محاضرة في علم الفلك - الكرة السماوية ، أهم نقاطها. الدروس

اختبار . الكرة السماوية (جومولينا ن.)

1. الكرة السماوية هي:
أ) كرة خيالية نصف قطرها كبير بلا حدود ، محصورة حول مركز المجرة ؛
ب) كرة بلورية ، وفقًا لليونانيين القدماء ، تعلق عليها النجوم ؛
ج) كرة تخيلية نصف قطر عشوائي ، مركزها عين الراصد.
د) كرة خيالية - الحدود الشرطية لمجرتنا.

2. الكرة السماوية:
أ) لا يتحرك ، الشمس والأرض والكواكب الأخرى وأقمارها الصناعية تتحرك على طول سطحها الداخلي ؛
ب) يدور حول محور يمر عبر مركز الشمس ، وتساوي فترة دوران الكرة السماوية فترة دوران الأرض حول الشمس ، أي عام واحد ؛
ج) يدور حول محور الأرض بفترة تساوي فترة دوران الأرض حول محورها ، أي يوم واحد؛
د) يدور حول مركز المجرة ، وتساوي فترة دوران الكرة السماوية فترة دوران الشمس حول مركز المجرة.

3. سبب الدوران اليومي للكرة السماوية هو:
أ) الحركة الصحيحة للنجوم.
ب) دوران الأرض حول محورها.
ج) حركة الأرض حول الشمس.
د) حركة الشمس حول مركز المجرة.

4- مركز الكرة السماوية:
أ) يتطابق مع عين الراصد ؛
ب) يتزامن مع المركز النظام الشمسي;
ج) يتزامن مع مركز الأرض ؛
د) يتزامن مع وسط المجرة.

5. القطب الشمالي من العالم في الوقت الحاضر:
أ) يتزامن مع نجم الشمال.
B) يقع على بعد 1 ° .5 من Ursa Minor ؛
ج) يقع بالقرب من ألمع نجم في السماء بأكملها - سيريوس ؛
D) يقع في كوكبة Lyra بالقرب من النجم Vega.

6. تقوم كوكبة Ursa Major بثورة كاملة حول نجم الشمال في وقت يساوي
أ) ليلة واحدة
ب) يوم واحد.
ب) شهر واحد
د) سنة واحدة.

7. محور العالم هو:
أ) خط يمر عبر ذروة Z و nadir Z "ويمر عبر عين المراقب ؛
ب) خط يربط بين نقاط الجنوب جنوب وشمال شمال ويمر عبر عين الراصد ؛
ج) خط يربط بين نقطتي الشرق شرق وغرب غرب ويمر عبر عين الراصد ؛
د) خط يربط بين قطبي العالم P و P "ويمر عبر عين الراصد.

8. أقطاب العالم تسمى النقاط:
أ) نقاط شمال شمال وجنوب س.
ب) نقاط شرق شرق وغرب غرب.
ج) نقاط تقاطع محور العالم مع الكرة السماوية P و P "؛
د) القطبين الشمالي والجنوبي للأرض.

9. تسمى نقطة الذروة:

10. تسمى نقطة الحضيض:
أ) نقطة تقاطع الكرة السماوية مع خط راسيا تقع فوق الأفق ؛
ب) نقطة تقاطع الكرة السماوية مع خط راسيا تقع تحت الأفق ؛
ج) نقطة تقاطع الكرة السماوية مع محور العالم الواقعة في نصف الكرة الشمالي ؛
د) نقطة تقاطع الكرة السماوية مع محور العالم وتقع في نصف الكرة الجنوبي.

11. يسمى خط الطول السماوي:
أ) طائرة تمر عبر خط الظهر NS ؛
ب) مستوى عمودي على محور العالم P و P "؛
ج) مستوى عمودي على خط راسيا يمر عبر ذروة Z و nadir Z "؛
د) طائرة تمر عبر النقطة الشمالية N ، القطبين السماويين P و P ، ذروة Z ، النقطة الجنوبية S.

12. يسمى خط الظهر:
أ) خط يربط بين نقاط الشرق شرق وغرب غرب ؛
ب) خط يربط بين نقاط الجنوب س والشمال شمالاً ؛
ج) خط يربط بين نقاط قطب العالم P وقطب العالم P "؛
د) خط يربط بين نقطتي الذروة Z والنظير Z ".

13. المسارات الظاهرة للنجوم ، عندما تتحرك عبر السماء ، تكون متوازية
أ) خط الاستواء السماوي
ب) خط الزوال السماوي.
ب) مسير الشمس
د) الأفق.

14. الذروة العليا هي:
أ) موضع النجم الذي يكون فيه الارتفاع فوق الأفق ضئيلًا ؛
ب) مرور النجم عبر نقطة ذروة Z ؛
ج) مرور النجم عبر خط الزوال السماوي والوصول إلى أعلى ارتفاع فوق الأفق ؛
د) مرور النجم على ارتفاع مساوٍ لخط العرض الجغرافي لمكان المراقبة.

15. في نظام الإحداثيات الاستوائية ، المستوى الرئيسي والنقطة الرئيسية هما:
أ) مستوى خط الاستواء السماوي ونقطة الاعتدال الربيعي ز ؛
ب) مستوى الأفق ونقطة الجنوب S ؛
ج) طائرة الزوال والنقطة الجنوبية S ؛
د) مستوي مسير الشمس ونقطة تقاطع مسير الشمس وخط الاستواء السماوي.

16 - الإحداثيات الاستوائية هي:
أ) الانحراف والصعود الصحيح
ب) ذروة المسافة والسمت ؛
ب) الارتفاع والسمت.
د) ذروة المسافة والصعود الأيمن.

17. الزاوية بين محور العالم ومحور الأرض هي: أ) 66 درجة .5. ب) 0 درجة ؛ ب) 90 درجة ؛ د) 23 درجة 5.

18. الزاوية بين مستوى خط الاستواء السماوي ومحور العالم هي: أ) 66 درجة .5 ؛ ب) 0 درجة ؛ ب) 90 درجة ؛ د) 23 درجة 5.

19. زاوية ميل محور الأرض إلى مستوى مدار الأرض هي: أ) 66 درجة .5. ب) 0 درجة ؛ ب) 90 درجة ؛ د) 23 درجة 5.

20. في أي مكان على الأرض تحدث الحركة اليومية للنجوم بالتوازي مع مستوى الأفق؟
أ) عند خط الاستواء
ب) في خطوط العرض الوسطى من نصف الكرة الشمالي للأرض ؛
ب) عند القطبين
د) في خطوط العرض الوسطى من نصف الكرة الجنوبي للأرض.

21. أين ستبحث عن نجم الشمال إذا كنت عند خط الاستواء؟
أ) في أوجها

ب) في الأفق

22. أين ستبحث عن نجم الشمال إذا كنت في القطب الشمالي؟
أ) في أوجها
ب) على ارتفاع 45 درجة فوق الأفق ؛
ب) في الأفق
د) على ارتفاع يساوي خط العرض الجغرافي لمكان المراقبة.

23. الكوكبة تسمى:
أ) شكل معين من النجوم ، يتم فيه دمج النجوم بشكل مشروط ؛
ب) قسم من السماء بحدود محددة.
ج) حجم مخروط (بسطح معقد) يتجه إلى اللانهاية ، ويتطابق الجزء العلوي منه مع عين الراصد ؛
د) خطوط تربط النجوم.

24. إذا كانت النجوم في مجرتنا تتحرك في اتجاهات مختلفة ، وبلغت السرعة النسبية للنجوم مئات الكيلومترات في الثانية ، فيجب أن نتوقع تغيرًا ملحوظًا في الخطوط العريضة للأبراج:
(أ) خلال سنة واحدة ؛
ب) لفترة تساوي متوسط ​​مدة حياة الإنسان ؛
ب) لعدة قرون
د) لآلاف السنين.

25. في المجموع هناك كوكبات في السماء: أ) 150 ؛ ب) 88 ؛ ب) 380 ؛ د) 118.

Reshebnik في علم الفلك الصف 11 للدرس رقم 2 (مصنف) - الكرة السماوية

1. أكمل الجملة.

المنطقة تسمى كوكبة. السماء المرصعة بالنجوممع مجموعة مميزة من النجوم يمكن ملاحظتها.

2. باستخدام خريطة النجوم ، أدخل مخططات كوكبة في الأعمدة المناسبة بالجدول باستخدام نجوم ساطعة. في كل كوكبة ، قم بتمييز ألمع نجم واكتب اسمه.

3. أكمل الجملة.

لا تشير المخططات النجمية إلى موقع الكواكب ، لأن المخططات مصممة لوصف النجوم والأبراج.

4. رتب النجوم التالية بترتيب تنازلي لسطوعها:

1) منكب الجوزاء. 2) سبيكا. 3) الديبران. 4) سيريوس. 5) أركتوروس. 6) مصلى. 7) الراكون. 8) فيغا 9) نسر. 10) بولوكس.

5. أكمل الجملة.

النجوم ذات الدرجة الأولى هي أكثر سطوعًا 100 مرة من النجوم التي قوتها 6 درجات.

الكسوف هو المسار السنوي الواضح للشمس بين النجوم.

6. ما يسمى الكرة السماوية؟

مجال وهمي لنصف قطر عشوائي.

7. اذكر أسماء نقاط وخطوط الكرة السماوية ، المشار إليها بالأرقام من 1 إلى 14 في الشكل 2.1.

