın Güneş'e daha yakın, yazın ise daha uzaktır. Bu nedenle kış günlerinde yörüngede yaz günlerine göre daha hızlı hareket eder. Sonuç olarak, kış gündönümü gününde Güneş'in doğru yükselişindeki günlük değişim 1°07' iken, yaz gündönümü gününde sadece 1°02'dir.

Dünya'nın yörüngesinin her noktasındaki hareketinin hızlarındaki fark, sadece doğru yükselişte değil, aynı zamanda Güneş'in eğiminde de eşit olmayan bir değişime neden olur. Ancak ekliptiğin ekvatora eğimi nedeniyle değişimi farklı bir karaktere sahiptir. Güneş'in eğimi, ekinoksların yakınında en hızlı şekilde değişir ve gündönümlerinde neredeyse değişmez.

Güneş'in ekvator koordinatlarındaki değişimin doğasını bilmek, Güneş'in doğru yükseliş ve eğiminin yaklaşık bir hesaplamasını yapmamızı sağlar.

Böyle bir hesaplama yapmak için, Güneş'in bilinen ekvator koordinatlarına sahip en yakın tarihi alın. Daha sonra, Güneş'in günlük doğru yükselişinin ortalama 1 ° değiştiği ve ekinoksların geçişinden önceki ve sonraki ay boyunca Güneş'in eğiminin günde 0,4 ° değiştiği dikkate alınır; gündönümlerinden önceki ve sonraki ay boyunca - günde 0,1 ° ve belirtilenler arasındaki ara aylarda - 0,3 °.

§ 52. Güneş'in görünür yıllık hareketi ve açıklaması

Güneş'in yıl boyunca günlük hareketini gözlemleyerek, hareketinde yıldızların günlük hareketinden farklı birçok özelliği kolayca görebiliriz. Bunların en karakteristik özellikleri aşağıdaki gibidir.

1. Gün doğumu ve gün batımının yeri ve buna bağlı olarak azimutu günden güne değişir. 21 Mart'tan (Güneş'in doğu noktasından doğup batı noktasından battığı) 23 Eylül'e kadar, kuzeydoğu çeyrekte gün doğumu, kuzeybatı çeyrekte gün batımı gözlemlenir. Bu sürenin başında gün doğumu ve gün batımı noktaları önce kuzeye, sonra ters yöne doğru hareket eder. 23 Eylül'de tıpkı 21 Mart'ta olduğu gibi Güneş doğudan doğar ve batıdan batar. 23 Eylül'den 21 Mart'a kadar, benzer bir fenomen güneydoğu ve güneybatı mahallelerinde tekrarlanacak. Gün doğumu ve gün batımı noktalarının hareketi bir yıllık bir süreye sahiptir.

Yıldızlar her zaman ufukta aynı noktalarda doğar ve batar.

2. Güneş'in meridyen yüksekliği her gün değişir. Örneğin, Odessa'da (av = 46°.5 N) 22 Haziran'da en büyük ve 67°'ye eşit olacak, daha sonra azalmaya başlayacak ve 22 Aralık'ta en düşük 20° değerine ulaşacak. 22 Aralık'tan sonra Güneş'in meridyen yüksekliği artmaya başlayacak. Bu fenomen aynı zamanda yıllık bir dönemdir. Yıldızların meridyen yüksekliği her zaman sabittir. 3. Herhangi bir yıldızın doruk noktası ile Güneş arasındaki süre sürekli değişirken, aynı yıldızların iki doruk noktası arasındaki süre sabit kalır. Böylece, gece yarısı, şu anda kürenin Güneş'in karşı tarafında bulunan takımyıldızların zirveye ulaştığını görüyoruz. Sonra bazı takımyıldızlar diğerlerine yol açar ve yıl boyunca gece yarısında tüm takımyıldızlar sırayla doruğa ulaşır.

4. Günün (veya gecenin) uzunluğu yıl boyunca sabit değildir. Bu özellikle, örneğin Leningrad'da yüksek enlemlerde yaz ve kış günlerinin süresini karşılaştırırsak fark edilir.Bu, yıl boyunca Güneş'in ufkun üzerinde olduğu zaman farklı olduğu için olur. Ufkun üzerindeki yıldızlar her zaman aynı zaman miktarındadır.

Böylece Güneş, yıldızlarla birlikte gerçekleştirilen günlük hareketin yanı sıra, küre boyunca yıllık periyodu olan görünür bir harekete de sahiptir. Bu harekete görünür denir Güneş'in gök küresi üzerindeki yıllık hareketi.

Ekvator koordinatlarını günlük olarak belirlersek, Güneş'in bu hareketinin en görsel temsilini elde ederiz - sağ yükseliş a ve sapma b Daha sonra, bulunan koordinat değerlerini kullanarak, yardımcı gök küresine noktalar çizer ve bunları pürüzsüz bir şekilde bağlarız. eğri. Sonuç olarak, küre üzerinde, Güneş'in görünen yıllık hareketinin yolunu gösterecek olan büyük bir daire elde ederiz. Güneş'in üzerinde hareket ettiği gök küresi üzerindeki daireye ekliptik denir. Ekliptik düzlemi, ekvator düzlemine sabit bir açıyla eğimlidir g \u003d \u003d 23 ° 27 ", buna eğim açısı denir ekvator için ekliptik(Şek. 82).

