Небо — астрономические наблюдения и динамика небесных тел

Изучение астрономии неизбежно начинается с анализа этого огромного купола, возвышающегося над нами, также называемого небом, сводом или просто небесным полотном. Наблюдение за ним и умение анализировать его характеристики — это первые шаги к расшифровке каждого аспекта Вселенной.

Всё это может показаться сложной задачей, доступной лишь тем, кто способен разгадать все скрытые небесные тайны с помощью дорогостоящих оптических приборов. Но если это верно для объектов глубокого космоса, то это не так уж верно для начала понимания наиболее распространённых небесных явлений и тел, а также их связи с нашей повседневной жизнью. Достаточно сказать, что древние астрономы достигли этого подвига исключительно с помощью одного-единственного инструмента: глаза.

Введение в астрономические наблюдения

На самом деле, невооруженным глазом можно наблюдать самые яркие звезды и, следовательно, с помощью небесных карт и планисфер определять различные созвездия, видимые в зависимости от широты, времени года и времени наблюдения.

Первым шагом будет обнаружение Большой Медведицы, а затем, проведя воображаемую линию через звезды Мерак и Дубхе этого созвездия, найти Малую Медведицу и Полярную звезду , которая находится вблизи Северного небесного полюса. Эти два созвездия послужат отправной точкой для идентификации других, таких как Кассиопея, Возничий и Дракон, а затем для поиска созвездий, видимых в зависимости от времени года: Пегас и Водолей, которые выделяются высоко на осеннем небе; Орион, Близнецы, Телец и Большой Пёс, которые доминируют на зимнем небе; Лев и Дева, которые появляются весной; и, наконец, созвездия Геркулеса, Лебедя, Лиры и Орла, которые будут видны вместе с профилем Млечного Пути на летнем небе.

Ориентация

Для ориентации сначала используем четыре стороны света (Север, Юг, Восток и Запад), которые можно определить, начав от Полярной звезды и проведя вертикальную линию по горизонту до пересечения с точкой, указывающей на Северный полюс. Справа от него, под углом 90°, находится Восток, а слева, также под углом 90°, — Запад. На противоположной стороне, под углом 180°, находится Юг. В качестве альтернативы можно также наблюдать видимую траекторию движения Солнца, которое, проходя меридиан приблизительно в полдень по гражданскому времени, достигает максимальной высоты над горизонтом, отбрасывая таким образом тени в северном направлении. Оно также восходит и заходит в двух противоположных точках, которые совпадут с востоком и западом соответственно во время равноденствий, приблизительно 21 марта и 23 сентября.

Небесная динамика

Все звезды, кажущиеся неподвижными и достаточно неизменными, чтобы заслужить название неподвижных звезд, увлекаются с востока на запад вращением (видимым движением неба), противоположным вращению Земли, и вращаются вокруг небесной оси, что заставляет их описывать круговые траектории, которые окажутся параллельными друг другу и концентрическими полюсам небесных тел. Однако из любой точки на поверхности Земли можно наблюдать только половину небесной сферы, другая половина скрыта плоскостью, касательной к точке наблюдения: горизонтом. Траектории звёзд выглядят как две полусферы, одна выше, а другая ниже горизонта, поэтому точки максимальной и минимальной высоты суточной траектории каждой звезды называются, соответственно, верхней и нижней кульминацией.

Исключением являются так называемые околополярные звезды, которые, описывая полные круги вокруг небесных полюсов, никогда не восходят и не заходят, всегда оставаясь над горизонтом, между видимым небесным полюсом и кругом вечного затмения, который находится на расстоянии, равном географической широте точки наблюдения, от того же полюса. И наоборот, звезды, находящиеся на расстоянии, равном той же величине, от другого небесного полюса, невидимого, поскольку они находятся ниже горизонта, будут затмеваться последним и, следовательно, будут ограничены кругом вечного затмения.