Zvaigžņu kupols zemes novērotājam nepārtraukti griežas. Ja, atrodoties planētas ziemeļu puslodē, naktī bez mēness un bez mākoņiem, ilgstoši ieskatīties debesu ziemeļu daļā, kļūst pamanāms, ka visa zvaigžņu dimanta izkliede riņķo ap vienu neuzkrītošu blāvu zvaigzni (tas ir tikai nezinātāji saka, ka Polārā zvaigzne ir spožākā). Daži no gaismekļiem ir paslēpti aiz horizonta debess rietumu daļā, citi ieņem to vietu.
Karuselis ilgst līdz rītam. Bet nākamajā dienā tajā pašā laikā katra zvaigzne atkal ir savā vietā. Zvaigžņu koordinātas viena pret otru mainās tik lēni, ka cilvēkiem tās šķiet mūžīgas un nekustīgas. Tā nav nejaušība, ka mūsu senči debesis iztēlojās kā cietu kupolu un zvaigznes kā caurumus tajās.
Dīvaina zvaigzne - sākuma punkts
Reiz mūsusenči vērsa uzmanību uz vienu dīvainu zvaigznīti. Tās īpatnība ir nekustīgums debesu nogāzē. Šķita, ka tas vienā punktā lidinās virs horizonta ziemeļu malas. Visi pārējie debess ķermeņi apraksta regulārus koncentriskus apļus ap to.
Kādos attēlos šī zvaigzne neparādījās seno astronomu iztēlē. Piemēram, arābu vidū to uzskatīja par zelta mietu, kas iedzīts debesīs. Ap šo mietu lec zelta ērzelis (šo zvaigznāju saucam par Lielo Ursu), piesiets pie tā ar zelta laso (Mazā zvaigznājs).
Tieši no šiem novērojumiem rodas debess koordinātas. Diezgan dabiski un loģiski, ka fiksētā zvaigzne, ko mēs saucam par Polāri, ir kļuvusi par sākumpunktu astronomiem, lai noteiktu objektu atrašanās vietu debess sfērā.
Starp citu, mums, ziemeļu puslodes iedzīvotājiem, ir ļoti paveicies ar zvaigžņu kompasu. Nejauši no tām, kas ir viena no miljona, mūsu Polārā zvaigzne atrodas tieši uz planētas rotācijas ass līnijas, pateicoties kurām jebkurā puslodē jūs varat viegli noteikt precīzu atrašanās vietu attiecībā pret kardinālajiem punktiem..
Pirmās zvaigznes koordinātas
Tehniskie līdzekļi precīzai leņķu un attālumu mērīšanai uzreiz neparādījās, taču cilvēki jau sen tiecas kaut kā sistematizēt un sakārtot zvaigznes. Un, lai arī antīkajai astronomijai piederošie instrumenti neļāva noteikt zvaigžņu koordinātas mums pazīstamajā digitalizētajā formā, tas bija vairāk nekā kompensētsiztēle.
Kopš seniem laikiem visu pasaules daļu iedzīvotāji sadalīja zvaigznes grupās, ko sauc par zvaigznājiem. Visbiežāk zvaigznājiem tika doti nosaukumi, pamatojoties uz ārēju līdzību ar noteiktiem objektiem. Tāpēc slāvi zvaigznāju Ursa Major sauca tikai par spaini.
Bet visizplatītākie ir zvaigznāju nosaukumi, kas doti par godu sengrieķu eposa varoņiem. Ir iespējams, lai gan ar nelielu piepūli, teikt, ka zvaigznāju un zvaigžņu nosaukumi debesīs ir to pirmās primitīvās koordinātas.
Debesu pērles
Astronomi neignorēja skaistākās spožās zvaigznes. Tie tika nosaukti arī hellēņu dievu un varoņu vārdā. Tātad Dvīņu alfa un beta zvaigznāji tiek nosaukti attiecīgi par Castor un Pollux pēc Zeva dēlu vārdiem, Pērkona, kurš dzimis pēc viņa nākamā mīlas piedzīvojuma.
Īpašu uzmanību ir pelnījusi zvaigzne Algols, Perseja zvaigznāja alfa. Saskaņā ar leģendu, šis varonis, mirstīgā kaujā uzveicis drūmā Tartarus velni - Gorgonu Medūzu, kas ar savu skatienu visu dzīvo pārvērš akmenī, paņēma sev līdzi galvu kā sava veida ieroci (pat acis). nocirsta galva turpināja "strādāt"). Tātad zvaigzne Algols atrodas šīs pašas Medūzas galvas zvaigznājā, un tas nav gluži nejauši. Sengrieķu novērotāji pievērsa uzmanību periodiskām Algola (binārā zvaigžņu sistēma, kuras komponenti zemes novērotājam periodiski pārklājas) spilgtuma izmaiņām.