Pirinç. 82.

Güneş'in ekliptik boyunca görünen yıllık hareketi, gök küresinin dönüşünün tersi yönde, yani batıdan doğuya gerçekleşir. Ekliptik, göksel ekvator ile ekinoks adı verilen iki noktada kesişir. Güneş'in güney yarımküreden kuzeye doğru hareket ettiği ve bu nedenle güneyden kuzeye (yani bS'den bN'ye) sapmanın adını değiştirdiği noktaya nokta denir. bahar ekinoksu ve Y simgesi ile gösterilir Bu simge, bu noktanın bir zamanlar bulunduğu takımyıldız Koç'u gösterir. Bu nedenle, bazen Koç noktası olarak adlandırılır. T noktası şu anda Balık takımyıldızında.

Güneş'in kuzey yarım küreden güneye doğru hareket ettiği ve sapmasının adını b N'den b S'ye değiştirdiği zıt noktaya denir. sonbahar ekinoksunun noktası. Bir zamanlar bulunduğu Terazi O takımyıldızının işareti ile belirlenir. Sonbahar ekinoksu şu anda Başak takımyıldızında.

L noktası denir yaz noktası, ve L noktası" - nokta kış gündönümleri.

Yıl boyunca Güneş'in ekliptik boyunca görünen hareketini takip edelim.

Güneş 21 Mart'ta ilkbahar ekinoksuna varıyor. Sağa yükseliş a ve güneş eğimi b sıfırdır. Dünya genelinde, Güneş O st noktasında doğar ve W noktasında batar ve gündüz geceye eşittir. 21 Mart'tan bu yana Güneş, ekliptik boyunca yaz gündönümü noktasına doğru hareket ediyor. Güneş'in doğru yükselişi ve meyli sürekli artıyor. Kuzey yarımkürede astronomik bahar geliyor ve güney yarımkürede sonbahar geliyor.

22 Haziran'da, yaklaşık 3 ay sonra, Güneş yaz gündönümü noktasına gelir L. Güneşin sağa yükselişi a \u003d 90 °, bir sapma b \u003d 23 ° 27 "K. Astronomik yaz kuzey yarımkürede başlar (en uzun günler ve kısa geceler) ve güneyde - kış (en uzun geceler ve en kısa günler)... Güneş ilerledikçe kuzeye meyli azalmaya başlar, sağa yükseliş ise artmaya devam eder.

Yaklaşık üç ay sonra, 23 Eylül'de Güneş, Q sonbahar ekinoksu noktasına gelir. Güneş'in sağa yükselişi a=180°, meyli b=0°. B \u003d 0 ° olduğundan (21 Mart gibi), o zaman dünya yüzeyindeki tüm noktalar için Güneş O st noktasında yükselir ve W noktasında batar. Gün geceye eşit olacaktır. Güneş'in eğiminin adı kuzey 8n'den güneye - bS'ye değişir. Astronomik sonbahar kuzey yarım kürede, ilkbahar ise güney yarım kürede gelir. Güneş'in ekliptik boyunca kış gündönümü U noktasına kadar daha fazla hareketiyle, sapma 6 ve sağ yükseliş aO artar.

22 Aralık'ta Güneş, kış gündönümü L " noktasına gelir. Sağa yükseliş a \u003d 270 ° ve sapma b \u003d 23 ° 27" S. Kuzey yarım kürede astronomik kış, güney yarım kürede ise yaz başlar.

22 Aralık'tan sonra Güneş T noktasına hareket eder. Eğiminin adı güneyde kalır, ancak azalır ve sağa yükseliş artar. Yaklaşık 3 ay sonra, 21 Mart'ta Güneş, tutulma boyunca tam bir devrim yaparak Koç burcuna geri döner.

Yıl içinde Güneş'in doğru yükseliş ve eğimindeki değişimler sabit kalmaz. Yaklaşık hesaplamalar için Güneş'in doğru yükselişindeki günlük değişim 1 ° olarak alınır. Günlük sapmadaki değişim, ekinokstan bir ay önce ve bir ay sonra 0°.4'e, gündönümlerinden bir ay önce ve gündönümlerinden bir ay sonra 0°.1'e eşit olarak alınır; zamanın geri kalanında, Güneş'in eğimindeki değişiklik 0 °.3'e eşit alınır.

Güneşin doğru yükselişindeki değişimin özelliği, zamanı ölçmek için temel birimlerin seçilmesinde önemli bir rol oynar.

İlkbahar ekinoksu, ekliptik boyunca Güneş'in yıllık hareketine doğru hareket eder. Yıllık hareketi 50", 27 veya yuvarlak 50", 3'tür (1950 için). Sonuç olarak Güneş, sabit yıldızlara göre orijinal konumuna 50 "3 kadar ulaşmıyor. Güneş'in belirtilen yolu geçmesi için 20 m m 24 s gerekli olacaktır. Bu nedenle bahar,

Güneş bitmeden önce gelir ve görünen yıllık hareketi, sabit yıldızlara göre 360 ​​° 'lik tam bir dairedir. Baharın başlama anındaki değişim, MÖ 2. yüzyılda Hipparchus tarafından keşfedildi. M.Ö e. Rodos adasında yaptığı yıldız gözlemlerinden. Bu fenomene ekinoksların presesyonu veya presesyon adını verdi.