1. القطب الشمالي من العالم
2. ذروة. نقطة الذروة
3. خط عمودي
4. خط الاستواء السماوي
5. الغرب. نقطة غربية
6. مركز الكرة السماوية
7. خط الظهر
8. جنوب؛ النقطة الجنوبية
9. خط السماء
10. شرق؛ النقطة الشرقية
11. القطب الجنوبي للعالم
12. الحضيض. الحضيض الحالي
13. نقطة الشمال
14. خط الزوال السماوي

8. باستخدام الشكل 2.1 ، أجب عن الأسئلة.

أين محور العالم بالنسبة لمحور الأرض؟

موازي.

كيف يقع محور العالم بالنسبة لمستوى خط الزوال السماوي؟

يقع على متن الطائرة.

أين يلتقي خط الاستواء السماوي مع الأفق؟

في نقاط الشرق والغرب.

أين يتقاطع خط الزوال السماوي مع الأفق؟

في نقاط الشمال والجنوب.

9. ما الملاحظات التي تقنعنا بالدوران اليومي للكرة السماوية؟

إذا لاحظت النجوم لفترة طويلة ، ستظهر النجوم على شكل كرة واحدة.

10. باستخدام خريطة النجوم المتحركة ، أدخل في الجدول مجموعتين أو ثلاث من الأبراج المرئية عند خط عرض 55 درجة في نصف الكرة الشمالي.

يتوافق حل المهمة العاشرة مع واقع أحداث عام 2015 ، ومع ذلك ، لا يتحقق جميع المعلمين من حل مهمة كل طالب على خريطة النجوم للامتثال للواقع

§ 48. الكرة السماوية. النقاط الأساسية والخطوط والدوائر على الكرة السماوية

ضع في اعتبارك النقاط والدوائر الرئيسية للكرة السماوية ، والتي من أجل مركزها يتم أخذ عين الراصد (الشكل 72). ارسم خطًا راسياً عبر مركز الكرة السماوية. تسمى نقاط تقاطع الخط الراقي مع الكرة ذروة Z والنظير ن.

أرز. 72.

يسمى الخط المستقيم الذي يمر عبر مركز الكرة السماوية الموازي لمحور الأرض محور العالم. تسمى نقاط تقاطع محور العالم مع الكرة السماوية أقطاب العالم.يُطلق على أحد القطبين ، المطابق لأقطاب الأرض ، القطب السماوي الشمالي ويسمى Pn ، والآخر يسمى القطب السماوي الجنوبي Ps.

يُطلق على الطائرة QQ "التي تمر عبر مركز الكرة السماوية المتعامدة على محور العالم مستوى خط الاستواء السماوي.هذا المستوى ، الذي يتقاطع مع الكرة السماوية ، يشكل دائرة من دائرة كبيرة - خط الاستواء السماوي،الذي يقسم الكرة السماوية إلى الأجزاء الشمالية والجنوبية.

تسمى الدائرة الكبرى للكرة السماوية التي تمر عبر أقطاب العالم ، الذروة والنظير ، الزوال للمراقب PN nPsZ. يقسم محور العالم خط الطول للمراقب إلى أجزاء PN ZPs ظهراً وأجزاء PN nPs في منتصف الليل.

يتقاطع خط الطول للمراقب مع الأفق الحقيقي عند نقطتين: النقطة الشمالية N والنقطة الجنوبية S. يسمى الخط المستقيم الذي يربط بين النقاط الشمالية والجنوبية خط الظهر.

إذا نظرت من مركز الكرة إلى النقطة N ، فستكون النقطة الشرقية O st على اليمين ، وستكون النقطة الغربية W على اليسار. دوائر صغيرة من الكرة السماوية aa "موازية لمستوى يسمى الأفق الحقيقي الموكانتارات.صغير bb "موازٍ لمستوى خط الاستواء السماوي ، - المتوازيات السماوية.

دوائر الكرة السماوية المنطقة التي تمر عبر ذروة ونقاط الحضيض تسمى العمودية.يُطلق على العمود المار عبر النقطتين الشرقية والغربية اسم الرأسي الأول.

دوائر الكرة السماوية PNoPs التي تمر عبر الأقطاب السماوية تسمى دوائر الانحراف.

خط الزوال للمراقب عمودي ودائرة انحراف. يقسم الكرة السماوية إلى قسمين - شرقي وغربي.

يُطلق على قطب العالم ، الواقع فوق الأفق (أسفل الأفق) ، القطب المرتفع (المنخفض) للعالم. دائمًا ما يكون اسم القطب المرتفع للعالم يحمل نفس الاسم مع اسم خط عرض المكان.

يصنع محور العالم بمستوى الأفق الحقيقي زاوية تساوي خط العرض الجغرافي للمكان.

يتم تحديد موضع النجوم على الكرة السماوية باستخدام أنظمة الإحداثيات الكروية. في علم الفلك البحري ، يتم استخدام أنظمة الإحداثيات الأفقية والاستوائية.

نقاط وخطوط الكرة السماوية - كيفية إيجاد الموكانتارات حيث يمر خط الاستواء السماوي ، وهو خط الزوال السماوي.

ما هو المجال السماوي

الكرة السماوية- مفهوم مجرد ، كرة خيالية ذات نصف قطر كبير بشكل لا نهائي ، مركزه هو الراصد. في الوقت نفسه ، يكون مركز الكرة السماوية ، كما كان ، على مستوى عيون الراصد (بمعنى آخر ، كل ما تراه فوق رأسك من الأفق إلى الأفق هو هذا الكرة بالذات). ومع ذلك ، لسهولة الإدراك ، يمكننا النظر في مركز الكرة السماوية ومركز الأرض ، ولا يوجد خطأ في هذا. يتم تطبيق مواقع النجوم والكواكب والشمس والقمر على الكرة في الموضع الذي تكون فيه مرئية في السماء في نقطة زمنية معينة من نقطة معينة من موقع المراقب.

بعبارة أخرى ، على الرغم من مراقبة موقع النجوم في الكرة السماوية ، فإننا ، في أماكن مختلفة على الكوكب ، سنرى باستمرار صورة مختلفة قليلاً ، مع العلم بمبادئ "عمل" الكرة السماوية ، بالنظر إلى سماء الليل ، يمكننا بسهولة توجيه أنفسنا على الأرض باستخدام تقنية بسيطة. بمعرفة المنظر العلوي عند النقطة A ، نقارنه c بمنظر السماء عند النقطة B ، ومن خلال انحرافات المعالم المألوفة ، يمكننا أن نفهم بالضبط أين نحن الآن.

لطالما ابتكر الناس عددًا من الأدوات لتسهيل مهمتنا. إذا كنت تتنقل على طول الكرة الأرضية "الأرضية" ببساطة بمساعدة خطوط الطول والعرض ، فسيتم أيضًا توفير عدد من العناصر المماثلة - النقاط والخطوط ، للكرة الأرضية "السماوية" - الكرة السماوية.

الكرة السماوية وموقع الراصد. إذا تحرك المراقب ، فإن الكرة المرئية له ستتحرك.

عناصر الكرة السماوية

يحتوي الكرة السماوية على عدد من النقاط والخطوط والدوائر المميزة ، دعنا نفكر في العناصر الرئيسية للكرة السماوية.

المراقب العمودي

المراقب العمودي- خط مستقيم يمر عبر مركز الكرة السماوية ويتزامن مع اتجاه الخط الراقي عند نقطة الراصد. زينيث- نقطة تقاطع الراصد العمودي مع الكرة السماوية الواقعة فوق رأس الراصد. نادر- نقطة تقاطع عمودي الراصد مع الكرة السماوية ، مقابل ذروة.

أفق حقيقي- دائرة كبيرة على الكرة السماوية ، مستواها عمودي على عمودي الراصد. الأفق الحقيقي يقسم الكرة السماوية إلى قسمين: نصف الكرة الأرضية فوق الأفقيحيث يقع ذروة ، و نصف الكرة الأرضية، حيث يقع الحضيض.

محور العالم (محور الأرض)- خط مستقيم يحدث حوله الدوران اليومي المرئي للكرة السماوية. محور العالم موازٍ لمحور دوران الأرض ، وبالنسبة للمراقب الموجود في أحد قطبي الأرض ، فإنه يتزامن مع محور دوران الأرض. إن الدوران اليومي الظاهر للكرة السماوية هو انعكاس للدوران اليومي الفعلي للأرض حول محورها. أقطاب العالم هي نقاط تقاطع محور العالم مع الكرة السماوية. يسمى قطب العالم الواقع في كوكبة Ursa Minor القطب الشماليالعالم ، ويسمى القطب المعاكس القطب الجنوبي.

دائرة كبيرة على الكرة السماوية ، مستواها عمودي على محور العالم. يقسم مستوى خط الاستواء السماوي الكرة السماوية إلى نصف الكرة الشمالي، حيث يقع القطب الشمالي من العالم ، و نصف الكرة الجنوبيحيث يقع القطب الجنوبي للعالم.

أو خط الزوال للمراقب - دائرة كبيرة على الكرة السماوية ، تمر عبر أقطاب العالم ، الذروة والنظير. يتزامن مع مستوى خط الطول الأرضي للمراقب ويقسم الكرة السماوية إلى الشرقيةو النصف الغربي للكرة الأرضية.

