Ориентирование по солнцу и часам

Содержание

Широта местности

Как и было сказано ранее, в средних широтах в истинный полдень Солнце всегда проходит через южное направление. Но давайте посмотрим, поменяется ли картина, если наблюдающий Солнце человек окажется севернее или южнее указанных широт. Для этого рассмотрим несколько ключевых вариантов.

Вариант №1 — средние широты южного полушария. Здесь во время истинного полдня Солнце окажется строго на севере.

О том, что Солнце в полдень бывает не только на юге, но и на севере, к сожалению, написано далеко не во всех учебниках по туризму. А ведь, благодаря различным авиакомпаниям, современные туристы могут путешествовать не только по своим родным просторам, но и запросто оказаться в противоположной точке земного шара, где правила ориентирования, описываемые в литературе, не будут работать подобающим образом.

В одно и то же время Солнце будет находиться на разной высоте на одинаковых широтах в разных полушариях.

Вариант №2 — верхняя граница тропической зоны северного полушария. На этих территориях в течение всего года кроме дня летнего солнцестояния в истинный полдень Солнце будет находиться на юге, а в описанный день — строго над головой. Как понимаете, найти юг, а соответственно и другие стороны света по Солнцу в последнем случае не удастся, если конечно рассматривать только способ ориентирования по Солнцу в полдень.

Вариант №3 — нижняя граница тропической зоны южного полушария. Здесь на протяжении всего года, кроме дня зимнего солнцестояния, Солнце в истинный полдень будет находиться на севере, как и в средних широтах этого полушария. Однако в указанный декабрьский день оно окажется в зените строго над головой, что не позволит быстро сориентироваться по нему.

Вариант №4 — линия экватора. В этой зоне возможны три варианта, которые будут сменять друг друга в течение года. От момента осеннего равноденствия до весеннего равноденствия Солнце в истинный полдень будет находиться на юге, в период от весеннего до осеннего равноденствия — на севере. А в сами дни равноденствия окажется строго над головой, вызвав сложности в ориентировании.

Получается, что в точках перехода тропических зон в умеренные Солнце стоит в зените, то есть точно над головой наблюдателя, всего один раз в год, а ближе к экватору это явление можно наблюдать за год дважды.

Не зная собственного положения на местности, практически невозможно сказать, находится Солнце точно в зените, или нет, без дополнительных построений.

Доводилось встречать мнение, что на экваторе солнце круглый год ежедневно в полдень находится в зените. Но, как мы теперь понимаем, это предположение ошибочно. В этом регионе оно в полдень около полгода находится на севере, а полгода на юге. И если даже считать зенитом не положение Солнца строго над головой, а наивысшую точку его траектории (что тоже верно), тогда вышеуказанное мнение не имеет особого смысла, поскольку Солнце в этом случае не только на экваторе, а и в любой другой точке планеты ежедневно целый год в полдень будет находиться в зените.

В некоторых тропических городах люди могут наблюдать интересную картину: в полдень вертикальные прямые предметы, например, столбы и заборы, перестают отбрасывать тень. Это связано с тем, что Солнце в этот момент находится строго над ними, а солнечные лучи и тени от предметов падают отвесно. В видео объяснено это явление:

https://youtube.com/watch?v=UiATyp95huc

Существует еще один вариант — высокие широты северного и южного полушарий. Здесь Солнце будет себя вести так же, как в средних широтах, однако в период полярной ночи наблюдать его над горизонтом, а значит и сориентироваться по нему, не получится.

Как видим, без понимания процессов, лежащих в основе этих различий, можно легко запутаться и допустить серьезные ошибки, вплоть до того, что спутать север с югом. А это для путешественника, оставшегося без современных средств навигации в дикой природе, иногда может быть равноценно смерти.

Особенности при определении направления утром и вечером

Ориентирование по солнцу и часам отличается в утреннее и вечернее время направлением угла отклонения от двенадцатичасовой отметки циферблата. До полудня смотрим угол против часовой стрелки, после полудня — по часовой.

