Линия эклиптики на карте звездного неба. Видимое годовое движение солнца на небесной сфере. Небесный экватор и плоскость эклиптики
Звездное небо во все времена привлекало людей. Таинственное и бесконечное пространство притягивало и пугало. Одним из важных понятий в современной астроном...
От Masterweb
25.02.2018 08:00Наблюдение за звездным небом во все века служило людям для получения нужной информации. Мы находим астрономические таблицы у египтян, шумеров, майя. По ним древние люди определяли время начала сельскохозяйственных работ, разлива рек, солнечные и лунные затмения, создавали календари. Во времена Великих географических открытий звезды служили единственным ориентиром для кораблей в океане. Поэтому астрономические знания были жизненно важны. Все, кто когда-либо интересовался астрономией, слышал название "эклиптика". Это понятие встречается при описании движения небесных тел, определении звездных координат. Рассмотрим, что такое эклиптика.
История
В древности, когда люди считали Землю плоской и покрытой небесной чашей, движение солнца объясняли по-разному. Это бог Ра у египтян проплывал на своей лодке, или Гелиос у греков правил колесницей. Но путь этих богов по небу повторялся год от года.
В геоцентрической системе мира Птолемея Солнце вращалось вокруг Земли вместе с другими планетами, и путь его в течение года был назван эклиптикой солнца. Эта воображаемая линия служила важным ориентиром для определения координат и была одним из основных элементов армиллярной сферы. С помощью армиллярной сферы определялись звездные координаты, и эклиптика на ней обычно представляла широкое кольцо с изображением знаков зодиака. Что такое эклиптика в современной науке?
Определение
После открытия Коперника стало ясно, что видимое с Земли движение Солнца по эклиптике объясняется движением Земли вокруг центрального светила. Но это понятие не перестало существовать. Слово "эклиптика" произошло от древнегреческого "эклипсис", что значит "затмение". Только на этой линии наблюдаются солнечные и лунные затмения. Современная астрономия определяет эклиптику как круг, по которому солнце движется в течение года. Если быть точнее, то это линия сечения сферы плоскостью орбиты геометрического центра пары Земля-Луна.
Плоскость
Плоскость эклиптики образует орбита системы Земля-Луна при вращении вокруг Солнца. Угол наклона плоскости к небесному экватору составляет примерно 23 о. С течением времени он изменяется. Для расчета этих изменений существует специальная формула. Колебания угла наклона происходят периодически - каждые 18,6 лет. Диапазон изменения равен примерно 18,42". Происходят колебания наклона каждые 40 000 лет. Все планеты Солнечной системы имеют свой угол эклиптики.
Зодиак
В астрономии пояс небосвода примерно по 9 о по обе стороны от эклиптики называется зодиакальным поясом. В нем Солнце проходит тринадцать созвездий. Это двенадцать всем хорошо известных созвездий эклиптики, принятых в астрологии, и Змееносец.
Впервые зодиакальный круг встречается в Вавилоне (Месопотамия) в V веке до н. э. Там была принята шестидесятиричная система исчисления, где полный круг равен 360 о. Изначально вавилоняне разделили небосвод на 36 секторов, потом на 18 и на 12. В каждом секторе группа звезд образовывала созвездия. Каждому созвездию приписывались особенные свойства. В зодиаке были определены особенные точки.
Это весеннее равноденствие 21 марта (созвездие Рыб), летнее солнцестояние 22 июня (созвездие Рака), осеннее равноденствие 22 сентября (созвездие Весы) и зимнее солнцестояние 22 декабря (Козерог).
Змееносец
Созвездие Змееносца утвердилось на эклиптике в первой половине XX века, когда были уточнены границы и координаты созвездий. Оно расположено между Скорпионом и Стрельцом. Причем в Змееносце Солнце проводит даже больше времени, чем в Стрельце. В созвездии Змееносца вспыхнула в 1604 году последняя в нашей Галактике сверхновая звезда. Ее наблюдал еще Иоганн Кеплер. В 1848 году была зафиксирована вспышка новой звезды. В созвездии Змееносца много интересных астрономических объектов. Это красный карлик - звезда Барнарда, множество шаровых скоплений и около 2500 переменных звезд. Ученые открыли около 9 звезд в этом созвездии.