النقاط الشمالية والجنوبية- نقاط تقاطع خط الطول السماوي مع الأفق الحقيقي. النقطة الأقرب للقطب الشمالي من العالم تسمى النقطة الشمالية للأفق الحقيقي C ، والنقطة الأقرب للقطب الجنوبي من العالم تسمى النقطة الجنوبية يو. نقطتا الشرق والغرب هما نقطتا التقاطع لخط الاستواء السماوي مع الأفق الحقيقي.

خط الظهر- خط مستقيم في مستوى الأفق الحقيقي يربط بين الشمال والجنوب. يسمى هذا الخط بالظهيرة لأنه في الظهيرة ، التوقيت الشمسي الحقيقي المحلي ، يتزامن الظل من القطب الرأسي مع هذا الخط ، أي مع خط الزوال الحقيقي لهذه النقطة.

نقاط تقاطع خط الزوال السماوي مع خط الاستواء السماوي. يتم استدعاء النقطة الأقرب إلى النقطة الجنوبية من الأفق نقطة جنوب خط الاستواء السماوي، والنقطة الأقرب للنقطة الشمالية من الأفق هي نقطة شمال خط الاستواء السماوي.

النجوم العمودية

النجوم العمودية، أو دائرة الارتفاع، - دائرة كبيرة على الكرة السماوية ، تمر عبر ذروة ، نظير ونجم. الأول هو العمودي الذي يمر عبر نقطتي الشرق والغرب.

دائرة الانحراف، أو ، - دائرة كبيرة على الكرة السماوية ، تمر عبر أقطاب العالم والنور.

دائرة صغيرة على الكرة السماوية ، مرسومة عبر النجم الموازي لمستوى خط الاستواء السماوي. تحدث الحركة اليومية المرئية للنجوم على طول المتوازيات اليومية.

نجوم المكنتارات

نجوم المكنتارات- دائرة صغيرة على الكرة السماوية ، مرسومة عبر النجم الموازي لمستوى الأفق الحقيقي.

تُستخدم جميع عناصر الكرة السماوية المذكورة أعلاه بنشاط لحل المشكلات العملية المتعلقة بالتوجيه في الفضاء وتحديد موقع النجوم. اعتمادًا على أغراض وشروط القياس ، يتم استخدام نظامين مختلفين. الإحداثيات السماوية الكروية.

في أحد الأنظمة ، يتم توجيه النجم بالنسبة إلى الأفق الحقيقي ويسمى هذا النظام ، وفي الآخر ، نسبة إلى خط الاستواء السماوي ويسمى.

في كل من هذه الأنظمة ، يتم تحديد موضع النجم على الكرة السماوية بقيمتين زاويتين ، تمامًا كما يتم تحديد موضع النقاط على سطح الأرض باستخدام خط العرض وخط الطول.

الكرة السماوية هي كرة تخيلية لنصف قطر عشوائي ، مركزها في نقطة المراقبة (الشكل 1). يشكل المستوى المرسوم عبر مركز الكرة السماوية المتعامد مع الخط العمودي فيما يتعلق بسطح الأرض دائرة كبيرة عند التقاطع مع الكرة السماوية ، تسمى الأفق الرياضي أو الحقيقي.
يتقاطع الخط الشاقولي مع الكرة السماوية عند نقطتين متقابلتين تمامًا - ذروة Z والنظير Z '. الذروة هي بالضبط فوق رأس الراصد ، والنظير مخفي بواسطة سطح الأرض.
إن الدوران اليومي للكرة السماوية هو انعكاس لدوران الأرض ويحدث أيضًا حول محور الأرض ، ولكن في الاتجاه المعاكس ، أي من الشرق إلى الغرب. يسمى محور دوران الكرة السماوية ، بالتزامن مع محور دوران الأرض ، بمحور العالم.
القطب الشمالي من العالم P موجه نحو نجم الشمال (0 ° 51 من نجم الشمال). يقع القطب السماوي الجنوبي P 'فوق أفق نصف الكرة الجنوبي ولا يمكن رؤيته من نصف الكرة الشمالي.

رسم بياني 1. تقاطع خط الاستواء السماوي مع خط الطول السماوي مع الأفق الحقيقي

تسمى الدائرة الكبرى للكرة السماوية ، التي يكون مستواها عموديًا على محور العالم ، خط الاستواء السماوي ، والذي يتزامن مع مستوى خط استواء الأرض. يقسم خط الاستواء السماوي الكرة السماوية إلى نصفي الكرة الأرضية - الشمالي والجنوبي. يتقاطع خط الاستواء السماوي مع الأفق الحقيقي عند نقطتين تدعى نقطتي الشرق شرق وغرب غرب ، وعند النقطة الشرقية يرتفع خط الاستواء السماوي فوق الأفق الحقيقي ، وعند النقطة الغربية يقع خلفه.
تسمى الدائرة الكبرى للكرة السماوية ، التي تمر عبر القطب السماوي (PP ') ، والذروة والنظير (ZZ') ، خط الزوال السماوي ، والذي ينعكس على سطح الأرض في شكل خط الطول (الجغرافي) للأرض. يقسم خط الزوال السماوي الكرة السماوية إلى الشرق والغرب ويتقاطع مع الأفق الحقيقي عند نقطتين متقابلتين تمامًا - النقطة الجنوبية (S) والنقطة الشمالية (N).
يُطلق على الخط المستقيم الذي يمر عبر نقاط الجنوب والشمال وكونه خط تقاطع مستوى الأفق الحقيقي مع مستوى خط الزوال السماوي خط الظهيرة.
نصف دائرة كبيرة تمر عبر أقطاب الأرض وأي نقطة على سطحها تسمى خط الزوال لهذه النقطة. يُطلق على خط الزوال الذي يمر عبر مرصد غرينتش ، المرصد الرئيسي للمملكة المتحدة ، خط الزوال صفر أو خط الزوال الرئيسي. خط الزوال الرئيسي وخط الزوال ، الذي يبعد 180 درجة عن الصفر ، يقسمان سطح الأرض إلى نصفي الكرة الأرضية - الشرقي والغربي.
تسمى الدائرة الكبرى للكرة السماوية ، التي يتزامن مستواها مع مستوى مدار الأرض حول الشمس ، بمستوى مسير الشمس. خط تقاطع الكرة السماوية مع مستوى مسير الشمس يسمى خط مسير الشمس أو ببساطة مسير الشمس (الشكل 3.2). الكسوف هي كلمة يونانية وتعني الكسوف. سميت هذه الدائرة بهذا الاسم لأن خسوف الشمس والقمر يحدث عندما يكون كلا النجمين بالقرب من مستوى مسير الشمس. بالنسبة لمراقب أرضي ، تحدث الحركة السنوية الظاهرة للشمس على طول مسير الشمس. يشكل الخط العمودي على مستوى مسير الشمس ويمر عبر مركز الكرة السماوية القطبين الشمالي (P) والجنوب (P ') لمسير الشمس عند نقاط التقاطع معه.
يعبر خط تقاطع مستوى مسير الشمس مع مستوى خط الاستواء السماوي سطح كرة الأرض عند نقطتين متقابلتين تمامًا ، تسمى نقاط الاعتدال الربيعي والخريفي. عادةً ما يُشار إلى نقطة الاعتدال الربيعي (برج الحمل) ، نقطة الاعتدال الخريفي - (الميزان). تحدث الشمس في هذه النقاط في 21 مارس و 23 سبتمبر على التوالي. في هذه الأيام على الأرض ، النهار يساوي الليل. تسمى نقاط مسير الشمس التي تبعد 90 درجة عن الاعتدالات بالانقلابات (22 يوليو - الصيف ، 23 ديسمبر - الشتاء).
يميل مستوى خط الاستواء السماوي إلى مستوى مسير الشمس بزاوية 23 درجة 27. لا يظل ميل مسير الشمس إلى خط الاستواء ثابتًا. في عام 1896 ، عندما تمت الموافقة على الثوابت الفلكية ، تقرر اعتبار ميل مسير الشمس يساوي 23 درجة 27 8.26.
نظرًا لتأثير قوى جذب الشمس والقمر على الأرض ، فإنها تتغير تدريجياً من 22 ° 59 إلى 24 ° 36.

أرز. 2. مستوى مسير الشمس وتقاطعه مع مستوى خط الاستواء السماوي
أنظمة إحداثيات سماوية
لتحديد موقع جرم سماوي ، يتم استخدام نظام واحد أو آخر من الإحداثيات السماوية. اعتمادًا على أي من دوائر الكرة السماوية يتم اختيارها لبناء شبكة الإحداثيات ، تسمى هذه الأنظمة نظام إحداثيات مسير الشمس أو نظام الاستواء. لتحديد الإحداثيات على سطح الأرض ، يتم استخدام نظام إحداثيات جغرافي. ضع في اعتبارك كل هذه الأنظمة.
نظام إحداثيات الكسوف.

نظام إحداثيات مسير الشمس هو الأكثر استخدامًا من قبل المنجمين. تم دمج هذا النظام في جميع الأطالس القديمة للسماء المرصعة بالنجوم. نظام مسير الشمس مبني على مستوى مسير الشمس. يتم تحديد موضع جرم سماوي في هذا النظام من خلال إحداثيين كرويين - خط طول مسير الشمس (أو ببساطة خط الطول) وخط عرض مسير الشمس.
يتم قياس خط الطول الكسوف L من المستوى الذي يمر عبر أقطاب مسير الشمس والاعتدال الربيعي في اتجاه الحركة السنوية للشمس ، أي على طول علامات البروج (الشكل 3.3). يقاس خط الطول من 0 درجة إلى 360 درجة.
خط العرض الكسوف B هو المسافة الزاوية من مسير الشمس باتجاه القطبين. قيمة B موجبة تجاه القطب الشمالي لمسير الشمس ، سالبة - باتجاه الجنوب. يقاس من + 90 درجة إلى -90 درجة.