Этот способ определения подходит только для местного времени. Если на ваших часах время поясное, то будет небольшая погрешность — до 10 градусов. Для более точного измерения нужно заранее свериться с компасом и посмотреть, в каком положении находится солнце в полдень, а затем учитывать эту погрешность. С ее учетом направление на юг будет не на двенадцатичасовой отметке, а отличаться на небольшой угол.

Способ №2. По аналоговым часам и Солнцу

Этот способ основан на знании того, что в средних и высоких широтах северного полушария Солнце движется по небосводу по часовой стрелке с угловой скоростью, равной половине от скорости движения часовой стрелки на часах. Это, по сути, — усовершенствованный первый способ.

Чтобы определить стороны света по аналоговым часам и Солнцу, следует придерживаться следующей инструкции:

Часы располагаются горизонтально. Циферблат должен быть направлен вверх.
Часы поворачиваются в горизонтальной плоскости так, чтобы часовая стрелка указала на Солнце, а точнее на его проекцию на горизонт.
От центра циферблата проводится луч так, чтобы он оказался строго между часовой стрелкой и цифрой «12». При этом в утренние часы этот луч будет находиться в промежутке от 6 до 12, а в вечерние — в промежутке от 12 до 6, если смотреть по часовой стрелке. Этот луч и укажет приблизительное направление на юг.

Существует вариация этого метода с использованием спички. Для этого:

Часы располагаются горизонтально циферблатом вверх.
Между часовой стрелкой и цифрой «12» на циферблате мысленно отмечается точка.
Возле этой точки сбоку к корпусу часов прикладывается спичка так, чтобы она была перпендикулярна плоскости циферблата.
Часы с прислоненной к ним спичкой вращаются в горизонтальной плоскости до тех пор, пока тень от спички не пересечет центр циферблата.
Луч, проведенный из центра циферблата через цифру «12» укажет приблизительное направление на юг.

Методы с использованием аналоговых часов хорошо будут работать только в том случае, если Солнце в течение дня будет двигаться низко над горизонтом. Чем выше солнечный зенит в конкретном регионе в конкретное время года, тем большую ошибку эти методы будут давать.

Например, они будут прекрасно работать за полярным кругом во время полярного дня, неплохо — в средних широтах в зимний период, и окажутся совершенно непригодными для ориентирования — в летних тропиках и на экваторе.

Кроме того, я не зря указал, что способ ориентирования по Солнцу и аналоговым часам предназначен для северного полушария. В южном полушарии, где Солнце движется справа налево, этот метод ориентирования нужно менять (о том, как это сделать, мы говорили в другой статье). Однако пользоваться им при этом становится сложнее, а значит увеличивается вероятность допущения ошибки. В таких ситуациях лучше применять другой способ, о котором поговорим далее.

Движение планет и строение Солнечной системы: сколько и как двигаются планеты вокруг Солнца?

Солнце является главным источником энергии и гравитации, которая позволяет удерживать возле себя все находящиеся возле него небесные тела, и помогает им вращаться по своим орбитам. К ним относятся следующие элементы:

Планеты, входящие в Солнечную систему
Пояс астероидов
Пояс Койлера и облако Оорта

Интересные факты

Рассмотрим эти планеты по мере удаления их от Солнца:

Меркурий – за 88 земных суток вращается наименьшая и самая близкая к главной звезде планета
Венера – с красивым названием, жгучим климатом и равносильным году днем — 224,7 земных суток вокруг Солнца и 223 вокруг оси
Земля – вокруг своей оси вращается за 24 часа, вокруг Солнца – за 365 суток со скоростью 29,765 км/с
Марс – имеющая период вращения вокруг Солнца почти как у Земли – 24 часа 37 минут
Юпитер – гигантская планета, свойственно, имеет и самое быстрое вращение вокруг своей оси – 10 часов. Но вокруг Солнца Юпитер вращается за 10 земных лет
Сатурн – вращение вокруг оси происходит за 10,7 часов, вокруг Солнца – за 29,5 земных лет
Уран – вращается вокруг Солнца за 84 земных года или 30 687 дня
Нептун – его полный оборот вокруг Солнца составляет 164,79 года, вокруг своей оси – около 16 часов

Движение планет вокруг Солнца и период их вращения

Поясу астероидов, который находится между Марсом и Юпитером, также присуще движение вокруг Солнца. Каждый из них движется с разной скоростью, в среднем от 3,5 до 6 земных лет, в том же направлении, что и планеты.
Пояс Койлера, находящийся на «окраине» Солнечной системы и состоящий из скопления комет и карликовых планет, так же как и облако Оорта, состоящее из скопления миллиардов ледяных тел, подчиняются общим законам гравитации. Все составляющие космические тела также вращаются вокруг Солнца с периодом более 200 лет. За пределами этих поясов законы гравитации уже не работают и это пространство не принадлежит к Солнечной системе.