Protams, “mirkšķošā” zvaigzne kļuva par pasaku briesmoņa aci. Zvaigznes Algola koordinātas debesīs: taisnā pacelšanās - 3 stundas 8 minūtes, deklinācija + 40 °.
Debesu kalendārs
Bet mums nevajadzētu aizmirst, ka Zeme griežas ne tikai ap savu asi. Ik pēc 6 mēnešiem planēta atrodas otrā Saules pusē. Nakts debess attēls šajā gadījumā dabiski mainās. To jau sen izmanto astrologi, lai precīzi noteiktu gadalaikus. Piemēram, senajā Romā skolēni nepacietīgi gaidīja, kad rīta debesīs parādīsies Sīriuss (romieši to sauca par Vacation), jo šajās dienās viņiem ļāva doties mājās atpūsties. Kā redzat, šo studentu brīvdienu zvaigžņu nosaukums ir saglabājies līdz mūsdienām.
Bez skolēnu brīvlaika objektu novietojums debesīs noteica jūras un upju navigācijas sākumu un beigas, izraisīja militāras kampaņas, lauksaimniecības aktivitātes. Pirmo detalizēto kalendāru autori dažādās pasaules malās bija tieši astrologi, astrologi, tempļu priesteri, kuri iemācījās precīzi noteikt zvaigžņu koordinātas. Visos kontinentos, kur atrodamas seno civilizāciju paliekas, tiek atrasti veseli akmens kompleksi, kas celti astronomiskiem novērojumiem un mērījumiem.
Horizontālā koordinātu sistēma
Rāda zvaigžņu un citu debess sfēras objektu koordinātas režīmā "šeit un tagad" attiecībā pret horizontu. Pirmā koordināta ir objekta augstums virs horizonta. Leņķa vērtību mēra grādos. Maksimālā vērtība ir +90° (zenīts). Gaismekļiem koordinātas vērtība ir nulle,atrodas uz horizonta līnijas. Un visbeidzot, minimālā augstuma vērtība -90° ir objektiem, kas atrodas zemākajā punktā vai pie novērotāja kājām - zenīts ir otrādi.
Otrā koordināta ir azimuts – leņķis starp horizontālajām līnijām, kas vērstas uz objektu un uz ziemeļiem. Šo sistēmu sauc arī par topocentrisku, jo koordinātas ir saistītas ar noteiktu zemeslodes punktu.
Sistēmai nav nekādu trūkumu. Abas katras zvaigznes koordinātas tajā mainās katru sekundi. Tāpēc tas nav piemērots, lai aprakstītu, piemēram, zvaigžņu atrašanās vietu zvaigznājos.
Star GLONASS un GPS
Kā tiek izmantota šāda sistēma? Ja pārvietojaties ap planētu pietiekami lielos attālumos, zvaigžņu attēls noteikti mainīsies. To pamanīja senie jūrasbraucēji. Novērotājam, kurš stāv pašā Ziemeļpolā, Ziemeļzvaigzne atradīsies zenītā, tieši virs galvas. Bet ekvatora iedzīvotājs varēs redzēt Polāru tikai guļam pie horizonta. Pārvietojoties pa paralēlēm (no austrumiem uz rietumiem), ceļotājs pamanīs, ka mainīsies arī atsevišķu debess objektu saullēkta un saulrieta punkti un laiki.
Tas ir tas, ko jūrnieki ir iemācījušies izmantot, lai noteiktu savu atrašanās vietu okeānos. Izmērot pacēluma leņķi virs Ziemeļzvaigznes horizonta, kuģa navigators saņēma platuma vērtību. Izmantojot precīzu hronometru, jūrnieki salīdzināja vietējā pusdienlaika laiku ar atsauci (Grinviča) un saņēma garuma grādu. Abas zemes koordinātas acīmredzot nevarēja iegūt bez aprēķinazvaigžņu un citu debess ķermeņu koordinātas.
Neskatoties uz visu tās sarežģītību un aptuvenumu, aprakstītā atrašanās vietas noteikšanas sistēma kosmosā ir uzticami kalpojusi ceļotājiem vairāk nekā divus gadsimtus.