تين. 3. نظام مسير الشمس للإحداثيات السماوية.

نظام الإحداثيات الاستوائية.

يستخدم المنجمون أحيانًا نظام الإحداثيات الاستوائية. هذا النظام مبني على خط الاستواء السماوي الذي يتزامن مع خط استواء الأرض (الشكل 4). يتم تحديد موضع جرم سماوي في هذا النظام بإحداثيتين - الصعود الأيمن والانحدار.
يقاس الصعود الأيمن من الاعتدال الربيعي 0 درجة إلى الجانب مقابل الدوران اليومي للكرة السماوية. يتم قياسه إما في النطاق من 0 درجة إلى 360 درجة ، أو بوحدات زمنية - من 0 ساعة. تصل إلى 24 ساعة. انحراف؟ هي الزاوية بين خط الاستواء السماوي والقطب (على غرار خط العرض في نظام مسير الشمس) ويتم قياسها من -90 درجة إلى + 90 درجة.

الشكل 4. نظام الإحداثيات السماوية الاستوائية

نظام الإحداثيات الجغرافي.

يتم تحديدها من خلال خط الطول الجغرافي وخط العرض الجغرافي. في علم التنجيم ، يتم استخدامه لإحداثيات مكان الميلاد.
خط الطول الجغرافي؟ يقاس من خط الزوال غرينتش بعلامة + إلى الشرق و- إلى الغرب من -180 درجة إلى + 180 درجة (الشكل 3.5). يُقاس خط الطول الجغرافي أحيانًا بوحدات زمنية من 0 إلى 24 ساعة ، بحسابها شرق غرينتش.
خط العرض الجغرافي؟ تُحسب على طول خطوط الطول في اتجاه القطبين الجغرافيين بعلامة + في الشمال ، بعلامة - جنوب خط الاستواء. يأخذ خط العرض الجغرافي قيمة من - 90 درجة إلى + 90 درجة.

الشكل 5. الإحداثيات الجغرافية

السبق
اعتقد علماء الفلك في العصور القديمة أن محور دوران الأرض كان ثابتًا بالنسبة إلى الكرة النجمية ، لكن Hyparchus (160 قبل الميلاد) اكتشف أن الاعتدال الربيعي يتحرك ببطء نحو الحركة السنوية للشمس ، أي ضد مسار الأبراج. هذه الظاهرة تسمى الاستباقية.
الإزاحة 50'3.1 "في السنة. يصنع الاعتدال الربيعي دائرة كاملة خلال 25729 سنة ، أي 1 درجة تمر خلال 72 عامًا تقريبًا. النقطة المرجعية على الكرة السماوية هي القطب السماوي الشمالي. بسبب الاستباقية ، يتحرك ببطء بين النجوم حول قطب مسير الشمس على طول دائرة نصف قطرها كروي 23 ° 27. في عصرنا ، يقترب من نجم الشمال.
الآن المسافة الزاوية بين القطب الشمالي للعالم ونجم الشمال هي 57 ′. عند أقرب مسافة (28 ′) ، سيقترب في عام 2000 ، وبعد 12000 عام سيكون بالقرب من ألمع نجم في نصف الكرة الشمالي ، Vega.
قياس الوقت
لقد تم حل مسألة قياس الوقت عبر تاريخ التنمية البشرية. من الصعب تخيل مفهوم أكثر تعقيدًا من الوقت. أعظم فيلسوف العالم القديمكتب أرسطو قبل أربعة قرون من عصرنا أنه من بين المجهول في الطبيعة من حولنا ، فإن أكثر الأشياء المجهولة هو الوقت ، لأن لا أحد يعرف ما هو الوقت وكيف يديره.
يعتمد قياس الوقت على دوران الأرض حول محورها وعلى دورانها حول الشمس. هذه العمليات مستمرة ولها فترات ثابتة بدرجة كافية ، مما يسمح باستخدامها كوحدات زمنية طبيعية.
نظرًا لحقيقة أن مدار الأرض عبارة عن قطع ناقص ، فإن الأرض تتحرك على طوله بسرعة غير متساوية ، وبالتالي السرعة حركة مرئيةكما أن الشمس على طول مسير الشمس غير متساوية. تعبر جميع النجوم المضيئة خط الزوال السماوي مرتين في حركتها المرئية يوميًا. يسمى تقاطع خط الزوال السماوي بمركز النجم السماوي ذروة النجم (الذروة هي كلمة لاتينية وتعني "القمة" في الترجمة). هناك قمم علوية وسفلية للنور. الفترة الزمنية بين الذروة تسمى نصف يوم. تسمى لحظة الذروة العلوية لمركز الشمس بالظهيرة الحقيقية ، وتسمى لحظة الذروة العلوية منتصف الليل الحقيقي. يمكن أن تكون الذروة العلوية والسفلية بمثابة بداية أو نهاية الفترة الزمنية (الأيام) التي اخترناها كوحدة واحدة.
إذا اخترنا مركز الشمس الحقيقية كنقطة رئيسية لتحديد طول اليوم ، أي مركز القرص الشمسي الذي نراه على الكرة السماوية ، نحصل على وحدة زمنية تسمى اليوم الشمسي الحقيقي.
عند اختيار ما يسمى بالشمس الاستوائية المتوسطة كنقطة رئيسية ، أي بعض نقطة وهمية تتحرك على طول خط الاستواء مع سرعة ثابتةحركة الشمس على طول مسير الشمس ، نحصل على وحدة زمنية تسمى اليوم الشمسي المتوسط.
إذا اخترنا الاعتدال الربيعي كنقطة رئيسية في تحديد طول اليوم ، نحصل على وحدة زمنية تسمى الأيام الفلكية. اليوم الفلكي أقصر من اليوم الشمسي بثلاث دقائق. 56.555 ثانية. اليوم الفلكي المحلي هو الفاصل الزمني من لحظة الذروة العليا لنقطة برج الحمل على خط الزوال المحلي إلى هذه النقطة الزمنية. في منطقة معينة ، يبلغ كل نجم ذروته دائمًا عند نفس الارتفاع فوق الأفق ، لأن المسافة الزاوية بينه وبين القطب السماوي وخط الاستواء السماوي لا تتغير. على العكس من ذلك ، فإن الشمس والقمر يغيران الارتفاع الذي يبلغان ذروتهما. الفترات الفاصلة بين ذروة النجوم هي أربع دقائق أقصر من الفترات الفاصلة بين ذروة الشمس. الشمس في يوم واحد (وقت ثورة واحدة في الكرة السماوية) ، تمكنت من التحرك بالنسبة للنجوم إلى الشرق - في الاتجاه المعاكس للدوران اليومي للسماء ، على مسافة حوالي 1 درجة ، منذ يحدث الكرة السماوية ثورة كاملة (360 درجة) في 24 ساعة (15 درجة - في ساعة واحدة ، 1 درجة في 4 دقائق).
تتأخر ذروة القمر بمقدار 50 دقيقة كل يوم ، حيث يقوم القمر بعمل ثورة واحدة تقريبًا باتجاه دوران السماء شهريًا.
في السماء المرصعة بالنجوم ، لا تحتل الكواكب مكانًا دائمًا ، تمامًا مثل القمر والشمس ، لذلك ، على خريطة السماء المرصعة بالنجوم ، وكذلك على خرائط الكوسموجرام والأبراج ، موقع الشمس ، القمر والكواكب يمكن الإشارة إليها فقط في فترة زمنية معينة.
التوقيت القياسي. التوقيت القياسي (Tp) لأي نقطة هو متوسط ​​التوقيت الشمسي المحلي لخط الزوال الجغرافي الرئيسي للمنطقة الزمنية التي تقع فيها هذه النقطة. لتسهيل تحديد الوقت ، يتم تقسيم سطح الأرض على 24 خط طول - كل منها على بعد 15 درجة بالضبط من الخط المجاور في خط الطول. تحدد خطوط الطول هذه 24 منطقة زمنية. يتم فصل حدود المناطق الزمنية عن كل من خطوط الطول المقابلة بمقدار 7.5 درجة إلى الشرق والغرب. يعتبر وقت نفس الحزام في كل لحظة لجميع نقاطه هو نفسه. الصفر هو خط الزوال غرينتش. تم أيضًا تثبيت خط تاريخ ، أي خط وهمي ، إلى الغرب منه سيكون تاريخ التقويم لجميع المناطق الزمنية لخط الطول الشرقي يومًا واحدًا أكثر من تاريخ البلدان الواقعة في المناطق الزمنية لخط الطول الغربي.
تم تقديم التوقيت القياسي في روسيا عام 1919. مع الأخذ في الاعتبار النظام الدولي للمناطق الزمنية والحدود الإدارية القائمة آنذاك ، تم رسم المناطق الزمنية من الثاني إلى الثاني عشر على خريطة جمهورية روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية (انظر الملحق 2 ، الجدول 12).
التوقيت المحلي. يُطلق على الوقت في أي بُعد ، سواء كان فلكيًا أو شمسيًا حقيقيًا أو متوسط ​​الوقت الشمسي لبعض خطوط الطول ، التوقيت الفلكي المحلي والتوقيت الشمسي المحلي الحقيقي والتوقيت الشمسي المحلي. جميع النقاط الواقعة على نفس خط الزوال في نفس اللحظة سيكون لها نفس الوقت ، وهو ما يسمى بالتوقيت المحلي LT (التوقيت المحلي). على خطوط الطول المختلفة ، يختلف التوقيت المحلي لأن تدور الأرض حول محورها ، وتدور أجزاء مختلفة من السطح بالتتابع نحو الشمس. تشرق الشمس ولا يأتي النهار في جميع أماكن الكرة الأرضية في نفس الوقت. إلى الشرق من خط زوال غرينتش ، يزداد التوقيت المحلي ويتناقص في الغرب. يستخدم المنجمون التوقيت المحلي للعثور على ما يسمى بحقول (منازل) برجك.
التوقيت العالمي. يُطلق على التوقيت الشمسي المتوسط ​​المحلي لخط غرينتش الزوال التوقيت العالمي أو العالمي (UT ، GMT). يتم تحديد متوسط ​​الوقت الشمسي المحلي لأي نقطة على سطح الأرض من خلال خط الطول الجغرافي لهذه النقطة ، معبراً عنه بالساعات ويتم حسابه من خط الزوال غرينتش. شرق غرينتش ، يعتبر الوقت إيجابيًا ، أي إنه أكبر مما هو عليه في غرينتش ، وسالب إلى الغرب من غرينتش ، أي. الوقت في المناطق الواقعة غرب غرينتش أقل من توقيت غرينتش.
التوقيت القياسي (TD) - الوقت الذي يتم إدخاله في الإقليم بأكمله الاتحاد السوفياتي 21 يونيو 1930 ملغاة في 31 مارس 1991 أعيد تقديمها على أراضي رابطة الدول المستقلة وروسيا اعتبارًا من 19 مارس 1992
التوقيت الصيفي (Tl) هو الوقت الذي تم تقديمه في الاتحاد السوفيتي السابق اعتبارًا من 1 أبريل 1991.
وقت التقويم الفلكي. أدى تفاوت المقياس الزمني العالمي إلى الحاجة إلى إدخال مقياس جديد ، تحدده الحركات المدارية لأجسام النظام الشمسي ويمثل مقياس التغيير في المتغير المستقل للمعادلات التفاضلية لميكانيكا نيوتن ، والتي تشكل أساس نظرية حركة الأجرام السماوية. الثانية التقويمية تساوي 1 / 31556925.9747 من السنة الاستوائية (انظر) في بداية قرننا (1900). مقام هذا الكسر يتوافق مع عدد الثواني في العام الاستوائي 1900. واختير عصر 1900 كنقطة الصفر في المقياس الزمني التقويمي. تتوافق بداية هذا العام مع اللحظة التي كان فيها خط طول الشمس 279 ° 42.
سنة فلكية أو فلكية. هذه هي الفترة الزمنية التي تصف خلالها الشمس ، خلال حركتها السنوية الظاهرة حول الأرض على طول مسير الشمس ، ثورة كاملة (360 درجة) وتعود إلى موقعها السابق بالنسبة للنجوم.
سنة استوائية. هذا هو الفاصل الزمني بين ممرتين متتاليتين للشمس خلال الاعتدال الربيعي. بسبب الحركة الأولية للاعتدال الربيعي تجاه حركة الشمس ، فإن السنة الاستوائية أقصر إلى حد ما من السنة الفلكية.
عام شاذ. هذا هو الفاصل الزمني بين ممرتين متتاليتين للأرض خلال الحضيض الشمسي.
تقويم سنوي. يتم استخدام السنة التقويمية لقياس الوقت. يحتوي على عدد صحيح من الأيام. يتم اختيار طول السنة التقويمية مع التركيز على السنة الاستوائية ، حيث أن العائد الدوري الصحيح للفصول يرتبط بدقة بطول السنة الاستوائية. وبما أن السنة الاستوائية لا تحتوي على عدد صحيح من الأيام ، عند إنشاء التقويم ، كان من الضروري اللجوء إلى نظام إدخال أيام إضافية من شأنها تعويض الأيام المتراكمة بسبب الجزء الكسري من السنة الاستوائية. في التقويم اليولياني ، قدمه يوليوس قيصر عام 46 قبل الميلاد. بمساعدة عالم الفلك السكندري سوسيجن ، احتوت السنوات البسيطة على 365 يومًا ، وسنوات كبيسة - 366. وهكذا ، كان متوسط ​​طول السنة في التقويم اليولياني 0.0078 يومًا أطول من السنة الاستوائية. لهذا السبب ، على سبيل المثال ، إذا مرت الشمس عام 325 بالاعتدال الربيعي في 21 مارس ، ثم في عام 1582 ، عندما اعتمد تعديل التقويم من قبل البابا غريغوري الثالث عشر ، فإن يوم الاعتدال يصادف في 11 مارس. ينص إصلاح التقويم ، الذي اقترحه الطبيب وعالم الفلك الإيطالي لويجي ليليو ، على حذف بعض السنوات الكبيسة. على هذا النحو ، أخذت السنوات في بداية كل قرن ، حيث عدد المئات غير قابل للقسمة على 4 ، وهي: 1700 و 1800 و 1900. وبذلك أصبح متوسط ​​مدة السنة الميلادية يساوي 365.2425 يومًا شمسيًا متوسطًا. في عدد من البلدان الأوروبية ، تم الانتقال إلى نمط جديد في 4 أكتوبر 1582 ، عندما تم اعتبار 15 أكتوبر في اليوم التالي. في روسيا ، تم تقديم النمط (الغريغوري) الجديد في عام 1918 ، عندما تم تحديد 14 فبراير وفقًا لقرار مجلس مفوضي الشعب في 1 فبراير 1918.
بالإضافة إلى نظام التقويم لعد الأيام ، أصبح نظام العد المستمر للأيام من تاريخ أولي معين واسع الانتشار في علم الفلك. تم اقتراح مثل هذا النظام في القرن السادس عشر من قبل الأستاذ ليدن سكاليجر. تم تسميته تكريما لوالد سكاليجر يوليوس ، لذلك يطلق عليه الفترة اليوليانية (يجب عدم الخلط بينه وبين التقويم اليولياني!). تم اتخاذ غرينتش ظهر يوم 1 يناير 4713 قبل الميلاد كنقطة انطلاق. وفقًا للتقويم اليولياني ، يبدأ اليوم اليولياني بتوقيت غرينتش. كل يوم وفقًا لحساب الوقت هذا له رقمه التسلسلي. في التقويم الفلكي - الجداول الفلكية - تحسب الأيام اليوليانية من 1 يناير 1900. 1 يناير 1996 - 2450.084 يومًا يوليوس.