Как видим, в нашей жизни и во всей Вселенной каждая деталь имеет свое значение и направление, как и движение планет и всех космических тел. Они словно зависят друг от друга, а в нашей Солнечной системе — от Солнца, которое и задает вращение.

Движение точки заката солнца

Солнце на Западе заходит всего два раза в год. Этими датами считаются 20 и 21 марта, а также 22 и 23 сентября. Еще их называют днями равноденствия. Именно тогда, солнце садиться ровно на Западе. При этом длительность дня равна двенадцати часам. Пожалуй, эти даты являются единственными, когда солнце действительно садиться в Западной части горизонта.

В городах, которые находятся за полярным кругом, точки заката и восхода сливаются в одну, что способствует тому, что небесное светило не выходит из-за горизонта и наступает полярный день.

После 22 июня точка заката Солнца начинает постепенно смещаться в западную и восточную часть. То же самое происходит и с точкой восхода. В связи с этим, продолжительность дня укорачивается. После 23 сентября точка, где встает солнце, начинает сближаться с точкой его заката, происходит это южнее горизонта. Все это длится до зимнего солнцестояния. Именно тогда, небесное светило появляется и исчезает южнее всех предыдущих дней, и как раз поэтому, данная ночь самая длинная в этот период.

Интересным фактом является то, что именно в эти сутки полярный день сменяется на полярную ночь. Небесное светило никак не показывается за горизонтом. Связано это явление, прежде всего, с тем, что точки, где Солнце садится, и где оно встает, сходятся на юге. По прошествии зимнего солнцестояния все постепенно начинает меняться. Точки заката и восхода начинают движение в обратном направлении, из-за этого можно наблюдать удлинение светового дня.

Видимое годовое перемещение Солнца

Годовое движение Солнца имеет вполне разумное и логичное объяснение. Действует специальная схема, позволяющая описать этот феном более подробно. На ней отображено, что исходя из положения Земли, можно наблюдать Солнце на фоне неодинаковых созвездий. Он будет понимать, что оно постоянно перемещается. Данное движение – своего рода отражение обращения Земли вокруг нашей звезды. За год произойдёт её полный оборот.

Большой круг в области небесной сферы, где осуществляется видимое годовое движение звезды, получил название эклиптики. Это греческое слово. Если перевести его на русский язык, можно получить «затмение». Круг получил именно такое название в связи с тем, что явление происходит исключительно при нахождении обоих светил на одном этом круге

Стоит также принять во внимание тот факт, что плоскость эклиптики полностью совпадает с плоскостью земной орбиты

Наряду с этим постоянное движение Солнца по эклиптике наблюдается в аналогичной направленности, в которой происходит постоянное перемещение планеты по орбите (то есть движение по направлению к востоку). На протяжении года звезда последовательно проходит к эклиптике 12 созвездий, за счёт которых и формируется зодиакальный пояс (все известные знаки зодиака).

По той простой причине, что экваториальная плоскость наклонена к земной орбите на отметку в 23 градуса 27 минут, небесный экватор также располагается под углом по отношению к эклиптике. Значение его является таким же. Однако этот параметр не является постоянным. Ведь на планету Земля постоянно действуют силы притяжения Луны и Солнца.

Так в 1896 году в процессе утверждения астрономических постоянных единиц было принято решение о том, что наклон стоит считать по значении, 23 градуса 27 минут 8 секунд.