İlkbahar ekinoksunun hareketi olgusu, tropikal ve yıldız yılları kavramlarının tanıtılmasını gerektirdi. Tropik bir yıl, Güneş'in ilkbahar ekinoks noktası T'ye göre göksel kürede tam bir devrim yaptığı bir süredir. "Tropik bir yılın süresi 365.2422 gündür. Tropik bir yıl, doğal olaylarla tutarlıdır ve doğru bir şekilde şunları içerir: yılın mevsimlerinin tam döngüsü: ilkbahar, yaz, sonbahar ve kış.

Yıldız yılı, Güneş'in yıldızlara göre göksel alanda tam bir devrim yaptığı bir zaman dilimidir. Bir yıldız yılının süresi 365.2561 gündür. Yıldız yılı, tropikal yıldan daha uzundur.

Gök küresi boyunca görünen yıllık hareketinde Güneş, tutulum boyunca yer alan çeşitli yıldızların arasından geçer. Antik çağda bile bu yıldızlar, çoğuna hayvan isimleri verilen 12 takımyıldıza bölünmüştü. Bu takımyıldızların oluşturduğu ekliptik boyunca uzanan gökyüzü şeridine Zodyak (hayvan çemberi) ve takımyıldızlara zodyak adı verildi.

Yılın mevsimlerine göre, Güneş aşağıdaki takımyıldızlardan geçer:

Güneş'in ekliptik boyunca yıllık ve göksel kürenin dönüşü nedeniyle günlük ortak hareketinden, Güneş'in spiral bir çizgi boyunca genel bir hareketi yaratılır. Bu doğrunun aşırı paralelleri, ekvatorun her iki yanında β=23°.5 uzaklıkta kaldırılır.

22 Haziran'da Güneş, kuzey göksel yarımkürede aşırı günlük paraleli tarif ettiğinde, İkizler takımyıldızındadır. Uzak geçmişte, Güneş, Yengeç takımyıldızındaydı. 22 Aralık'ta Güneş, Yay takımyıldızında ve geçmişte Oğlak takımyıldızındaydı. Bu nedenle, aşırı kuzey gök paraleline Yengeç Dönencesi ve güneye - Oğlak Dönencesi adı verildi. Kuzey yarımkürede cp = bemax = 23 ° 27 "enlemlerine karşılık gelen karasal paralellikler, Yengeç Dönencesi veya kuzey tropik ve güneyde - Oğlak Dönencesi veya güney tropik olarak adlandırıldı.

Gök küresinin eşzamanlı dönüşü ile ekliptik boyunca meydana gelen Güneş'in ortak hareketinde, bir dizi özellik vardır: ufkun üstündeki ve ufkun altındaki günlük paralelin uzunluğu değişir (ve dolayısıyla uzunluk gündüz ve gece), Güneş'in meridyen yükseklikleri, gün doğumu ve gün batımı noktaları vb. Tüm bu fenomenler, bir yerin coğrafi enlemi ile Güneş'in eğimi arasındaki ilişkiye bağlıdır. Bu nedenle, farklı enlemlerde bulunan bir gözlemci için farklı olacaktır.

Bu fenomenleri bazı enlemlerde düşünün:

1. Gözlemci ekvatorda, cp = 0°. Dünyanın ekseni, gerçek ufuk düzleminde yer alır. Gök ekvatoru birinci düşey ile çakışır. Güneş'in günlük paralelleri birinci dikeye paraleldir, bu nedenle Güneş günlük hareketinde asla ilk dikeyi geçmez. Güneş her gün doğar ve batar. Gündüz her zaman geceye eşittir. Güneş yılda iki kez zirvesindedir - 21 Mart ve 23 Eylül.

Pirinç. 83.

2. Gözlemci enlemde φ
3. Gözlemci 23°27" enleminde
4. Gözlemci φ\u003e 66 ° 33 "K veya S (Şek. 83) enlemindedir. Kayış kutupsaldır. φ \u003d 66 ° 33" N veya S paralellerine kutup daireleri denir. Kutup günleri ve geceleri kutup kuşağında, yani Güneş ufkun üzerinde bir günden fazla veya ufkun altında bir günden fazla olduğunda gözlemlenebilir. Kutup günleri ve geceleri ne kadar uzun olursa, enlem o kadar büyük olur. Güneş, yalnızca eğiminin 90°-φ'den az olduğu günlerde doğar ve batar.

5. Gözlemci φ=90°K veya G kutbundadır. Dünyanın ekseni çekül çizgisiyle ve dolayısıyla ekvator ile gerçek ufuk düzlemi ile çakışmaktadır. Gözlemcinin meridyeninin konumu belirsiz olacak, bu nedenle dünyanın bazı kısımları eksik. Gün boyunca Güneş ufka paralel hareket eder.

Ekinoks günlerinde kutup gün doğumları veya gün batımları meydana gelir. Gündönümü günlerinde, Güneş'in yüksekliği en büyük değerlerine ulaşır. Güneş'in yüksekliği her zaman eğimine eşittir. Kutup günü ve kutup gecesi 6 ay sürer.