كواكب النظام الشمسي
هناك تسعة كواكب رئيسية في النظام الشمسي. بترتيب المسافة من الشمس ، هذه هي عطارد والزهرة والأرض (مع القمر) والمريخ والمشتري وزحل وأورانوس ونبتون وبلوتو (الشكل 6).

الشكل 6. مدارات الكواكب في النظام الشمسي

تدور الكواكب حول الشمس في أشكال بيضاوية تقريبًا في نفس المستوى. تدور الكواكب الصغيرة بين المريخ والمشتري ، ما يسمى بالكويكبات التي يقترب عددها من 2000. ويمتلئ الفراغ بين الكواكب بالغاز المتخلخل والغبار الكوني. يتم اختراقه عن طريق الإشعاعات الكهرومغناطيسية ، وهي حاملات المجالات المغناطيسية والجاذبية وغيرها من مجالات القوة.
قطر الشمس أكبر بنحو 109 مرات من قطر الأرض و 330 ألف مرة كتلة الأرض ، وكتلة جميع الكواكب مجتمعة لا تزيد عن 0.1٪ من كتلة الشمس. تتحكم الشمس بقوة جاذبيتها في حركة كواكب المجموعة الشمسية. كلما اقترب الكوكب من الشمس ، زادت سرعته الخطية والزاوية للثورة حول الشمس. تسمى فترة ثورة الكوكب حول الشمس بالنسبة للنجوم الفترة النجمية أو الفلكية (انظر الملحق 2 ، الجدول 1.2). تسمى فترة ثورة الأرض بالنسبة للنجوم بالسنة الفلكية.
حتى القرن السادس عشر ، كان هناك ما يسمى بنظام مركزية الأرض في عالم كلوديوس بطليموس. في القرن السادس عشر ، تمت مراجعة هذا النظام من قبل عالم الفلك البولندي نيكولاس كوبرنيكوس ، الذي وضع الشمس في المركز. أكد جاليليو ، الذي بنى أول نطاق رصد ، وهو النموذج الأولي للتلسكوب ، نظرية كوبرنيكوس بناءً على ملاحظاته.
في بداية القرن السابع عشر ، وضع يوهانس كيبلر ، عالم الرياضيات والمنجم في البلاط الملكي النمساوي ، ثلاثة قوانين لحركة الأجسام في النظام الشمسي.
قانون كبلر الأول. تتحرك الكواكب في شكل قطع ناقص مع الشمس في إحدى البؤر.
قانون كبلر الثاني. يصف متجه نصف قطر الكوكب مناطق متساوية في فترات زمنية متساوية ، لذلك ، كلما اقترب الكوكب من الشمس ، زادت سرعة حركته ، وعلى العكس من ذلك ، كلما ابتعدت عن الشمس ، كانت حركتها أبطأ.
قانون كبلر الثالث. مربعات أوقات ثورة الكواكب مرتبطة ببعضها البعض كمكعبات متوسط ​​مسافاتها من الشمس (المحاور شبه الرئيسية لمداراتها). وهكذا ، فإن قانون كبلر الثاني يحدد كميًا التغير في سرعة حركة الكوكب على طول القطع الناقص ، ويربط قانون كبلر الثالث متوسط ​​مسافات الكواكب من الشمس إلى فترات ثوراتها النجمية ويسمح لنصف المحاور الرئيسية لجميع مدارات الكواكب يتم التعبير عنها بوحدات المحور شبه الرئيسي لمدار الأرض.
بناءً على ملاحظات حركة القمر وقوانين كبلر ، اكتشف نيوتن قانون الجاذبية الكونية. وجد أن نوع المدار الذي يصفه الجسم يعتمد على سرعة الجسم السماوي. وهكذا ، فإن قوانين كبلر ، التي تجعل من الممكن تحديد مدار الكوكب ، هي نتيجة لقانون طبيعة أكثر عمومية - قانون الجاذبية الكونية ، الذي يشكل أساس الميكانيكا السماوية. تتم ملاحظة قوانين كبلر عند النظر في حركة جسمين منفصلين ، مع مراعاة جاذبيتهما المتبادلة ، ولكن ليس فقط جاذبية الشمس ، ولكن أيضًا الجاذبية المتبادلة لجميع الكواكب التسعة التي تعمل في النظام الشمسي. فيما يتعلق بهذا ، يحدث ، وإن كان صغيرًا نوعًا ما ، انحرافًا عن الحركة التي يمكن أن تحدث إذا تم اتباع قوانين كبلر بدقة. تسمى هذه الانحرافات الاضطرابات. يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند حساب الموقع الظاهري للكواكب. علاوة على ذلك ، فقد تم اكتشاف كوكب نبتون بفضل الاضطرابات ، وتم حسابه ، كما يقولون ، على طرف قلم.
في الأربعينيات من القرن التاسع عشر ، تم اكتشاف أن أورانوس ، الذي اكتشفه ف.هيرشل في نهاية القرن الثامن عشر ، بالكاد ينحرف بشكل ملحوظ عن المسار الذي يجب أن يتبعه ، مع الأخذ في الاعتبار الاضطرابات من جميع الكواكب المعروفة بالفعل. اقترح علماء الفلك Le Verrier (في فرنسا) و Adams (في إنجلترا) أن أورانوس يخضع لجاذبية بعض الأجسام الأخرى غير المعروفة. قاموا بحساب مدار الكوكب المجهول ، وكتلته ، بل وأشاروا إلى مكان في السماء حيث يجب أن يكون الكوكب المجهول في وقت معين. في عام 1846 ، تم العثور على هذا الكوكب بواسطة تلسكوب في الموقع الذي أشار إليه الفلكي الألماني هالي. هكذا تم اكتشاف نبتون.
حركة ظاهرة للكواكب. من وجهة نظر مراقب أرضي ، تقوم الكواكب في فترات زمنية معينة بتغيير اتجاه حركتها ، على عكس الشمس والقمر ، اللذين يتحركان عبر السماء في اتجاه واحد. في هذا الصدد ، هناك حركة مباشرة للكوكب (من الغرب إلى الشرق ، مثل الشمس والقمر) ، وحركة للخلف ، أو رجوعًا (من الشرق إلى الغرب). في لحظة الانتقال من نوع من الحركة إلى نوع آخر ، يحدث توقف واضح للكوكب. بناءً على ما سبق ، فإن المسار الظاهر لكل كوكب على خلفية النجوم عبارة عن خط معقد به متعرجات وحلقات. تختلف أشكال وأحجام الحلقات الموصوفة باختلاف الكواكب.
هناك أيضًا فرق بين حركات الكواكب الداخلية والخارجية. الكواكب الداخلية تشمل عطارد والزهرة ، التي تقع مداراتها داخل مدار الأرض. ترتبط الكواكب الداخلية في حركتها ارتباطًا وثيقًا بالشمس ، ويتحرك عطارد بعيدًا عن الشمس بما لا يزيد عن 28 درجة ، والزهرة - 48 درجة. يسمى التكوين الذي يمر فيه عطارد أو الزهرة بين الشمس والأرض اتصال القاعمع الشمس ، أثناء الاقتران العلوي يكون الكوكب خلف الشمس ، أي الشمس بين الكوكب والأرض. الكواكب الخارجية هي الكواكب التي تقع مداراتها خارج مدار الأرض. تتحرك الكواكب الخارجية على خلفية النجوم بشكل مستقل عن الشمس. يصفون الحلقات عندما يكونون في المنطقة المقابلة من السماء من الشمس. الكواكب الخارجية لديها فقط اقتران متفوق. في الحالات التي تكون فيها الأرض بين الشمس والكوكب الخارجي ، يحدث ما يسمى بالمقاومة.
يُطلق على معارضة المريخ في الوقت الذي كانت فيه الأرض والمريخ أقرب ما يمكن من بعضهما البعض المعارضة الكبرى. المواجهات الكبرى تتكرر في 15-17 سنة.
خصائص كواكب المجموعة الشمسية
مجموعة كواكب الأرض. يُطلق على عطارد والزهرة والأرض والمريخ كواكب من نوع الأرض. وهي تختلف في نواح كثيرة عن الكواكب العملاقة: حجم أصغر وكتلة أصغر ، وكثافة أكبر ، وما إلى ذلك.
عطارد هو أقرب كوكب إلى الشمس. إنه أقرب 2.5 مرة إلى الشمس من الأرض. بالنسبة للمراقب الأرضي ، لا يبعد عطارد عن الشمس بأكثر من 28 درجة. فقط بالقرب من المواقف المتطرفة يمكن رؤية الكوكب في أشعة المساء أو فجر الصباح. بالعين المجردة ، عطارد هو نقطة مضيئة ، وفي تلسكوب قوي يبدو مثل الهلال أو دائرة غير مكتملة. عطارد محاط بجو. الضغط الجوي على سطح الكوكب أقل بحوالي 1000 مرة من الضغط على سطح الأرض. سطح عطارد بني غامق ومشابه للقمر ، تتناثر فيه الجبال الحلقية والحفر. يوم فلكي ، أي إن فترة الدوران حول المحور بالنسبة إلى النجوم تساوي 58.6 يومًا. يوم شمسيعلى عطارد ، استمرت سنتان من عطارد ، أي حوالي 176 يومًا من أيام الأرض. ينتج عن طول النهار والليل على عطارد اختلاف كبير في درجات الحرارة بين مناطق منتصف النهار ومنتصف الليل. ترتفع درجة حرارة نصف الكرة الأرضية النهاري إلى 380 درجة مئوية وما فوق.