Движение планет и Солнца: краткая историческая справка

Давным-давно, когда еще не существовало телескопов, когда человек еще не отрывался от земли и люди имели весьма смутные представления о космосе, звездах и небесных телах, они полагали, что Земля является центром Вселенной. И она в этом центре неподвижна, а Солнце, Луна и другие небесные светила, которые могут менять свое положение на небе, вращаются вокруг Земли. То есть, движение планет имело зеркальное действительности представление. Иногда, правда, предпринимались попытки предположить обратное, но в силу отсутствия доказательств, они в то время не имели успеха.

Первые представления и неверные теории

В XVI веке польский ученый Николай Коперник выдвинул теорию, предположив, что Земля вращается вокруг своей оси, один ее оборот равен суткам, и одновременно – вокруг Солнца. Этот оборот равняется году. Были и некоторые ошибки, допущенные им в расчетах. Например, что центром этой системы является не Солнце, а орбита Земли

Но несмотря на это, его теория стала точкой отсчета в развитии правильных представлений человечества о строении Солнечной системы.
Теория Коперника привлекла внимание не сразу, лишь спустя время появились последователи его учения, которые дополнили ее новыми идеями и открытиями. В частности, немецкий астроном Иоганн Кеплер рассчитал, что центром планетной системы является все-таки Солнце.
А итальянский ученый, основатель экспериментальной физики Галилей Галилео впервые использовал телескоп для наблюдения за небесными телами и дополнил теорию рядом расчетов, что привело к его преследованию католической церковью

Существует легенда, что приговоренный к смерти Галилей Галилео, вынужден был отречься от своих открытий, но перед смертью воскликнул: «И все-таки, она вертится!»

Благодаря ему изменились представления о вращении космических тел

Исследование Солнца

Космический зонд возле Солнца. Иллюстрация: NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben

Изначально люди относились к Солнцу как к божеству, дающему людям свет. Древние астрономы полагали, что наше светило – это лишь одна из планет, к которым также относили и Луну. Поэтому в честь него, как и в честь других планет, нередко называли дни недели. И сегодня в английском языке воскресенье носит название «Sunday», что переводится как «день Солнца». В 800 г. до н. э. китайцы впервые обнаружили на Солнце пятна.

Аристарх Самосский в III в. до н. э. первым предположил, что именно Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Но лишь во времена Коперника и Галилея эта теория была принята научным сообществом. Тогда же начались исследования Солнца с помощью телескопа. Галилей понял, что солнечные пятна – это часть светила. Изучая их, он понял, что звезда вращается вокруг своей оси, и даже смог определить период обращения.

В 1672 г. Д. Кассини смог достаточно точно рассчитать расстояние до светила. Для этого он определял положение Марса на небосводе в Париже и Кайенне (Южная Америка). Он получил значение в 140 млн км.

В XIX в. физики стали изучать спектр солнечного света. Этот метод позволял определить химический состав звезды. В 1868 г. было обнаружено, что в состав светила входит элемент, до того неизвестный человечеству. Его назвали гелием.

Большой загадкой для ученых оставалась природа энергии, излучаемой Солнцем. Выдвигались ошибочные версии, что звезда нагревается за счет падения на нее метеоритов или за счет гравитационного сжатия. Лишь с открытием ядерных реакций физики смогли предположить, что источник солнечного тепла – это термоядерный синтез.

Дальнейшее изучение Солнца связано с развитием космонавтики. С помощью советских аппаратов «Луна-1» и «Луна-2» в 1959 г. был открыт солнечный ветер.

Почему планеты вращаются по орбите?

Определяющим фактором в данном вопросе является закон всемирного тяготения. Как крупнейшее тело нашей галактики с наибольшей массой — Солнце притягивает к себе все планеты. И та же невидимая сила притяжения удерживает их так, будто они привязаны к светилу на веревке.

Вместе с тем, каждая планета имеет свой вектор движения, направленный поперечно вектору действия гравитационного поля, поэтому все небесные тела постоянно находятся примерно на одинаковом расстоянии от Солнца и, двигаясь по инерции, не падают на него во время вращения.