Böylece, Güneş'in farklı enlemlerdeki günlük ve yıllık ortak hareketinin neden olduğu çeşitli astronomik olaylar (zirveden geçen, kutup gündüz ve gece fenomenleri) ve bu fenomenlerin neden olduğu iklimsel özellikler nedeniyle, dünya yüzeyi ikiye ayrılır. tropikal, ılıman ve kutup bölgeleri.

tropikal kuşak Dünya yüzeyinin bir kısmına (φ \u003d 23 ° 27 "K ve 23 ° 27" S enlemleri arasında), Güneş'in her gün doğup battığı ve yılda iki kez zirvesinde olduğu denir. Tropikal bölge tüm dünya yüzeyinin %40'ını kaplar.

ılıman bölge Güneşin her gün doğup battığı, ancak asla zirvesinde olmadığı dünya yüzeyinin parçası olarak adlandırılır. İki ılıman bölge vardır. Kuzey yarımkürede φ = 23°27"K ve φ = 66°33"K enlemleri arasında ve güney yarımkürede φ=23°27"G ve φ = 66°33"G enlemleri arasında. Ilıman bölgeler dünya yüzeyinin %50'sini kaplar.

kutup kemeri kutup günlerinin ve gecelerinin gözlemlendiği yer yüzeyinin parçası olarak adlandırılır. İki polar kayış var. Kuzey kutup kuşağı, φ \u003d 66 ° 33 "N enleminden kuzey kutbuna ve güneyden - φ \u003d 66 ° 33" S'den güney kutbuna uzanır. Dünya yüzeyinin %10'unu kaplarlar.

Nicolaus Copernicus (1473-1543), Güneş'in gök küresindeki görünür yıllık hareketinin doğru bir açıklamasını yapan ilk kişiydi. Güneş'in gök küresindeki yıllık hareketinin onun gerçek hareketi olmadığını, sadece Dünya'nın Güneş etrafındaki yıllık hareketini yansıtan görünür hareket olduğunu gösterdi. Kopernik dünya sistemine güneş merkezli deniyordu. Bu sisteme göre Güneş, Dünyamız da dahil olmak üzere gezegenlerin etrafında hareket ettiği güneş sisteminin merkezindedir.

Dünya aynı anda iki harekete katılır: kendi ekseni etrafında döner ve Güneş'in etrafında bir elips içinde hareket eder. Dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüşü, gece ve gündüzün değişmesine neden olur. Güneş etrafındaki hareketi mevsimlerin değişmesine neden olur. Dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüşü ve Güneş etrafındaki hareketinden, Güneş'in gök küresindeki görünür hareketi meydana gelir.

Güneş'in gök küresindeki görünür yıllık hareketini açıklamak için Şekil 1'i kullanıyoruz. 84. Merkezde, Dünya'nın etrafında saat yönünün tersine hareket ettiği Güneş S vardır. Dünyanın ekseni uzayda değişmeyen konumunu korur ve ekliptik düzlemle 66°33'lük bir açı yapar.Bu nedenle ekvator düzlemi ekliptik düzleme e=23°27" bir açıyla eğimlidir. Ardından, ekliptik ve mevcut konumlarında üzerinde yazılı olan Zodyak takımyıldızlarının işaretleri ile göksel küre gelir.

Dünya 21 Mart'ta I konumuna geliyor. Dünya'dan bakıldığında Güneş, şu anda Balık takımyıldızında bulunan T noktasındaki gök küresine yansıtılıyor. Güneş'in eğimi be=0°. Dünya'nın ekvatorunda bulunan bir gözlemci, öğle saatlerinde Güneş'i zirvesinde görür. Tüm karasal paraleller yarı aydınlatılır, bu nedenle dünya yüzeyindeki tüm noktalarda gündüz geceye eşittir. Astronomik bahar kuzey yarım kürede başlar ve sonbahar güney yarım kürede başlar.

Pirinç. 84.

Dünya 22 Haziran'da II. pozisyona giriyor. Güneş sapması b=23°,5N. Dünya'dan bakıldığında Güneş, İkizler takımyıldızına yansıtılır. φ = 23 °, 5N enleminde bulunan bir gözlemci için, (Güneş öğle saatlerinde zirveden geçer. Günlük paralellerin çoğu kuzey yarımkürede ve daha küçük bir kısmı güneyde aydınlatılır. Kuzey kutup kuşağı aydınlatılır ve güneyi aydınlatılmamış Kutup günü kuzeyde ve güney kutup gecesinde sürer.Dünya'nın kuzey yarım küresinde, Güneş ışınları neredeyse dikey olarak ve güney yarım kürede - bir açıyla düşer, yani Kuzey yarım kürede astronomik yaz, güney yarım kürede kış başlar.

Dünya 23 Eylül'de III. pozisyona giriyor. Güneş'in meyli bo=0° ve şu anda Başak takımyıldızında bulunan Terazi noktasına izdüşümü var. Ekvatordaki bir gözlemci, öğle saatlerinde güneşi zirvesinde görür. Tüm karasal paraleller Güneş tarafından yarı aydınlatılır, bu nedenle Dünya'nın tüm noktalarında gündüz geceye eşittir. Astronomik sonbahar kuzey yarım kürede başlar ve ilkbahar güney yarım kürede başlar.

