Аспан сферасының нүктелері мен сызықтары - аспан меридианы болып табылатын аспан экваторы өтетін алмукантаратты қалай табуға болады.

Аспан сферасы дегеніміз не

Аспан сферасы– абстрактілі ұғым, центрі бақылаушы болатын шексіз радиустық елестетілген сфера. Бұл жағдайда аспан сферасының орталығы бақылаушының көзінің деңгейінде (басқаша айтқанда, көкжиектен көкжиекке дейін сіздің басыңыздың үстінде көрген нәрсенің бәрі дәл осы сфера). Дегенмен, қабылдауға ыңғайлы болу үшін аспан сферасының орталығы мен Жердің орталығын қарастыруға болады, бұл жерде қате жоқ. Жұлдыздардың, планеталардың, Күн мен Айдың позициялары бақылаушының белгілі бір орналасқан жерінен белгілі бір уақытта аспанда көрінетін күйде сферада сызылады.

Басқаша айтқанда, жұлдыздардың аспан сферасындағы орнын бақылай отырып, біз планетаның әртүрлі жерлерінде бола отырып, аспан сферасының «жұмыс істеу» принциптерін біле отырып, үнемі сәл басқа суретті көреміз. түнгі аспанда біз қарапайым технологияны қолдана отырып, өз жолымызды оңай таба аламыз. А нүктесіндегі үстіңгі көріністі біле отырып, біз оны В нүктесіндегі аспан көрінісімен салыстырамыз және таныс белгілердің ауытқуы арқылы біз дәл қазір қай жерде екенімізді түсіне аламыз.

Адамдар бұл идеяны бұрыннан ойлап тапқан тұтас сызықбіздің тапсырмамызды жеңілдететін құралдар. Егер сіз жай ғана ендік пен бойлықты пайдаланып «жер бетіндегі» глобусты шарласаңыз, онда «аспан» глобусы - аспан сферасы үшін де ұқсас элементтердің - нүктелер мен сызықтардың тұтас сериясы беріледі.

Аспан сферасы және бақылаушының орны. Егер бақылаушы қозғалса, оған көрінетін бүкіл шар қозғалады.

Аспан сферасының элементтері

Аспан сферасының бірқатар тән нүктелері, сызықтары мен шеңберлері бар, аспан сферасының негізгі элементтерін қарастырайық.

Бақылаушы тік

Бақылаушы тік- аспан сферасының центрі арқылы өтетін және бақылаушы нүктесіндегі плюб сызығының бағытымен сәйкес келетін түзу. Зенит- бақылаушының басының үстінде орналасқан вертикалдың аспан сферасымен қиылысу нүктесі. Надир- бақылаушының вертикалының аспан сферасымен қиылысу нүктесі, зенитке қарама-қарсы.

Шынайы көкжиек- аспан сферасындағы үлкен шеңбер, оның жазықтығы бақылаушының вертикалына перпендикуляр. Шынайы көкжиек аспан сферасын екі бөлікке бөледі: горизонт үстіндегі жарты шар, зенит орналасқан және субгоризонтальды жарты шар, онда ең төменгі нүкте орналасқан.

Axis mundi (Жер осі)- айналасында аспан сферасының көрінетін тәуліктік айналуы болатын түзу сызық. Дүние осі Жердің айналу осіне параллель, ал Жер полюстерінің бірінде орналасқан бақылаушы үшін ол Жердің айналу осімен сәйкес келеді. Аспан сферасының көрінетін тәуліктік айналуы Жердің өз осінің айналасындағы нақты тәуліктік айналуының көрінісі болып табылады. Аспан полюстері - әлем осінің аспан сферасымен қиылысу нүктелері. Шоқжұлдыз аймағында орналасқан аспан полюсі Кіші Урса, деп аталады Солтүстік полюс дүние, ал қарама-қарсы полюс деп аталады Оңтүстік полюс.