Причин, по которым орбиты всех планет Солнечной системы находятся в более-менее стабильном состоянии, несколько. Во-первых, основные показатели материнской звезды (масса, радиус и потенциал гравитационного поля) практически неизменны. Во-вторых, расстояние от светила до других звезд Вселенной слишком велико, чтобы влиять на взаимодействие Солнца с планетами нашей галактики. В-третьих, из-за низкой концентрации частиц, образуемых солнечным излучением (позитронов, фотонов, альфа-частиц), трение в космосе минимально, поэтому планетам в их вращении по орбите практически ничего не препятствует.

Конечно, последнему утверждению тоже трудно поверить, ведь в галактическом пространстве есть немало космической пыли, метеоритов и прочих тел, через которые проходят планеты во время вращения. Однако, благодаря всё тому же закону гравитации, большинство астероидов имеет собственную орбиту и движется по ней с постоянной скоростью, без каких-либо признаков торможения и не встречаясь на своем пути с другими телами.
Таким образом, всё в нашей галактике полностью уравновешено, и даже незначительные изменения в движении планет совершенно не мешают им уже много миллионов лет вращаться по своему твердо намеченному пути.

Жизненный цикл Солнца

Жизненный цикл Солнца. Изображение: Айсик Бендер / Wikimedia Commons

Возраст Солнца оценивается учеными в 4,5 млрд лет. Сформировалось оно из газопылевого облака, которое постепенно сжималось под действием собственной гравитации. Из этого же облака возникли планеты и почти все остальные объекты в Солнечной системе. Когда в центре сжимающегося облака плотность, а вместе с ней температура и давление выросли до критических значений, началась термоядерная реакция – так зажглось Солнце.

В ходе термоядерных реакций масса Солнца постепенно уменьшается. Каждую секунду 4 млн тон солнечного вещества преобразуется в энергию. Вместе с тем звезда разогревается. Каждый 1,1 млрд лет яркость Солнца увеличивается на 10%. Это значит, что ранее температура на Земле была значительно ниже, чем сейчас, а на Венере, возможно, была жидкая вода или даже жизнь (сейчас средняя температура на поверхности Венеры составляет 464° С). В будущем же яркость Солнца будет возрастать, что будет вести к росту температуры на Земле. Через 3,5 млрд лет яркость светила вырастет на 40%, и условия на Земле станут такими же, как и на Венере. С другой стороны, Марс также разогреется и станет более пригодным для жизни. Таким образом, в ходе эволюции звезды так называемая «зона обитаемости», постепенно удаляется от Солнца.

Постепенно из-за выгорания водорода ядро будет уменьшаться в размерах, а вся звезда в целом – увеличиваться. Через 6,4 млрд лет водород в ядре закончится, радиус звезды в этот момент будет больше современного в 1,59 раз. В течение 700 млн лет звезда расширится до 2,3 современных радиусов.

Далее рост температуры приведет к тому, что термоядерные реакции горения водорода запустятся уже не в ядре, а в оболочке звезды. Из-за этого она резко расширится, и ее внешние слои будут достигать современной земной орбиты. Однако к тому моменту светило потеряет значительную часть своей массы (28%), что позволит нашей планете перейти на более отдаленную орбиту. Солнце в этот период своей жизни, который продлится 10 млн лет, будет являться красным гигантом.

После из-за роста температуры в ядре до 100 млн градусов там начнется активная реакция горения гелия – «гелиевая вспышка». Радиус светила сократится до 10 современных радиусов. На выгорание гелия уйдет порядка 110 млн лет, после чего звезда снова расширится и станет красным гигантом, но эта стадия будет длиться уже 20 млн лет.

Из-за пульсаций, связанных с изменениями температуры Солнца, его внешние слои отделятся от ядра и образуют планетарную туманность. Само же ядро превратится в белый карлик – объект, чьи размеры будут сопоставимы размерами Земли, а масса будет равна половине современной солнечной массы. Далее этот карлик, состоящий из углерода и кислорода, будет постепенно остывать. Никаких термоядерных реакций в белом карлике идти не будет, поэтому со временем (за десятки млрд лет) он превратится в черный карлик – остывшую плотную массу вещества. На этом эволюция Солнца завершится.