Эклиптическая система координат
На основе эклиптики существует система эклиптических звездных координат. Плоскость эклиптики была принята за основу. Координаты определяются между плоскостью и полюсом эклиптики. Основными координатами является эклиптическая широта и эклиптическая долгота. Широта - это угол между плоскостью эклиптики и объектом. Долгота - это угол между точкой весеннего равноденствия и плоскостью широты.
Типы координат
Существует два типа эклиптических координат. В первом типе за центральную точку принимается центр Земли. Такая геоцентрическая система используется в основном для расчетов лунных орбит. Во втором типе координат центром считается середина Солнца, и эта система используется при расчете орбит планет Солнечной системы. Учитывая периодические колебания угла наклона эклиптики, надо иметь в виду эпоху, когда были определены те или иные координаты. Для этого постоянно определяются текущие координаты полюсов эклиптики и Солнца.
Зодиакальная система координат
Эта система координат применяется в астрологии. Основной координатой здесь является зодиакальная позиция, которая вычисляется на основе эклиптической долготы. Широта в этой системе в основном не используется. Но в особых случаях определяется так же, как и в астрономии. Годичное движение Солнца и эклиптика служат важными индикаторами для астрологии.
Астрология
Во все времена люди верили, что на человеческую жизнь оказывает влияние расположение небесных светил. Так же, как развитие химии было вызвано потребностями алхимии, так и бурному развитию астрономии в средние века частично способствовала астрология. Каждому созвездию в астрологии приписывают свое особое влияние на человечество в целом и на каждого конкретного человека. От сочетания расположения созвездий и планет, по мнению астрологов, зависит буквально все - от счастливого супружества до состояния финансовых рынков. Существуют две крупные астрологические системы - Западная и Ведическая. Каждая из них оперирует своими постулатами, и выводы из одних и тех же посылов не всегда совпадают. Современная наука астрологию не признает, считая ее лженаукой. Но каждый из нас иногда читает гороскопы. Что такое эклиптика, в астрологии знает практически каждый
Полеты в пространстве
Во многих фантастических романах описываются приключения космических кораблей, астероидов, попавших в пояс, который расположен между орбитами Марса и Юпитера. Такие эпизоды есть у Ефремова, Стругацких, Лема. Пояс астероидов, как и все планеты Солнечной системы, вращается в плоскости эклиптики. Может быть, стоит выйти за пределы этой плоскости и избежать всех возможных столкновений? К сожалению, по законам небесной механики, это требует очень больших затрат энергии и, соответственно, большого количества дополнительного топлива. Кроме того, стоит учитывать, что обратное возвращение потребует тоже больших энергозатрат. В перспективе рассматриваются космические корабли с солнечным парусом, которые используют солнечный ветер.
В научно-популярных статьях на темы космоса и астрономии часто можно встретить не совсем понятный термин «эклиптика». Это слово кроме учёных часто используется также астрологами. Его употребляют для обозначения местоположения удалённых от Солнечной системы космических объектов, для описания орбит небесных тел в самой системе. Так что же такое «эклиптика»?
При чём тут зодиак
Ещё наблюдавшие за небесными светилами древние жрецы заметили одну особенность поведения Солнца. Оно, как оказалось, движется относительно звёзд. Отслеживая его перемещение по небу, наблюдатели заметили, что ровно через год Солнце всегда возвращается в исходную точку. Мало того, «маршрут» движения из года в год всегда один и тот же. Его и называют «эклиптика». Это линия, по которой наше главное светило движется по небу в течение календарного года.
Не остались без внимания и звёздные области, через которые пролегал путь сияющего Гелиоса в своей золотой, запряжённой золотыми конями колеснице (так представляли себе древние греки нашу родную звезду).
Круг из 12 созвездий, по которым перемещается Солнце, назвали зодиаком, а сами эти созвездия принято называть зодиакальными.
Если по гороскопу вы, скажем, Лев, то не ищите на небе ночью в июле, месяце в котором родились. В вашем созвездии в этот период находится Солнце, а значит, увидеть его вы сможете, только если повезёт застать полное солнечное затмение.
Линия эклиптики
Если взглянуть на звёздное небо днём (а это можно сделать не только во время полного солнечного затмения, но и с помощью обычного телескопа), мы увидим, что солнце находится в какой-то определённой точке одного из зодиакальных созвездий. Например, в ноябре этим созвездием с большой долей вероятности будет Скорпион, а в августе - Лев. На следующий день положение Солнца чуть сместится влево и так будет происходить каждый день. А спустя месяц (22 ноября) светило наконец дойдёт до границы созвездия Скорпион и переместится на территорию Стрельца.