كوكب الزهرة هو أقرب كوكب إلى الأرض في النظام الشمسي. الزهرة هي نفس حجم الكرة الأرضية تقريبًا. دائمًا ما تكون الغيوم مخفية على سطح الكوكب. اكتشف إم في لومونوسوف الغلاف الغازي لكوكب الزهرة عام 1761. جو كوكب الزهرة مختلف تمامًا التركيب الكيميائيمن الأرض وغير قابل للتنفس تمامًا. يتكون من حوالي 97٪ من ثاني أكسيد الكربون ، نيتروجين - 2٪ ، أكسجين - لا يزيد عن 0.1٪. اليوم الشمسي هو 117 يوم أرضي. ليس لديها تغيير في المواسم. على سطحه ، تكون درجة الحرارة قريبة من +450 درجة مئوية ، والضغط حوالي 100 جو. يكاد يكون محور دوران كوكب الزهرة موجهًا تمامًا نحو قطب المدار. لا يحدث الدوران اليومي لكوكب الزهرة في الأمام ، ولكن في الاتجاه المعاكس ، أي في الاتجاه المعاكس لمدار الكوكب حول الشمس.
المريخ هو رابع كوكب في المجموعة الشمسية ، وآخر الكواكب الأرضية. يبلغ حجم كوكب المريخ نصف حجم الأرض تقريبًا. الكتلة أقل بعشر مرات من كتلة الأرض. تسارع السقوط الحر على سطحه أقل بمقدار 2.6 مرة من تسارعه على الأرض. اليوم الشمسي على المريخ 24 ساعة و 37.4 دقيقة ، أي تقريبا مثل على الأرض. تتغير مدة ساعات النهار وارتفاع منتصف النهار للشمس فوق الأفق على مدار العام بنفس الطريقة تقريبًا كما هو الحال على الأرض ، بسبب الميل المتطابق تقريبًا للمستوى الاستوائي إلى المستوى المداري لهذه الكواكب (بالنسبة للمريخ ، حوالي 25 درجة). عندما يكون المريخ في مواجهة ، يكون ساطعًا جدًا بحيث يمكن تمييزه عن النجوم الأخرى بلونه الأحمر البرتقالي. تظهر قلعتان قطبيتان على سطح المريخ ، عندما ينمو أحدهما يتقلص الآخر. تنتشر فيها الجبال الحلقية. سطح الكوكب يكتنفه الضباب ، وهو مغطى بالغيوم. تحتدم العواصف الترابية القوية على المريخ ، وأحيانًا تستمر لأشهر. ضغط الغلاف الجوي 100 مرة أقل من ضغط الأرض. الغلاف الجوي نفسه يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون. تصل التغيرات في درجات الحرارة اليومية إلى 80-100 درجة مئوية.
الكواكب العملاقة. تشمل الكواكب العملاقة الكواكب الأربعة للنظام الشمسي: كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون.
كوكب المشتري هو أكبر كوكب في المجموعة الشمسية. إنها ضعف كتلة جميع الكواكب الأخرى مجتمعة. لكن كتلة كوكب المشتري صغيرة مقارنة بالشمس. قطرها أكبر بـ 11 مرة من قطر الأرض ، وأكثر من 300 مرة في الكتلة. كوكب المشتري على مسافة 5.2 AU من الشمس. فترة الثورة حول الشمس حوالي 12 سنة. يبلغ القطر الاستوائي لكوكب المشتري حوالي 142 ألف كيلومتر. السرعة الزاوية للدوران اليومي لهذا العملاق أكبر 2.5 مرة من سرعة الأرض. فترة دوران كوكب المشتري عند خط الاستواء هي 9 ساعات و 50 دقيقة.
في تركيبته وتكوينه الكيميائي وظروفه الفيزيائية بالقرب من السطح ، لا يوجد شيء مشترك بين كوكب المشتري والأرض والكواكب الأرضية. من غير المعروف ما إذا كان سطح المشتري صلبًا أم سائلًا. باستخدام التلسكوب ، يمكنك مراقبة النطاقات الفاتحة والداكنة من السحب المتغيرة. تتكون الطبقة الخارجية لهذه السحب من جزيئات الأمونيا المجمدة. تبلغ درجة حرارة طبقات السحب الزائدة حوالي -145 درجة مئوية. فوق الغيوم ، يبدو أن الغلاف الجوي للمشتري يتكون من الهيدروجين والهيليوم. سمك الغلاف الغازي للمشتري كبير للغاية ، ومتوسط ​​كثافة كوكب المشتري ، على العكس من ذلك ، صغير جدًا (من 1260 إلى 1400 كجم / م 3) ، أي 24٪ فقط كثافة متوسطةأرض.
كوكب المشتري لديه 14 قمرا ، والثالث عشر اكتُشف عام 1974 ، والرابع عشر عام 1979. تتحرك في مدارات إهليلجية حول الكوكب. من بين هؤلاء ، هناك قمرين صناعيين يبرزان بالنسبة لحجمهما ، وهما كاليستو وجانيميد - أكبر الأقمار الصناعية في النظام الشمسي.
زحل هو ثاني أكبر كوكب. يقع على بعد ضعف المسافة من الشمس مثل كوكب المشتري. قطرها الاستوائي 120 ألف كم. زحل نصف كتلة كوكب المشتري. تم العثور على خليط صغير من غاز الميثان في الغلاف الجوي لزحل ، وكذلك على كوكب المشتري. درجة الحرارة على الجانب المرئي من زحل قريبة من نقطة تجمد الميثان (-184 درجة مئوية) ، والتي من المرجح أن تشكل الجزيئات الصلبة منها الطبقة الملبدة بالغيوم من هذا الكوكب. فترة الدوران المحوري 10 ساعات. 14 دقيقة بالتناوب بسرعة ، اكتسب زحل شكلًا مفلطحًا. نظام مسطح من الحلقات يحيط بالكوكب حول خط الاستواء ، ولا يلمس سطحه أبدًا. في الحلقات ، يتم تمييز ثلاث مناطق ، مفصولة بشقوق ضيقة. الحلقة الداخلية شفافة للغاية والحلقة الوسطى هي الأكثر لمعانًا. حلقات زحل عبارة عن كتلة من الأقمار الصناعية الصغيرة للكوكب العملاق ، وتقع في نفس المستوى. مستوى الحلقات له ميل ثابت إلى مستوى المدار ، يساوي حوالي 27 درجة. يبلغ سمك حلقات زحل حوالي 3 كيلومترات ، ويبلغ قطرها على طول الحافة الخارجية 275 ألف كيلومتر. الفترة المدارية لزحل حول الشمس هي 29.5 سنة.
يحتوي زحل على 15 قمراً ، والعاشر تم اكتشافه في عام 1966 ، وآخر ثلاثة قمراً في عام 1980 بواسطة مركبة الفضاء الأمريكية الأوتوماتيكية فوييجر 1. أكبرهم تيتان.
أورانوس هو الكوكب الأكثر غرابة في النظام الشمسي. إنه يختلف عن الكواكب الأخرى في أنه يدور ، كما لو كان مستلقيًا على جانبه: مستوى خط الاستواء يكاد يكون عموديًا على مستوى المدار. يكون ميل محور الدوران إلى مستوى المدار أكبر بمقدار 8 درجات من 90 درجة ، لذلك ينعكس اتجاه دوران الكوكب. تتحرك أقمار أورانوس أيضًا في الاتجاه المعاكس.
اكتشف العالم الإنجليزي ويليام هيرشل اليورانيوم في عام 1781. يقع على بعد ضعف المسافة من الشمس مثل زحل. تم العثور على الهيدروجين والهيليوم ومزيج صغير من الميثان في الغلاف الجوي لأورانوس. درجة الحرارة في النقطة تحت القطبية بالقرب من السطح هي 205-220 درجة مئوية. فترة الدوران حول المحور عند خط الاستواء هي 10 ساعات و 49 دقيقة. بسبب الموقع غير المعتاد لمحور دوران أورانوس ، ترتفع الشمس هناك عالياً فوق الأفق تقريبًا إلى الذروة ، حتى عند القطبين. يصل النهار القطبي والليل القطبي إلى 42 عامًا في القطبين.
نبتون - اكتشف نفسه بقوة جاذبيته. تم حساب موقعه لأول مرة ، وبعد ذلك اكتشفه عالم الفلك الألماني يوهان جالي في عام 1846. متوسط ​​المسافة من الشمس هو 30 AU. فترة التداول 164 سنة و 280 يوم. نبتون مغطى بالكامل بالغيوم. من المفترض أنه يوجد في الغلاف الجوي لنبتون هيدروجين مع خليط من الميثان ، وأن سطح نبتون يتكون في الغالب من الماء. يحتوي نبتون على قمرين ، أكبرهما هو تريتون Triton.