22 Aralık Dünya IV. konuma geliyor Güneş, Yay takımyıldızına yansıtılıyor. Güneş sapması 6=23°,5S. Güney yarımkürede, günlük paralellerin çoğu kuzeydekinden daha fazla aydınlatılır, bu nedenle güney yarımkürede gün geceden daha uzundur ve kuzey yarımkürede bunun tersi geçerlidir. Güneş ışınları güney yarım küreye neredeyse dikey, kuzey yarım küreye ise bir açıyla düşer. Bu nedenle astronomik yaz güney yarım kürede, kış kuzey yarım kürede gelir. Güneş güney kutup kuşağını aydınlatır ve kuzeyi aydınlatmaz. Kutup günü güney kutup kuşağında, gece kuzeyde görülür.

Dünyanın diğer ara konumları için uygun açıklamalar yapılabilir.

İleri
İçindekiler
Geri

Güneş'in günlük yolu. Güneş her gün gökyüzünün doğu tarafında ufuktan yükselirken gökyüzünün üzerinden geçer ve batıda tekrar gizlenir. Kuzey Yarımküre sakinleri için bu hareket soldan sağa, güneyliler için sağdan sola doğru gerçekleşir. Öğle vakti, Güneş en yüksek noktasına ulaşır veya gökbilimcilerin dediği gibi doruğa ulaşır. Öğlen üst doruktur ve ayrıca bir alt doruk vardır - gece yarısı. Orta enlemlerimizde, Güneş'in alt doruk noktası ufkun altında gerçekleştiği için görünmez. Ancak, Güneş'in bazen yaz aylarında batmadığı Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesinde, hem üst hem de alt dorukları gözlemleyebilirsiniz. Coğrafi kutupta, Güneş'in günlük yolu neredeyse ufka paraleldir. İlkbahar ekinoksunun olduğu gün ortaya çıkan Güneş, yılın dörtte biri boyunca ufkun üzerindeki daireleri tanımlayarak daha da yükselir. Yaz gündönümü gününde, maksimum yüksekliğine (23,5?) ulaşır.

Yılın sonraki çeyreği için, sonbahar ekinoksundan önce Güneş batar. Bu kutup günü. Sonra kutup gecesi yarım yıl sürer. Orta enlemlerde, Güneş'in görünür günlük yolu yıl boyunca ya kısalır ya da artar. Kış gündönümünde en düşük, yaz gündönümünde en yüksektir. Ekinokslar sırasında Güneş gök ekvatorundadır. Aynı zamanda doğu noktasında yükselir ve batı noktasında batar. İlkbahar ekinoksundan yaz gündönümüne kadar olan dönemde, gündoğumunun yeri, gündoğumu noktasından sola, kuzeye doğru hafifçe kayar. Ve giriş yeri, kuzeyde de olsa, batı noktasından sağa doğru hareket eder. Yaz gündönümü gününde, Güneş kuzeydoğuda görünür ve öğle saatlerinde yılın en yüksek irtifasında doruğa ulaşır. Güneş kuzeybatıda batıyor. Daha sonra gün doğumu ve gün batımı yerleri tekrar güneye kayar. Kış gündönümünde, Güneş güneydoğudan doğar, gök meridyeninin en alt noktasından geçer ve güneybatıdan batar. Kırılma (yani, ışık ışınlarının dünya atmosferindeki kırılması) nedeniyle, armatürün görünen yüksekliğinin her zaman gerçek olandan daha büyük olduğu akılda tutulmalıdır. Bu nedenle, bir atmosferin yokluğunda olacağından gün doğumu daha erken ve gün batımı daha sonra gerçekleşir. Bu nedenle, Güneş'in günlük yolu, gök ekvatoruna paralel gök küresinin küçük bir dairesidir. Aynı zamanda, yıl boyunca Güneş, gök ekvatoruna göre kuzeye veya güneye doğru hareket eder. Yolculuğunun gündüz ve gece bölümleri aynı değildir. Sadece ekinoks günlerinde, Güneş'in gök ekvatorunda olduğu günlerde eşittirler.

Güneş'in yıllık yolu "Güneş'in yıldızlar arasındaki yolu" ifadesi birisine tuhaf gelebilir. Gündüzleri yıldızları göremezsiniz. Bu nedenle, Güneş'in yavaş olduğunu fark etmek kolay değil, yaklaşık 1? günde, yıldızlar arasında sağdan sola hareket eder. Ancak yıl boyunca yıldızlı gökyüzünün görünümünün nasıl değiştiğini görebilirsiniz. Bütün bunlar, Dünya'nın Güneş etrafındaki devriminin bir sonucudur. Güneş'in yıldızların arka planına karşı görünür yıllık hareketinin yoluna ekliptik (Yunanca "tutulma" - "tutulma" dan) denir ve tutulma boyunca devrim dönemine yıldız yılı denir. 265 gün 6 saat 9 dakika 10 saniye veya 365.2564 ortalama güneş gününe eşittir. Ekliptik ve göksel ekvator, ilkbahar ve sonbahar ekinokslarının olduğu noktalarda 23? 26" açıyla kesişir. Bu noktalardan ilkinde, Güneş genellikle 21 Mart'ta, gökyüzünün güney yarım küresinden geçtiğinde olur. kuzeye.İkincisinde, 23 Eylül'de, kuzey yarımkürelerinden güneye geçtiklerinde.Eliptiğin kuzeye en uzak noktasında, Güneş 22 Haziran'dır (yaz gündönümü) ve güneyde - 22 Aralık (kış gündönümü).Artık yılda, bu tarihler bir gün kaydırılır.Eliptikteki dört noktadan ana nokta ilkbahar ekinoksudur.Göksel koordinatlardan birinin ölçüldüğü ondandır - sağ Yükseliş Aynı zamanda yıldız zamanını ve tropik yılı saymaya da hizmet eder - Güneş'in merkezinin vernal ekinoks noktasından iki ardışık geçişi arasındaki zaman aralığı. Tropik yıl gezegenimizdeki mevsimlerin değişimini belirler. İlkbahar noktası ekinoksundan beri Dünya ekseninin deviniminden dolayı yıldızlar arasında yavaşça hareket eder, tropikal yıldız süresinden yaklaşık bir yıl daha az. 365.2422 ortalama güneş günüdür. Yaklaşık 2 bin yıl önce, Hipparchus yıldız kataloğunu derlediğinde (tümüyle bize ulaşan ilk), ilkbahar ekinoksu Koç takımyıldızındaydı. Zamanımıza kadar, Balık takımyıldızına neredeyse 30? taşındı ve sonbahar ekinoks noktası Terazi takımyıldızından Başak takımyıldızına taşındı.