В августе, это хорошо видно на рисунке, Солнце будет находиться в границах Льва. И так далее. Если каждый день на звёздной карте отмечать положение Солнца, то через год в наших руках окажется карта с нанесённым на неё замкнутым эллипсом. Так вот эклиптикой называется именно эта самая линия.
А когда наблюдать
А вот наблюдать свои созвездия под которыми человек рождается) получится в месяце, противоположном дате рождения. Ведь эклиптика это - маршрут движения Солнца, поэтому, если человек появляется на свет в августе под знаком Льва, то созвездие это находится высоко над горизонтом в полдень, то есть тогда, когда солнечный свет не даст его увидеть.
Зато в феврале Лев украсит собой полуночное небо. В безлунную безоблачную ночь он прекрасно «читается» на фоне других звёзд. Не так повезло рождённым под знаком, скажем, Скорпиона. Созвездие лучше всего видно в мае. Но чтобы его рассмотреть, необходимо запастись терпением и удачей. Лучше отправиться загород, в местность без высоких гор, деревьев и зданий. Лишь тогда наблюдатель сможет разглядеть очертания Скорпиона с его рубиновым Антаресом (альфа Скорпиона, яркая звезда кроваво-красного цвета, относящаяся к классу красных гигантов, имеющая диаметр, сопоставимый с размерами орбиты нашего Марса).
Почему употребляется выражение «плоскость эклиптики»
Кроме описания звёздного маршрута годичного движения Солнца, эклиптика часто рассматривается как плоскость. Выражение «плоскость эклиптики» частенько можно услышать при описании положения в пространстве различных космических объектов и их орбит. Разберёмся, что это такое.
Если вернуться в схеме движения нашей планеты вокруг материнской звезды и линии, которые можно проложить от Земли до Солнца в разные моменты времени, собрать воедино, окажется, что все они лежат в одной плоскости - эклиптике. Это своеобразный воображаемый диск, по сторонам которого расположены все 12 описанных созвездий. Если из центра диска провести перпендикуляр, то в северном полушарии он упрётся в точку на небесной сфере с координатами:
- склонение +66,64°;
- прямое восхождение - 18 ч. 00 мин.
И расположена эта точка недалеко от обеих «медведиц» в созвездии Дракона.
Ось вращения Земли, как мы знаем, наклонена к оси эклиптики (на 23,44°), благодаря чему на планете есть смена времён года.
А у наших «соседей»
Вот вкратце, что такое эклиптика. В астрономии исследователей интересует и то, как движутся другие тела Солнечной системы. Как показывают вычисления и наблюдения, все основные планеты вращаются вокруг светила практически в одной плоскости.
Больше всех выбивается из общей стройной картинки ближайшая к звезде планета - Меркурий, угол между его плоскостью вращения с эклиптикой составляет целых 7°.
Из планет внешнего кольца наибольший угол наклона имеет орбита Сатурна (около 2,5°), но учитывая его громадное расстояние от Солнца - в десять раз дальше Земли, солнечному гиганту это простительно.
А вот орбиты более мелких космических тел: астероидов, карликовых планет и комет отклоняются от плоскости эклиптики гораздо сильнее. Так, например, двойник Плутона, Эрида имеет чрезвычайно вытянутую орбиту.
Приближаясь к Солнцу на минимальное расстояние, она подлетает к светилу ближе Плутона, на 39 а. е. (а. е. - астрономическая единица, равная расстоянию от Земли до Солнца - 150 миллионов километров), чтобы потом вновь удалиться в пояс Койпера. Максимальное её удаление почти 100 а. е. Так вот её плоскость вращения наклонена к эклиптике почти на 45°.
Плоскость эклиптики хорошо просматривается на этом изображении, полученном в 1994 году космическим кораблём лунной разведки Клементина. Камера Клементины показывает (справа налево) Луну, освещённую Землёй, блики Солнца, восходящего над тёмной частью поверхности Луны, и планеты Сатурн, Марс и Меркурий (три точки в нижнем левом углу)
Эклиптика (от (linea) ecliptica , от др.-греч. ἔκλειψις - затмение) - большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение . Соответственно плоскость эклиптики - плоскость обращения Земли вокруг Солнца (земной ). Современное, более точное, определение эклиптики - сечение небесной сферы плоскостью орбиты барицентра системы Земля - .