تم اكتشاف بلوتو ، وهو الكوكب التاسع الأبعد عن الشمس ، في عام 1930 من قبل كلايد تومبو في مرصد لويل الفلكي (أريزونا ، الولايات المتحدة الأمريكية).
يشبه بلوتو كائن نقطي من الحجم الخامس عشر ، أي إنه أضعف بحوالي 4 آلاف مرة من تلك النجوم الموجودة في حدود الرؤية بالعين المجردة. يتحرك بلوتو ببطء شديد ، فقط 1.5 درجة في السنة (4.7 كم / ثانية) في مدار له ميل كبير (17 درجة) إلى مستوى مسير الشمس ويكون ممدودًا بقوة: عند الحضيض الشمسي يقترب من الشمس على مسافة أقصر ، من مدار نبتون ، وعند الأوج يغادر مسافة 3 مليارات كيلومتر. مع متوسط ​​مسافة بلوتو عن الشمس (5.9 مليار كيلومتر) ، يبدو كوكبنا المضيء أثناء النهار من هذا الكوكب ليس كقرص ، ولكن كنقطة مشرقة ويعطي إضاءة أقل بمقدار 1560 مرة من الأرض. وبالتالي ، ليس من المستغرب أن تكون دراسة بلوتو صعبة للغاية: فنحن لا نعرف شيئًا عنها تقريبًا.
كتلة بلوتو 0.18 كتلة الأرض ، ونصف قطر الأرض. يبلغ متوسط ​​فترة الثورة حول الشمس 247.7 سنة. فترة الدوران المحوري اليومي هي 6 أيام 9 ساعات.
الشمس هي مركز النظام الشمسي. طاقته عظيمة. حتى هذا الجزء الضئيل الذي يقع على الأرض كبير جدًا. تستقبل الأرض من الشمس طاقة تزيد عشرات الآلاف من المرات عن جميع محطات الطاقة في العالم ، إذا كانت تعمل بكامل طاقتها.
تبلغ المسافة من الأرض إلى الشمس 107 أضعاف قطرها ، والتي بدورها أكبر 109 مرات من الأرض وتبلغ حوالي 1،392 ألف كيلومتر. كتلة الشمس أكبر بمقدار 333 ألف مرة من كتلة الأرض ، والحجم مليون و 304 ألف مرة. داخل الشمس ، يتم ضغط المادة بشدة بضغط الطبقات التي تغطيها وهي أكثر كثافة بعشر مرات من الرصاص ، لكن الطبقات الخارجية للشمس أكثر ندرة بمئات المرات من الهواء القريب من سطح الأرض. ضغط الغاز في باطن الشمس أكبر بمئات المليارات من المرات من ضغط الهواء على سطح الأرض. جميع المواد الموجودة على الشمس في حالة غازية. تفقد كل الذرات تقريبًا إلكتروناتها تمامًا وتتحول إلى نوى ذرية "عارية". تصبح الإلكترونات الحرة ، التي تنفصل عن الذرات ، جزءًا لا يتجزأ من الغاز. يسمى هذا الغاز بالبلازما. تتحرك جزيئات البلازما بسرعات هائلة - مئات وآلاف الكيلومترات في الثانية. التفاعلات النووية تحدث باستمرار على الشمس ، والتي هي مصدر طاقة الشمس التي لا تنضب.
تتكون الشمس من العناصر الكيميائية، مثل الأرض ، ولكن يوجد هيدروجين على الشمس بما لا يقاس أكثر مما هو موجود على الأرض. لم تستهلك الشمس حتى نصف احتياطيات الوقود النووي الهيدروجيني. سوف يلمع لعدة مليارات من السنين ، حتى يتحول كل الهيدروجين في أعماق الشمس إلى الهيليوم.
ينشأ البث الراديوي للشمس الذي يصل إلينا فيما يسمى بإكليل الشمس. يمتد الإكليل الشمسي لمسافة عدة أنصاف أقطار شمسية ، ويصل إلى مدارات المريخ والأرض. وهكذا ، فإن الأرض مغمورة في الهالة الشمسية.
من وقت لآخر ، تظهر مناطق نشطة في الغلاف الجوي الشمسي ، يتغير عددها بانتظام ، بمتوسط ​​دورة يبلغ حوالي 11 عامًا.
القمر هو قمر صناعي للأرض ، يبلغ قطره 4 مرات أصغر من قطر الأرض. مدار القمر عبارة عن قطع ناقص مع الأرض في إحدى بؤره. متوسط ​​المسافة بين مركز القمر والأرض هو 384.400 كيلومتر. يميل مدار القمر بمقدار 5 ° 9 'إلى مدار الأرض. متوسط ​​السرعة الزاوية للقمر هو 13 درجة ، 176 في اليوم. ميل خط الاستواء القمري إلى مسير الشمس هو 1 ° 32.3 ′. وقت ثورة القمر حول محوره يساوي وقت ثورته حول الأرض ، ونتيجة لذلك يواجه القمر دائمًا الأرض من جانب واحد. حركة القمر غير متساوية: في بعض أجزاء مساره الظاهري يتحرك بشكل أسرع ، وفي أجزاء أخرى يتحرك بشكل أبطأ. أثناء حركته المدارية ، تتراوح المسافة بين القمر والأرض من 356 إلى 406 ألف كيلومتر. ترتبط الحركة غير المتساوية على طول المدار بالتأثير على قمر الأرض من ناحية ، وقوة الجاذبية القوية للشمس من ناحية أخرى. وإذا أخذنا في الاعتبار أن كوكب الزهرة والمريخ والمشتري وزحل يؤثران على حركته ، فمن الواضح لماذا يتغير القمر باستمرار ، ضمن حدود معينة ، شكل القطع الناقص الذي يدور على طوله. نظرًا لحقيقة أن القمر له مدار بيضاوي ، فإنه إما يقترب من الأرض أو يبتعد عنها. تسمى نقطة مدار القمر الأقرب إلى الأرض نقطة الحضيض ، وتسمى النقطة الأبعد نقطة الأوج.
يعبر المدار القمري مستوى مسير الشمس عند نقطتين متقابلتين تمامًا ، تسمى العقد القمرية. تعبر العقدة الصاعدة (الشمالية) مستوى مسير الشمس ، وتتحرك من الجنوب إلى الشمال ، والعقدة الهابطة (الجنوبية) - من الشمال إلى الجنوب. تتحرك العقد القمرية باستمرار على طول مسير الشمس في الاتجاه المعاكس لمسار الأبراج البروجية. فترة ثورة العقد القمرية على مسير الشمس هي 18 سنة و 7 أشهر.
هناك أربع فترات لثورة القمر حول الأرض:
أ) الشهر الفلكي أو الفلكي - فترة ثورة القمر حول الأرض بالنسبة للنجوم ، تبلغ 27.3217 يومًا ، أي 27 يومًا و 7 ساعات و 43 دقيقة ؛
ب) الشهر القمري أو المجمع - فترة ثورة القمر حول الأرض بالنسبة للشمس ، أي. الفترة الفاصلة بين قمرين جديدين أو قمرين ، بمتوسط ​​29.5306 يومًا ، أي 29 يوم 12 ساعة 44 دقيقة. مدته ليست ثابتة بسبب الحركة غير المتكافئة للأرض والقمر وتتراوح من 29.25 إلى 29.83 يومًا ؛
ج) شهر دراكوني - الفترة الزمنية بين ممرتين متتاليتين للقمر عبر نفس العقدة في مداره ، وهي 27.21 يومًا متوسطًا ؛
د) الشهر غير الطبيعي - الفاصل الزمني بين ممرتين متتاليتين من القمر خلال الحضيض ، هو 27.55 متوسط ​​الأيام.
أثناء حركة القمر حول الأرض ، تتغير ظروف إضاءة القمر بالشمس ، ويحدث ما يسمى بتغيير المراحل القمرية. المراحل الرئيسية للقمر هي القمر الجديد والربع الأول والقمر والربع الأخير. يسمى الخط الموجود على قرص القمر الذي يفصل الجزء المضيء من نصف الكرة الذي يواجهنا عن الجزء غير المضاء بالنهاية. بسبب فائض الشهر القمري المجمع عن الشهر الفلكي ، يرتفع القمر بعد حوالي 52 دقيقة كل يوم ، ويشرق القمر ويغيب في ساعات مختلفة من اليوم ، وتحدث نفس المراحل في نقاط مختلفة من مدار القمر بدورها في كل برج البروج.
خسوف القمر والشمس. يحدث خسوف القمر والشمس عندما تكون الشمس والقمر بالقرب من عقدهما. في وقت الكسوف ، كانت الشمس والقمر والأرض على نفس الخط المستقيم تقريبًا.
يحدث كسوف الشمس عندما يمر القمر بين الأرض والشمس. في هذا الوقت ، يواجه القمر الأرض مع جانبها غير المضاء ، أي أن كسوف الشمس يحدث فقط أثناء القمر الجديد (الشكل 3.7). الأحجام الظاهرة للقمر والشمس متماثلة تقريبًا ، لذلك يمكن للقمر أن يغطي الشمس.