Ancak geleneğe göre, ekinoksların noktaları eski "gündönümü" takımyıldızlarının eski işaretleri - Koç ve Terazi ile belirlenir. Aynı şey gündönümü noktalarında da oldu: Boğa takımyıldızındaki yaz Yengeç burcuyla, Yay takımyıldızındaki kış ise Oğlak burcuyla işaretlendi. Ve son olarak, son şey, Güneş'in görünen yıllık hareketi ile bağlantılıdır. İlkbahar ekinoksundan sonbahar ekinoksuna (21 Mart'tan 23 Eylül'e kadar) güneş tutulmasının yarısı 186 gün sürer. Sonbahar ekinoksundan ilkbahar ekinoksuna kadar olan ikinci yarı 179 gün sürer (artık yılda 180 gün). Ama sonuçta, ekliptiğin yarısı eşittir: her biri 180 mi? Bu nedenle, Güneş ekliptik boyunca eşit olmayan bir şekilde hareket eder. Bu eşitsizlik, Dünya'nın Güneş etrafındaki eliptik bir yörüngedeki hareketinin hızındaki bir değişiklik ile açıklanmaktadır. Güneş'in ekliptik boyunca düzensiz hareketi, mevsimlerin farklı uzunluklarına yol açar. Örneğin, kuzey yarım kürenin sakinleri için ilkbahar ve yaz, sonbahar ve kıştan altı gün daha uzundur. 2-4 Haziran tarihlerinde Dünya, Güneş'ten 2-3 Ocak'a göre 5 milyon kilometre daha uzun bir mesafede bulunuyor ve yörüngesinde Kepler'in ikinci yasasına göre daha yavaş hareket ediyor. Yaz aylarında, Dünya Güneş'ten daha az ısı alır, ancak Kuzey Yarımküre'de yaz kıştan daha uzundur. Bu nedenle, Kuzey Yarımküre Güney Yarımküre'den daha sıcaktır.

1 Güneş'in yıllık hareketi ve ekliptik koordinat sistemi

Güneş, günlük dönüşüyle ​​birlikte, yıl boyunca ekliptik adı verilen büyük bir daire boyunca gök küresi boyunca ters yönde yavaşça hareket eder. Ekliptik, değeri şu anda 23 26´ya yakın olan Ƹ açısıyla gök ekvatoruna eğimlidir. Ekliptik göksel ekvator ile ilkbahar ♈ (21 Mart) ve sonbahar noktasında kesişir. Ω (23 Eylül) ekinokslar. Ekinokslardan 90 olan ekliptik noktaları, yaz (22 Haziran) ve kış (22 Aralık) gündönümlerinin noktalarıdır. Güneş diskinin merkezinin ekvator koordinatları, yıl boyunca 0h'den 24h'ye (sağ yükseliş) - ekliptik boylam ϒm, vernal ekinokstan enlem dairesine kadar sürekli olarak değişir. 23 26´ ila -23 26´ (sapma) - ekliptik enlem, 0 ila +90 kuzey kutbuna ve 0 ila -90 güney kutbuna ölçüldü. Zodyak takımyıldızları, ekliptik çizgisinde yer alan takımyıldızlardır. 13 takımyıldızın ekliptik çizgisinde bulunur: Koç, Boğa, İkizler, Yengeç, Aslan, Başak, Terazi, Akrep, Yay, Oğlak, Kova, Balık ve Yılancı. Ancak Güneş, Yay ve Akrep takımyıldızlarının çoğu zaman içinde olmasına rağmen, takımyıldız Ophiuchus'tan bahsedilmez. Bu kolaylık sağlamak için yapılır. Güneş 0 ila -6 arasındaki yüksekliklerde ufkun altındayken - sivil alacakaranlık sürer ve -6 ila -18 arası - astronomik alacakaranlık.

2 Ölçüm süresi

Zamanın ölçümü, kubbenin günlük dönüşünün ve Güneş'in yıllık hareketinin gözlemlerine, yani. dünyanın kendi ekseni etrafında dönüşü ve dünyanın güneş etrafındaki dönüşü.