Виды полушарий, различия между ними

Зеленая планета условно поделена на 4 полушария: Северное, Южное разделяют землю по экватору. Западное и Восточное определяются по Гринвичскому и 180⁰ меридианам. Северное и Южное «отвечают» за времена года. Смена времен года происходит из-за вращения нашей планеты вокруг Солнца и неравномерного освещения. В то время, когда на Северном полушарии зима, на Южном продолжается лето. И наоборот – когда Южное полушарие засыпано снегом – в Северном царит жара.

Виды полушарий

В Северном полушарии восход и закат Солнца наблюдают в таких направлениях:

	Весна	Лето	Осень	Зима
Восход	Северо-восток	Северо-восток	Юго-восток	Юго-восток
Закат	Северо-запад	Северо-запад	Юго-запад	Юго-запад

Чтобы засечь восход строго на востоке, а заход на западе, нужно дождаться весеннего или осеннего равноденствия, 20 марта, или 23 сентября.

Еще 2 особые дня в году, которые важно запомнить: «дни солнцестояния». Это те, в которых небесное светило стоит над Землей или максимально высоко, или максимально низко

Соответствуют 21-22 декабря (зимнее) и 20-21 июня (летнее солнцестояние).

Ориентирование – полезный навык не только для туристов, а для каждого, интересующегося элементарной навигацией. Вот как определить нужное направление, если человек находится в Северном или Южном полушарии:

Становятся спиной к Солнцу, лицом к собственной тени
	Северное полушарие	Южное полушарие
Спереди	Север	Юг
За спиной	Юг	Север
Слева	Запад	Восток
Справа	Восток	Запад

Движение Солнца в небе

Знаете ли вы, что Солнце не повторяет один и тот же путь каждый день? Это происходит потому, что ось вращения нашей планеты наклонена под углом 23,5 градуса по сравнению с плоскостью вращения.

А потом, в течение зимы, в северном полушарии, происходит все наоборот. Лучи падают на землю под гораздо более крутым углом.

Путь нашей звезды меняется по мере изменения сезонов, от лета к зиме.

1047;имой оно проходит самый низкий путь по небу. Каждый день после зимнего солнцестояния, его путь становится немного выше.

Вот почему летом день длиннее. Скорость движения Земли вокруг Солнца астрономом известна с очень высокой точностью и равна 30 км/секунду. Ученые могут составлять календари на многие десятки и тысячи лет вперед.

Интересные факты о солнце и его закате

Всегда люди интересовались Солнцем, его расположением в небосводе. Существуют интересные факты, которые показывают насколько эта звезда интересная и загадочная.

С заходом солнца постепенно падает температура воздуха, становится холодно. Но удивительно то, что ночью температура не опускается до максимального значения. Самым холодным период считается утро, как раз перед восходом солнца.
По всему Земному шару люди наблюдают закат солнца ежедневно. Но на полюсах это явление можно наблюдать только один раз в году.
В древности люди с помощью солнца определяли время. Порой заход небесного светила служил знаком наступления времени суток. Определялось все с помощью теней, которые отбрасывали специальные предметы. Таким образом, сооружались первые часы, и даже календари.
С помощью фотоаппарата можно отследить путь солнца за сутки. Для этого достаточно будет делать снимки с одной точки Земли через одинаковые промежутки времени. Такое же движение можно отследить по дням и месяцам.

В заключении хотелось бы отметить, что солнце – это звезда, которая ежедневно дарит нам тепло и свет. Точно сказать, где садится небесное светило, нельзя. Точка заката каждый день смещается в зависимости от времени года.

Смена экваториального нахождения

Когда звезда располагается в зоне весеннего равноденствия, восхождение приравнивается к нулю. С каждым днём этот показатель увеличивается, и, в конце концов, равняется 90 градусов, в то время как склонение достигает своего максимального уровня, равного +23 градуса 26 минут. После этого наблюдается заметное увеличение прямого восхождения и полное уменьшение склонения. В итоге в области осеннего равноденствия значение равняется 180 градусов соответственно. После этого происходит увеличение прямого восхождения, а на пике зимнего солнцестояния показатель равняется 270 градусов. Склонение, в свою очередь, начинает равняться 23 градуса 26 минут. Затем оно идёт на возрастание.