الشكل 7. رسم تخطيطي لكسوف الشمس

لا تبقى مسافات الشمس والقمر عن الأرض ثابتة ، لأن مداري الأرض والقمر ليسا دوائر ، بل قطع ناقص. لذلك ، إذا كان القمر في لحظة حدوث كسوف للشمس على بعد أصغر مسافة من الأرض ، فإن القمر سيغطي الشمس بالكامل. يسمى هذا الكسوف الكلي. لا تستغرق المرحلة الإجمالية للكسوف الشمسي أكثر من 7 دقائق و 40 ثانية.
إذا كان القمر أثناء الكسوف على أكبر مسافة من الأرض ، فإن حجمه الظاهري أصغر قليلاً ولا يغطي الشمس تمامًا ، يسمى هذا الكسوف الكسوف الحلقي. سيكون الخسوف كليًا أو حلقيًا إذا كانت الشمس والقمر قريبًا من عقدة على القمر الجديد. إذا كانت الشمس في وقت القمر الجديد على بعد مسافة ما من العقدة ، فلن تتزامن مراكز القرصين القمري والشمسي وسيغطي القمر الشمس جزئيًا ، ويسمى هذا الكسوف الكسوف الجزئي. يحدث خسوفان للشمس على الأقل كل عام. أقصى عدد ممكن من الخسوفات في السنة هو خمسة. في ضوء حقيقة أن ظل القمر أثناء كسوف الشمس لا يسقط على الأرض بأكملها ، لوحظ كسوف للشمس في منطقة معينة. وهذا ما يفسر ندرة هذه الظاهرة.
يحدث خسوف القمر أثناء اكتمال القمر عندما تكون الأرض بين القمر والشمس (الشكل 8). يبلغ قطر الأرض أربعة أضعاف قطر القمر ، لذا فإن الظل من الأرض يبلغ 2.5 ضعف حجم القمر ، أي يمكن للقمر أن يغرق تمامًا في ظل الأرض. أطول خسوف كلي للقمر هو ساعة و 40 دقيقة.

الشكل 8. رسم تخطيطي لخسوف القمر

يمكن رؤية خسوف القمر في نصف الكرة الأرضية حيث يوجد القمر هذه اللحظةفوق الأفق. خلال العام ، هناك خسوف أو خسوفان للقمر ، وفي بعض السنوات قد لا يكونان على الإطلاق ، وأحيانًا تحدث ثلاث خسوفات للقمر سنويًا. اعتمادًا على مدى بُعد القمر الكامل عن عقدة المدار القمري ، سيغرق القمر بشكل أو بآخر في ظل الأرض. هناك أيضًا خسوف كلي وجزئي للقمر.
يتكرر كل خسوف معين بعد 18 سنة و 11 يوم و 8 ساعات. هذه الفترة تسمى ساروس. خلال ساروس ، كان هناك 70 كسوفًا: 43 كسوفًا للشمس ، منها 15 كسوفًا جزئيًا ، و 15 خسوفًا حلقيًا ، و 13 خسوفًا كليًا ؛ 28 قمري ، 15 جزئيًا و 13 إجماليًا. بعد انتهاء صلاحية الساروس ، يتكرر كل خسوف بعد 8 ساعات تقريبًا من الخسوف السابق.