Ekvatoriālā pirmās zvaigžņu koordinātu sistēma
Tajā debess koordinātas ir piesaistītas gan zemes virsmai, gan orientieriem debesīs. Pirmā koordināta ir deklinācija. Tiek mērīts leņķis starp līniju, kas vērsta uz gaismekli, un ekvatora plakni (plakne, kas ir perpendikulāra pasaules asij - virziena līnija uz Ziemeļzvaigzni). Tādējādi stacionāriem objektiem debesīs, piemēram, zvaigznēm, šī koordināta vienmēr paliek nemainīga.
Otrā koordināta sistēmā būs leņķis starp virzienu uz zvaigzni un debess meridiānu (plakni, kurā krustojas pasaules ass un svērtenis). Tādējādi otrā koordināta ir atkarīga no novērotāja atrašanās vietas uz planētas, kā arī laika momenta.
Šīs sistēmas izmantošana ir ļoti specifiska. To izmanto, uzstādot un atkļūdojot teleskopu mehānismus, kas uzstādīti uz atskaņotājiem. Šāda ierīce var "sekot" objektiem, kas rotē kopā ar debess kupolu. Tas tiek darīts, lai palielinātu ekspozīcijas laiku, fotografējot debess apgabalus.
Ekvatoriālais 2 zvaigžņots
Un kā tiek noteiktas zvaigžņu koordinātas uz debess sfēras? Šim nolūkam ir otrā ekvatoriālā sistēma. Tās asis ir fiksētas attiecībā pret attāliem kosmosa objektiem.
Pirmā koordināte,tāpat kā pirmā ekvatoriālā sistēma, ir leņķis starp gaismekli un debess ekvatora plakni.
Otro koordinātu sauc par labo augšupeju. Šis ir leņķis starp divām līnijām, kas atrodas debess ekvatora plaknē un krustojas tās krustpunktā ar pasaules asi. Pirmā līnija ir novilkta līdz pavasara ekvinokcijas punktam, otrā - līdz gaismekļa projekcijas punktam uz debess ekvatora.
Pareizais pacelšanās leņķis ir uzzīmēts gar debess ekvatora loku pulksteņrādītāja virzienā. To var mērīt gan grādos no 0° līdz 360°, gan sistēmā "stundas: minūtes". Katra stunda ir vienāda ar 15 grādiem.
Kā izmērīt pareizo zvaigznes augšupeju, parādīts diagrammā.
Kādas vēl ir zvaigžņu koordinātas?
Lai noteiktu mūsu vietu starp citām zvaigznēm, neviena no iepriekš minētajām sistēmām nav piemērota. Zinātnieki fiksē tuvāko gaismekļu atrašanās vietu ekliptikas koordinātu sistēmā. Tā atšķiras no otrās ekvatoriālās ar to, ka pamatplakne ir ekliptikas plakne (plakne, kurā atrodas Zemes orbīta ap Sauli).
Un visbeidzot, lai noteiktu vēl attālāku objektu, piemēram, galaktiku, miglāju, atrašanās vietu, tiek izmantota galaktikas koordinātu sistēma. Ir viegli uzminēt, ka tā pamatā ir Piena Ceļa galaktikas plakne (tas ir mūsu vietējās spirālveida galaktikas nosaukums).
Vai viss ir ideāli?
Ne īsti. Polārās zvaigznes koordinātas, proti, deklinācija, ir 89 grādi 15 minūtes. Tas nozīmē, ka tas ir gandrīz grāda attālumā nostabi. Lai pārvietotos pa reljefu, ja apmaldījies cilvēks meklē ceļu, šī vieta ir ideāla, taču, lai plānotu kuģa kursu, kuram būs jābrauc tūkstošiem jūdžu, bija jāveic korekcija.
Jā, un zvaigžņu nekustīgums ir acīmredzama parādība. Pirms tūkstoš gadiem (pēc kosmiskajiem standartiem ļoti maz) zvaigznājiem bija pavisam cita forma.
Tāpēc zinātnieki ilgu laiku nevarēja noteikt, kāpēc Heopsa piramīdā slīps tunelis atstāj apbedījumu kameru uz vienas sejas virsmu. Astronomija nāca palīgā. Tika rūpīgi aprēķinātas spožāko zvaigžņu koordinātas dažādos laika periodos, un astronomi ierosināja, ka piramīdas būvniecības laikā tieši uz līnijas, kur "izskatās" šis tunelis, atradās zvaigzne Sīriuss - dieva Ozīrisa simbols. mūžīgās dzīvības zīme.