Как ориентироваться по Солнцу с помощью часов

Мне известно три способа ориентирования по Солнцу и часам. Все эти способы базируются на нескольких аксиомах:

Солнце встает на востоке и садится на западе, при этом чаще всего точное место восхода и захода отклонено в северную либо южную сторону.
В середине дня Солнце проходит через прямую, соединяющую северное направление с южным.
Солнце движется по небесной сфере с угловой скоростью примерно равной 15 градусам в час, то есть в два раза медленнее часовой стрелки часов.
Если стать лицом на север, то позади окажется юг, справа — восток, слева — запад. Понимая это, можно, зная всего одну сторону света, найти все остальные.

Подробнее об этих и других фактах, а также о том, откуда они взяты и почему работают так, а не иначе, можно прочитать в отдельной статье. Сейчас же предлагаю перейти непосредственно к описанию методов ориентирования.

Что такое восход

Восход – временной отрезок, когда верхний край Солнца появляется над горизонтом. В астрономии под термином подразумевается полное прохождение солнечного диска через линию горизонта.

Первые лучи Солнца

Под влиянием атмосферы земной наблюдатель видит восход немного раньше, чем при условии, если бы на планете отсутствовал атмосферный слой. Причем явление начинается раньше, когда наблюдатель перемещается на большую высоту.

С земной поверхности величина солнечного углового диаметра составляет 30 минут дуги (или 0,5°). Этот факт подразумевает, что длительность дня должна немного превышать половину солнечных суток. Но на длительность дня оказывает существенное влияние атмосферная рефракция.

Рефракция (или преломление) – искривление солнечных лучей, проходящих сквозь земную атмосферу. Восходящее солнце визуализируется примерно на 35 минут дуги выше, чем могло бы быть на планете без атмосферы. Поэтому для земного наблюдателя восход наступает раньше реального времени.

В результате рефракционного изменения:

в экваториальных широтах день удлиняется примерно на 10 минут;
в умеренных широтах – до 30 минут;
в полярных областях – до 2 суток.

Лунные затмения

Лунное затмение — одно из немногих небесных явлений, доступных любительским средствам фотосъемки. Во время лунного затмения на край серебристого диска полной Луны в течение часа постепенно накатывает что-то круглое и красное, словно большой диск окрашенного стекла, пока все светило не скроется в этой красноте. Луна долго остается в таком виде, а затем красный круг начинает сползать с ее правого края.

Лунное затмение

Причина лунных затмений стала в какой-то степени понятна уже восточным мудрецам много тысяч лет назад. Но, как и все важные знания о небе, она была жреческой тайной. Греческие ученые осмыслили и рассекретили халдейские премудрости.

Аристотель четко сформулировал эту истину и сделал очень важный вывод: раз конус тени во всякое затмение имеет круглое сечение, значит, и Земля наша округла и может быть только шаром. Это было первое (но не единственное) доказательство шарообразности Земли.

Если бы плоскость орбиты Луны совпадала с плоскостью земной орбиты (плоскостью эклиптики), то затмения Луны повторялись бы каждое полнолуние, т. е. регулярно через 29,5 суток. Но месячный путь Луны наклонен к плоскости эклиптики на 5°, и Луна дважды в месяц лишь пересекает «круг затмений» в двух «рискованных» точках. Эти точки называются узлами лунной орбиты. Следовательно, для того чтобы произошло лунное затмение, необходимо совпадение двух независимых условий: должно быть полнолуние и Луна в это время должна пребывать в узле своей орбиты или где-то рядом.

В зависимости от того, насколько близко Луна окажется к узлу орбиты в час затмения, она может пройти через середину конуса тени, и затмение будет максимально продолжительным, а может пройти краем тени, и тогда мы увидим частное лунное затмение. Конус земной тени окружен полутенью. В эту область пространства попадает лишь часть солнечных лучей, не заслоненная Землей. Поэтому бывают полутеневые затмения. О них тоже сообщается в астрономических календарях, но эти затмения неразличимы для глаза, только фотоаппарат и фотометр способны отметить помрачение Луны во время полутеневой фазы или полутеневого затмения. Когда же полнолуние случается далеко от узлов лунной орбиты, Луна проходит выше или ниже тени и затмения не происходит.