Описание
Из-за того, что орбита Луны наклонена относительно эклиптики и из-за вращения Земли вокруг барицентра системы Луна - Земля, а также вследствие возмущений орбиты Земли от других планет, истинное Солнце не всегда находится точно на эклиптике, но может отклоняться на несколько секунд дуги. Можно сказать, что по эклиптике проходит путь «среднего Солнца» .
Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом ε = 23°26′21,448″ - 46,8150″ t - 0,00059″ t² + 0,001813″ t³, где t - число юлианских столетий, прошедших c 1 января 2000 года. Эта формула справедлива для ближайших столетий. На более продолжительных отрезках времени наклон эклиптики к экватору колеблется относительно среднего значения с периодом приблизительно 40 000 лет. Кроме того, наклон эклиптики к экватору подвержен короткопериодическим колебаниям с периодом 18,6 лет и амплитудой 18,42″, а также более мелким; вышеприведённая формула их не учитывает.
В отличие от относительно быстро меняющей свой наклон плоскости небесного экватора, плоскость эклиптики более стабильна относительно удалённых звёзд и квазаров, хотя и она подвержена небольшим изменениям из-за возмущений от планет Солнечной системы.
Название «эклиптика» связано с известным с древних времён фактом, что солнечные и лунные затмения происходят только тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения своей орбиты с эклиптикой. Эти точки на небесной сфере носят название лунных узлов, период их обращения по эклиптике, равный примерно 18 годам, называется саросом, или драконическим периодом.
Плоскость эклиптики служит основной плоскостью в эклиптической системе небесных координат.
Углы наклона орбит планет Солнечной системы к плоскости эклиптики
| Планета | Наклон к эклиптике |
|---|---|
| 7,01° | |
| 3,39° | |
| 0° | |
| 1,85° | |
ЭКЛИПТИКА (греч. ekleiptikos «относящийся к затмению») - большой круг небесной сферы, образуемый пересечением плоскости эклиптики (плоскости, в которой Земля обращается вокруг Солнца) и небесной сферы. С точки зрения земного наблюдателя, эклиптика - это линия на небесной сфере, вдоль которой Солнце совершает свое годичное движение относительно звезд (это движение совершается в направлении, обратном суточному вращению небесной сферы, - с запада на восток). За сутки Солнце сдвигается вдоль эклиптики на 4" дуги. Угол между плоскостью небесного экватора и плоскостью эклиптики составляет 23°27". В соответствии с делением года на двенадцать месяцев эклиптика поделена на 12 отрезков по 30° в каждом (средний путь, проходимый Солнцем за месяц), которые получили названия знаков Зодиака. У Птолемея эта линия очень образно названа «кругом, проходящим через середины зодиакальных созвездий». Этимология слова «эклиптика» связана с тем, что затмения Солнца и Луны происходят только тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения своего видимого небесного пути с этой линией. См.: Дракона точки, Зодиак.
ЭКЛИПТИКА
Эклиптикой называется воображаемая траектория годичного движения Солнца вокруг Земли, в ходе которого Солнце последовательно проходит через двенадцать знаков зодиака. Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом приблизительно 23°27" и пересекается с ним в двух точках: точке весеннего равноденствия* и точке осеннего равноденствия (см. также «Космография»).
ЭКЛИПТИКА (VIA SOUS, СОЛНЕЧНЫЙ ПУТЬ)
Орбита Земли, если смотреть с Солнца. Однако для большинства астрологических целей эклиптика считается орбитой, описываемой Солнцем вокруг Земли (via solis - солнечный путь). Термин via solis переименовали в эклиптику, так как именно вдоль нее в точках ее пересечения с небесным экватором (экватор Земли, спроецированный на фон небесной сферы) происходят затмения (ecleptic - эклиптика, eclepse - затмение). Из-за наклона оси Земли эклиптика пересекается с небесным экватором под углом в 23"/2°- Двенадцать знаков зодиака, через которые Солнце проходит за год, располагаются за пределами эклиптики.
Эклиптика, эклиптики, эклиптики, эклиптик, эклиптике, эклиптикам, эклиптику, эклиптики, эклиптикой, эклиптикою, эклиптиками, эклиптике, эклиптиках Грамматический словарь Зализняка