Gün adı verilen temel zaman biriminin uzunluğu, gökyüzünde seçilen bir noktaya bağlıdır. Astronomide, bu tür noktalar alınır:

İlkbahar ekinoksu ♈ ( yıldız zamanı);

Güneş'in görünür diskinin merkezi ( gerçek güneş, gerçek güneş zamanı);

- ortalama güneş - Gökyüzündeki konumu herhangi bir an için teorik olarak hesaplanabilen hayali bir nokta ( ortalama güneş zamanı)

Tropik yıl, Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketine bağlı olarak uzun zaman dilimlerini ölçmek için kullanılır.

tropikal yıl- Güneş'in gerçek merkezinin merkezinin ilkbahar ekinoksundan iki ardışık geçişi arasındaki zaman aralığı. 365.2422 ortalama güneş günü içerir.

Noktanın yavaş hareketinden dolayı bahar ekinoksu güneşe doğru, neden oldu presesyon, yıldızlara göre Güneş 20 dakikalık bir zaman aralığından sonra gökyüzünde aynı noktadadır. 24 saniye Tropikal yıldan daha uzun. denir yıldız yılı ve 365.2564 ortalama güneş günü içerir.

3 yıldız zamanı

Aynı coğrafi meridyen üzerinde ilkbahar ekinoksunun iki ardışık doruk noktası arasındaki zaman aralığına denir. yıldız günleri.

Yıldız zamanı, ilkbahar ekinoksunun saat açısıyla ölçülür: S=t ♈ ve herhangi bir yıldızın dik yükselişi ile saat açısının toplamına eşittir: S = α + t.

Herhangi bir andaki yıldız zamanı, herhangi bir armatürün doğru yükselişine ve saat açısına eşittir.

Güneşin üst doruk noktasında saat açısı t=0 ve S = α.

4 Gerçek güneş zamanı

Aynı coğrafi meridyen üzerinde Güneş'in (güneş diskinin merkezi) iki ardışık doruk noktası arasındaki zaman aralığına denir. Ben gerçek güneşli günlerim.

Belirli bir meridyen üzerinde gerçek bir güneş gününün başlangıcı, Güneş'in alt doruk noktası olarak alınır ( gerçek gece yarısı).

Gerçek bir güneş gününün kesirleri olarak ifade edilen, Güneş'in alt zirvesinden başka herhangi bir konuma kadar olan zamana denir. gerçek güneş zamanı Tʘ

Gerçek güneş zamanı 12 saat artan Güneş'in saat açısı cinsinden ifade edilir: Т ʘ = t ʘ + 12 h

5 Ortalama güneş zamanı

Günün sabit bir süreye sahip olması ve aynı zamanda Güneş'in hareketi ile ilişkilendirilmesi için astronomide iki hayali nokta kavramı tanıtılmaktadır:

Ortalama Ekliptik ve Ortalama Ekvator Güneşi.

Ortalama ekliptik Güneş (cf. Eclip. S.), ortalama bir hızla ekliptik boyunca düzgün bir şekilde hareket eder.

Ortalama ekvator Güneşi, ekvator boyunca ortalama ekliptik Güneş'in sabit hızında hareket eder ve aynı anda ilkbahar ekinoksunu geçer.

Ortalama ekvator Güneş'in aynı coğrafi meridyen üzerinde birbirini takip eden iki doruk noktası arasındaki zaman aralığına denir. ortalama güneş günü.

Ortalama ekvator Güneşinin alt zirvesinden diğer konumlarına kadar geçen süre, ortalama bir güneş gününün kesirleri olarak ifade edilir. ortalama güneş zamanıTm.

ortalama güneş zamanı Tm belirli bir meridyen üzerinde herhangi bir anda sayısal olarak Güneş'in saat açısına eşittir: Tm= t m+ 12 saat

Ortalama süre, gerçek süreden değere göre farklılık gösterir. zaman denklemleri: Tm= Tʘ +n .

6 Evrensel, standart ve standart zaman

Dünya:

Greenwich meridyeninin yerel ortalama güneş zamanı denir. evrensel veya evrensel zaman T 0 .

Dünyadaki herhangi bir noktanın yerel ortalama güneş zamanı şu şekilde belirlenir: Tm= T 0+λh

standart zaman:

Zaman, her bir zaman diliminin yaklaşık olarak ortasında, tam olarak 15 (veya 1 saat) boylamda bulunan 24 ana coğrafi meridyen üzerinde tutulur. Ana sıfır meridyeni Greenwich olarak kabul edilir. Standart saat, evrensel saat artı saat dilimi numarasıdır: T P \u003d T 0+n

Annelik:

Rusya'da, pratik hayatta, Mart 2011'e kadar doğum zamanı kullanıldı:

T D \u003d T P+ 1 saat

Moskova'nın bulunduğu ikinci saat diliminin kararname saatine Moskova saati denir. Yaz döneminde (Nisan-Ekim) saat ibreleri bir saat ileri alınıyordu ve kışın bir saat önce dönüyordu.

7 Kırılma

Armatürlerin ufuk üzerindeki görünen konumu, formüllerle hesaplanandan farklıdır. Gök cisimlerinden gelen ışınlar, gözlemcinin gözüne girmeden önce Dünya atmosferinden geçer ve orada kırılır. Ve yoğunluk Dünya'nın yüzeyine doğru arttığından, ışık demeti eğri bir çizgi boyunca aynı yönde giderek daha fazla sapar, böylece gözlemcinin yıldızı gördüğü OM 1 yönü doğru saptırılır. başucu ve bir atmosferin yokluğunda armatürü göreceği OM 2 yönü ile çakışmaz.

Dünya atmosferinin geçişi sırasında ışık ışınlarının kırılma olgusuna astronomik denir. refraksiyon. Açı M 1 OM 2 denir kırılma açısı veya kırılma ρ.

ZOM 1 açısına zʹ yıldızının görünen başucu mesafesi denir ve ZOM 2 açısına gerçek başucu mesafesi z: z - zʹ = ρ, yani. armatürün gerçek mesafesi, görünür olandan bir değer kadar daha büyüktür ρ.

Ufuk çizgisinde refraksiyon ortalama olarak eşittir 35ʹ.

Kırılma nedeniyle, Güneş ve Ay'ın disklerinin biçimindeki değişiklikler, yükselirken veya batarken gözlenir.

Odanın ortasına bir sandalye yerleştirin ve yüzünü çevirerek etrafında birkaç daire çizin. Ve sandalyenin hareketsiz olması önemli değil - size uzayda hareket ediyor gibi görünecek, çünkü çeşitli oda mobilyalarının arka planına karşı görünecek.

Aynı şekilde, Dünya da Güneş'in etrafında dönüyor ve bize, Dünya'nın sakinlerine, Güneş'in yıldızların arka planına karşı hareket ederek bir yıl içinde gökyüzünde tam bir devrim yarattığı görülüyor. Güneş'in bu hareketine yıllık denir. Ayrıca Güneş, diğer tüm gök cisimleri gibi gökyüzünün günlük hareketinde yer alır.

Güneş'in yıllık hareketinin meydana geldiği yıldızlar arasındaki yola ekliptik denir.

Güneş, ekliptik boyunca bir yılda tam bir devrim yapar, yani. yaklaşık 365 gün içinde, yani Güneş günde 360°/365≈1° hareket eder.

Güneş yıldan yıla yaklaşık olarak aynı yol boyunca hareket ettiğinden, yani. ekliptiğin yıldızlar arasındaki konumu zamanla çok, çok yavaş değişir, ekliptik yıldızlı gökyüzünün haritasına çizilebilir:

Burada mor çizgi gök ekvatorudur. Yukarıda, ekvatora bitişik gökyüzünün kuzey yarım küresinin bir kısmı, altında ise güney yarım kürenin ekvator kısmıdır.

Kalın dalgalı çizgi, Güneş'in gökyüzündeki yıllık yolunu gösterir, yani. ekliptik. En üstte, Dünya'nın kuzey yarım küresinde, Güneş gökyüzünün karşılık gelen bölgesindeyken, yılın hangi mevsiminin başladığı yazılıdır.

Güneş'in haritadaki görüntüsü ekliptik boyunca sağdan sola doğru hareket eder.

Yıl boyunca, Güneş 12 zodyak takımyıldızını ve bir tane daha ziyaret etmeyi başarır - Ophiuchus'ta (29 Kasım - 17 Aralık arası),

Ekliptikte dört özel nokta vardır.

BP ilkbahar ekinoksudur. İlkbahar ekinoksundan geçen güneş, gökyüzünün güney yarım küresinden kuzeye düşer.

LS - yaz gündönümü noktası, - gökyüzünün kuzey yarım küresinde bulunan ve göksel ekvatordan en uzak olan ekliptik noktası.

VEYA sonbahar ekinoksunun noktasıdır. Sonbahar ekinoksu noktasından geçen güneş, gökyüzünün kuzey yarım küresinden güneye doğru düşer.

ZS - kış gündönümü noktası, - gökyüzünün güney yarım küresinde bulunan ve gök ekvatorundan en uzak olan ekliptik noktası.

tutulma noktası	Güneş ekliptik üzerinde belirli bir noktadadır	Astronomik sezonun başlangıcı
bahar ekinoksu
Yaz gündönümü
sonbahar ekinoksu
kış gündönümü

Son olarak, Güneş'in gerçekten yıldızlar arasında gökyüzünde hareket ettiğini nereden biliyorsunuz?

Şu anda, bu hiç sorun değil, çünkü. en parlak yıldızlar gündüz bile teleskopla görülebilir, bu nedenle dilerseniz teleskopla güneş'in yıldızlar arasındaki hareketi kendi gözlerinizle görülebilir.

Ön teleskopik çağda, gökbilimciler, Güneş'in göksel ekvatordan açısal mesafesini belirlemelerine izin veren dikey bir kutup olan cüceden gölgenin uzunluğunu ölçtüler. Ayrıca Güneş'in kendisini değil, Güneş'e taban tabana zıt yıldızları, yani yıldızları gözlemlediler. gece yarısı ufkun üzerinde en yüksekte olan yıldızlar. Sonuç olarak, eski astronomlar Güneş'in gökyüzündeki konumunu ve dolayısıyla güneş tutulmasının yıldızlar arasındaki konumunu belirlediler.