Лунные затмения происходят в полнолуние, в такие моменты, когда Луна оказывается точно позади Земли и на нее падает гигантская тень нашей планеты, заслоняющей солнечный свет

Восточные жрецы, еще не очень четко все это понимая, веками вели упорный счет полным и частным затмениям. На первый взгляд в расписании затмений не обнаруживается никакого порядка. Бывают годы, когда случается три лунных затмения, а бывает, что и ни одного. К тому же лунное затмение видно только с той половины земного шара, где Луна в этот час находится над горизонтом, так что с любого места на Земле, например из Египта, можно наблюдать только чуть больше половины всех лунных затмений.

Но упорным наблюдателям небо открыло наконец великую тайну: за 6585,3 суток (так называемый сарос) по всей Земле в среднем происходят 28 лунных затмений. В следующие 18 лет 11 дней 8 ч (а это и составляет названное число суток) все затмения будут повторяться по тому же расписанию. Остается только ко дню каждого затмения прибавить 6585,3 дня. Так вавилонские астрономы научились предсказывать затмения через «повторение». По-гречески это «сарос». Сарос позволяет рассчитывать затмения на сотни лет вперед.

Когда движение Луны по орбите было изучено более точно, астрономы научились вычислять не только день затмения, как это делалось по саросу, но и точное время его начала.

Экваториальные координаты

Движение Солнца подразумевает неравномерное изменение на протяжении года координат. Происходит это из-за того, что Солнце немного хаотично перемещается по эклиптике, которая к тому же наклонена к экватору. Около ½ части своего видимого годового пути звезда проходит за отрезок времени в 186 суток – в период с 21 марта по 23 сентября. Что касается ещё ½ части, на неё остаётся 179 суток в оставшуюся часть года.

Такая неравномерность вызвана тем, что земля в течение всего периода обращения вокруг звезды перемещается по орбите с неодинаковой скоростью. Солнце располагается в одном из фокусов эклиптики. Второй закон Кеплера гласит, что линия, которая соединяет эти небесные объекты, за равные отрезки времени описывает одинаковые площади. Поэтому получается, что в зимнее время года наблюдается быстрое движение планеты, а в летнее – медленное.

Таким образом, в областях, где Солнце перемещается, происходят разные события, и некоторые из них до сих пор непонятны учёным. Они зависят от степени отдалённости звезды от нашей планеты, а также от ряда других событий, происходящих в космическом пространстве. Учёные до сих пор изучают данный феномен, поэтому окончательного ответа на вопрос, связанный с перемещением Солнца, пока не имеется.

Видимое годовое перемещение Солнца

Смена экваториального нахождения

Небесный экватор и эклиптическая плоскость

Чтобы объяснить движение Солнца более логично и детально, необходимо рассмотреть процессы, протекающие на небесном экваторе. Эклиптика пересекается с ним в двух зонах. Их официальные названия – точки равноденствия. В них наша звезда находится в марте (21) и сентябре (23). Именно в эти дни на планете Земля день и ночь равны.

Эклиптические точки, которые отстоят от точек равноденствий на 90 градусов, именуются точками солнцестояний. Именно в них звезда находится в максимально высоком и низком положении по отношению к экватору неба. В первом случае, где Солнце располагается высоко, речь идёт о летнем солнцестоянии, которое приходится на 22 июня. Во втором, где Солнце низко – о зимнем (22 декабря).

Определение сторон света по солнцу и часам

Широта местности

Особенности при определении направления утром и вечером

Способ №2. По аналоговым часам и Солнцу

Движение планет и строение Солнечной системы: сколько и как двигаются планеты вокруг Солнца?

Движение точки заката солнца

Видимое годовое перемещение Солнца

Движение планет и Солнца: краткая историческая справка

Исследование Солнца

Почему планеты вращаются по орбите?

Жизненный цикл Солнца

Виды полушарий, различия между ними

Движение Солнца в небе

Интересные факты о солнце и его закате

Смена экваториального нахождения

Как ориентироваться по Солнцу с помощью часов

Что такое восход

Лунные затмения

Экваториальные координаты

Видимое годовое перемещение Солнца

Смена экваториального нахождения

Небесный экватор и эклиптическая плоскость

Похожие записи: