Солтүстік және оңтүстік аспан полюстері – Жер осінің кеңейтілген нүктелері. Аспан денелерінің айналуы, координаталар жүйесі, тұрақсыздық туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қиял аспан айналымының нүктелері
Imaginary sky rotation points
Солтүстік және оңтүстік аспан полюстері – аспандағы екі нүкте, онда Жердің айналу осі, шексізке созылғанда, аспан сферасын қиып өтеді. Солтүстік және оңтүстік аспан полюстері Жердің Солтүстік және Оңтүстік полюстеріндегі бақылаушыларға тұрақты түрде тікелей жоғарыда көрінеді. Жер өз осімен айналғанда, екі аспан полюсі аспанда өзгермейтін күйде қалады, ал қалған аспан денелері олардың айналасында айналып, тәулігіне бір толық айналым жасайды (нақтырақ айтқанда, жұлдыздық тәулік). Аспан полюстері аспан экваторлық координаттар жүйесінің полюстері болып табылады, яғни олардың солтүстік полюс үшін +90 градус, оңтүстік полюс үшін -90 градус дейін ауытқуы бар. Сырттай тұрақты сияқты көрінсе де, аспан полюстері ұзақ мерзімде жұлдыздар фонында толығымен өзгермейді. Күн мен түн теңелуінің прецессиясы деп аталатын құбылысқа байланысты, полюстер аспан сферасында шамамен 25 700 жылдық кезеңмен шеңберлер бойымен қозғалады. Жер осі сонымен қатар, аспан полюстерінің әртүрлі ұзақтықтағы циклдарда сәл ығысуына себеп болатын күрделі қозғалыстарға да ұшырайды (нутация, полярлық қозғалыс және осьтік бұрылыс туралы қараңыз). Соңында, өте ұзақ уақыт өте келе жұлдыздардың өзі қозғалысқа ие болғандықтан, олардың орналасуы өзгереді. Мұндай қозғалысты ескеру үшін, аспан полюсінің анықтамасы айналу осінің мерзімін көрсететін эпохамен бірге беріледі; J2000.0 қазіргі стандарт болып табылады. Осыған ұқсас принцип басқа планеталарға да қолданылады: планетаның аспан полюстері – аспан сферасымен планетаның айналу осі проекциясының қиылысқан нүктелері. Бұл нүктелер әртүрлі планеталардың осьтері әртүрлі бағытта орналасқандықтан өзгереді (жұлдыздардың көрінетін орналасуы параллакс эффектісінен де сәл өзгереді).
The north and south celestial poles are the two points in the sky where Earth's axis of rotation, indefinitely extended, intersects the celestial sphere. The north and south celestial poles appear permanently directly overhead to observers at Earth's North Pole and South Pole, respectively. As Earth spins on its axis, the two celestial poles remain fixed in the sky, and all other celestial points appear to rotate around them, completing one circuit per day (strictly, per sidereal day). The celestial poles are also the poles of the celestial equatorial coordinate system, meaning they have declinations of +90 degrees and −90 degrees (for the north and south celestial poles, respectively). Despite their apparently fixed positions, the celestial poles in the long term do not actually remain permanently fixed against the background of the stars. Because of a phenomenon known as the precession of the equinoxes, the poles trace out circles on the celestial sphere, with a period of about 25,700 years. The Earth's axis is also subject to other complex motions which cause the celestial poles to shift slightly over cycles of varying lengths (see nutation, polar motion and axial tilt). Finally, over very long periods the positions of the stars themselves change, because of the stars' proper motions. To take into account such movement, celestial pole definitions come with an epoch to specify the date of the rotation axis; J2000.0 is the current standard. An analogous concept applies to other planets: a planet's celestial poles are the points in the sky where the projection of the planet's axis of rotation intersects the celestial sphere. These points vary because different planets' axes are oriented differently (the apparent positions of the stars also change slightly because of parallax effects).
Солтүстік аспан полюсін табу
Солтүстік аспан полюсі қазіргі уақытта жарқын Поляр жұлдызынан бір градусқа жуық қашықтықта орналасқан (латын тілінде stella polaris, яғни "поляр жұлдызы" деп аталады). Бұл Полярды, халық арасында "Солтүстік жұлдызы" деп белгілі, Солтүстік жарты шардың навигациясы үшін пайдалы етеді: ол әрқашан көкжиектің солтүстік нүктесінен жоғары болады, сонымен қатар оның биіктік бұрышы бақылаушының географиялық енімен шамамен тең (әрине, оны Солтүстік жарты шардың ғана аумағынан көруге болады). Поляр жұлдызы солтүстік аспан полюсіне 25 700 жылдық прецессия циклының қысқа мерзімінде ғана жақын болады. Ол шамамен 1000 жыл бойы жақсы жуықтама болып қалады, содан кейін полюс Алрайға (Гамма Цефеи) жақындап келеді. Шамамен 5500 жылдан соң полюс Альдераминға (Альфа Цефеи) жақын орналасады, ал 12 000 жылдан кейін Вега (Альфа Лира) "Солтүстік жұлдызына" айналады, бірақ ол нағыз солтүстік аспан полюсінен алты градусқа жуық болады. Поляр жұлдызын табу үшін Солтүстік жарты шардан солтүстікке қарай бет бұрыңыз және Үлкен Аю (Қазан) мен Кіші Аю (Қазан) шоқжұлдыздарын табыңыз. Үлкен Аюдың "қасы" бөлігіне қарап, қасықтың сыртқы жиегіндегі екі жұлдыз қасықтан жоғары бағытталған сызық құрайтынын көзге елестетіңіз. Бұл сызық тікелей Кіші Аюдың тұтқасының ұшындағы жұлдызға нұсқайды. Міне, сол жұлдыз – Поляр жұлдызы, Солтүстік жұлдызы.
The north celestial pole currently is within one degree of the bright star Polaris (named from the Latin stella polaris, meaning "pole star"). This makes Polaris, colloquially known as the "North Star", useful for navigation in the Northern Hemisphere: not only is it always above the north point of the horizon, but its altitude angle is always (nearly) equal to the observer's geographic latitude (though it can, of course, only be seen from locations in the Northern Hemisphere). Polaris is near the north celestial pole for only a small fraction of the 25,700 year precession cycle. It will remain a good approximation for about 1,000 years, by which time the pole will have moved closer to Alrai (Gamma Cephei). In about 5,500 years, the pole will have moved near the position of the star Alderamin (Alpha Cephei), and in 12,000 years, Vega (Alpha Lyrae) will become the "North Star", though it will be about six degrees from the true north celestial pole. To find Polaris, from a point in the Northern Hemisphere, face north and locate the Big Dipper (Plough) and Little Dipper asterisms. Looking at the "cup" part of the Big Dipper, imagine that the two stars at the outside edge of the cup form a line pointing upward out of the cup. This line points directly at the star at the tip of the Little Dipper's handle. That star is Polaris, the North Star.
Оңтүстік аспан полюсін табу
Оңтүстік аспан полюсі тек Оңтүстік жарты шардан ғана көрінеді. Ол әлсіз жұлдыздықта – Октантта орналасқан. Сигма Октанті – оңтүстік полюс жұлдызы деп саналады, полюстен бір градусқа жуық қашықтықта, бірақ оның шамасы 5,5 болғандықтан, ашық түнінде мүсіркеу көрінеді.
The south celestial pole is visible only from the Southern Hemisphere. It lies in the dim constellation Octans, the Octant. Sigma Octantis is identified as the south pole star, more than one degree away from the pole, but with a magnitude of 5.5 it is barely visible on a clear night.
Бірінші әдіс: Оңтүстік крест
Оңтүстік аспан полюсін Оңтүстік крест (Crux) және оның екі "көрсеткіш" жұлдызы α Centauri және β Centauri арқылы табуға болады. γ Crucis-тен α Crucis-ке дейін көзге көрінетін сызық жүргізіңіз – кресттің ұзын осінің екі шетіндегі екі жұлдыз. Содан кейін осы сызықты аспан арқылы жалғастырыңыз. Кресттің тар ұшы көрсеткен бағытта ұзын осінің қашықтығынан төрт жарым есе артық қашықтыққа дейін жүріңіз, немесе екі көрсеткіш жұлдызды сызықпен қосып, осы сызықтың ортасын табыңыз. Содан кейін тік бұрышпен аспан арқылы көзге көрінетін тағы бір сызық жүргізіңіз, ол Оңтүстік кресттен жүргізілген сызықпен қиылысқанша. Осы нүкте Оңтүстік аспан полюсінен 5 немесе 6 градус қашықтықта жатыр. Крукс пен полюс арасында маңызды, жарқыраған жұлдыздар өте сирек кездеседі, алайда Муска шоқжұлдызы Крукс тікелей астында оңай танылады.
The south celestial pole can be located from the Southern Cross (Crux) and its two "pointer" stars α Centauri and β Centauri. Draw an imaginary line from γ Crucis to α Crucis—the two stars at the extreme ends of the long axis of the cross—and follow this line through the sky. Either go four and a half times the distance of the long axis in the direction the narrow end of the cross points, or join the two pointer stars with a line, divide this line in half, then at right angles draw another imaginary line through the sky until it meets the line from the Southern Cross. This point is 5 or 6 degrees from the south celestial pole. Very few bright stars of importance lie between Crux and the pole itself, although the constellation Musca is fairly easily recognised immediately beneath Crux.
Екінші әдіс: Канопус және Ахернар
Екінші әдіс – Канопус (көктегі екінші ең жарық жұлдыз) және Ахернарды пайдалану. Осы жұлдыздарды екі бұрышы үшін пайдаланып, үлкен теңқабыршалы үшбұрыш жасаңыз. Ал үшінші бұрыш қайда орналасады? Ол Ахернар мен Канопусты байланыстыратын түзудің екі жағында да болуы мүмкін, бірақ дұрыс емес жақ полюске жеткізбейді. Дұрыс жақты табу үшін Ахернар мен Канопустың екеуі де шеңбердің радиусіндегі нүктелер деп ойластырыңыз. Теңқабыршалы үшбұрыштың үшінші бұрышы да осы шеңберде болады. Бұрыш Ахернардан сағат тілімен және Канопустан сағат тіліне қарсы бағытта орналасуы керек. Осы қиял бұрыш – Оңтүстік аспан полюсі. Егер керісінше жасалса, нүкте Эриданның ортасына түседі, ол полюс емес. Егер Канопус көрінбесе, екінші дәрежелі Альфа Павонисін Ахернармен және полюспен үшбұрыш құру үшін де қолдануға болады. Бұл жағдайда, Ахернардан сағат тіліне қарсы бағытта қозғалып, Канопуспен үшбұрыш жасаңыз, сосын үшінші нүкте, яғни полюс, анық көрінеді. Қате бағыт Аквариусқа алып келеді, ол аспан полюсінен тым алыс.
The second method uses Canopus (the second brightest star in the sky) and Achernar. Make a large equilateral triangle using these stars for two of the corners. But where should the third corner go? It could be on either side of the line connecting Achernar and Canopus, and the wrong side will not lead to the pole. To find the correct side, imagine that Archernar and Canopus are both points on the circumference of a circle. The third corner of the equilateral triangle will also be on this circle. The corner should be placed clockwise from Achernar and anticlockwise from Canopus. The third imaginary corner will be the south celestial pole. If the opposite is done, the point will land in the middle of Eridanus, which isn't at the pole. If Canopus has not yet risen, the second magnitude Alpha Pavonis can also be used to form the triangle with Achernar and the pole. In this case, go anticlockwise from Achernar instead of clockwise, form the triangle with Canopus, and the third point, the pole, will reveal itself. The wrong way will lead to Aquarius, which is very far away from the celestial pole.
Үшінші әдіс: Магеллан бұлттары
Үшінші әдіс айсыз және ашық түндерде ең жақсы, себебі ол Оңтүстік аспандағы екі әлсіз "бұлтты" пайдаланады. Бұл бұлттар астрономия кітаптарында Үлкен және Кіші Магеллан Бұлттары (LMC және SMC) деп аталады. Шындығында, бұл "бұлттар" Кемер жолының жанындағы кішкентай галактикалар. Теңқабырғалы үшбұрыс салыңыз, оның үшінші нүктесі – аспанның Оңтүстік полюсі. Бұрынғысын сияқты, SMC, LMC және полюс – көзге көрінбейтін шеңбердегі теңқабырғалы үшбұрыстың төбелері болады. Полюс SMC-ден сағат тілімен және LMC-ден сағат тіліне қарсы бағытта орналасуы керек. Егер қате бағытқа жүрсеңіз, Horologium шоқжұлдызына келіп тірелесіз.
The third method is best for moonless and clear nights, as it uses two faint "clouds" in the Southern Sky. These are marked in astronomy books as the Large and Small Magellanic Clouds (the LMC and the SMC). These "clouds" are actually dwarf galaxies near the Milky Way. Make an equilateral triangle, the third point of which is the south celestial pole. Like before, the SMC, LMC, and the pole will all be points on an equilateral triangle on an imaginary circle. The pole should be placed clockwise from the SMC and anticlockwise from the LMC. Going in the wrong direction will land you in the constellation of Horologium instead.
Төртінші әдіс: Сириус пен Канопус
Көктегі ең жарқын жұлдыз Сириустан, екінші ең жарқын жұлдыз Канопус арқылы жүргізілген сызық, сол қашықтыққа дейін созылса, полюске бірнеше градусқа жуық жерге түседі. Яғни, Канопус Сириус пен полюс арасындағы арақашықтықтың жартысын құрайды.
A line from Sirius, the brightest star in the sky, through Canopus, the second brightest, continued for the same distance lands within a couple of degrees of the pole. In other words, Canopus is halfway between Sirius and the pole.