Аспан сферасындағы үлкен шеңбер, оның жазықтығы дүние осіне перпендикуляр. Аспан экваторының жазықтығы аспан сферасын екіге бөледі солтүстік жарты шар, Солтүстік полюс орналасқан және оңтүстік жарты шар, Оңтүстік полюс орналасқан жер.

Немесе бақылаушының меридианы – аспан сферасындағы дүниенің полюстерін, зенит пен надирді басып өтетін үлкен шеңбер. Ол бақылаушының жер меридианының жазықтығымен сәйкес келеді және аспан сферасын екіге бөледі. шығысЖәне батыс жарты шар.

Солтүстік және оңтүстік нүктелер- аспан меридианының шынайы көкжиекпен қиылысу нүктесі. Дүниенің солтүстік полюсіне ең жақын орналасқан жерді C көкжиектің солтүстік нүктесі, ал әлемнің оңтүстік полюсіне ең жақын орналасқан жерді оңтүстік нүктесі S деп атайды. Шығыс пен батыстың нүктелері С. аспан экваторының шынайы көкжиекпен қиылысуы.

Түскі желі- солтүстік пен оңтүстік нүктелерін қосатын шынайы көкжиек жазықтығындағы түзу. Бұл сызық түскі деп аталады, өйткені жергілікті шынайы күн уақыты бойынша түсте тік полюстің көлеңкесі осы сызықпен, яғни берілген нүктенің шынайы меридианымен сәйкес келеді.

Аспан меридианының аспан экваторымен қиылысу нүктелері. Көкжиектің оңтүстік нүктесіне ең жақын нүкте деп аталады аспан экваторының оңтүстік нүктесі, және ең жақын нүкте солтүстік нүктесікөкжиек, - аспан экваторының солтүстік нүктесі.

Шамның вертикалы

Шамның вертикалы, немесе биіктік шеңбері, - аспан сферасындағы зенит, надир және жарықтан өтетін үлкен шеңбер. Бірінші вертикаль – шығыс пен батыс нүктелері арқылы өтетін вертикаль.

Шектеу шеңбері, немесе , әлем полюстері мен жарықтан өтетін аспан сферасындағы үлкен шеңбер.

Аспан экваторының жазықтығына параллель жарықтандырғыш арқылы жүргізілген аспан сферасындағы шағын шеңбер. Көрінетін тәуліктік қозғалысшамдар күнделікті параллельдерге сәйкес пайда болады.

Альмукантарат шамдары

Альмукантарат шамдары- шын көкжиек жазықтығына параллель сәуле арқылы жүргізілген аспан сферасындағы шағын шеңбер.

Жоғарыда аталған аспан сферасының барлық элементтері кеңістікте бағдарланудың практикалық мәселелерін шешуде және шамдардың орнын анықтауда белсенді қолданылады. Мақсаты мен өлшеу шарттарына байланысты екі түрлі жүйе қолданылады сфералық аспан координаттары .

Бір жүйеде жарық сәулесі шынайы көкжиекке қатысты бағытталған және бұл жүйе деп аталады, ал екіншісінде аспан экваторына қатысты және деп аталады.

Осы жүйелердің әрқайсысында жұлдыздың аспан сферасындағы орны екі бұрыштық шамамен анықталады, дәл осылай Жер бетіндегі нүктелердің орны ендік пен бойлық арқылы анықталады.

§ 48. Аспан сферасы. Аспан сферасындағы негізгі нүктелер, түзулер және шеңберлер

Аспан сферасы – центрі кеңістіктегі ерікті нүктеде болатын кез келген радиустық сфера. Есептің тұжырымдалуына байланысты оның центрі бақылаушының көзі, аспаптың орталығы, Жердің орталығы және т.б.

Ортасы бақылаушының көзі деп алынған аспан сферасының негізгі нүктелері мен шеңберлерін қарастырайық (72-сурет). Аспан сферасының ортасы арқылы сызу сызығын жүргізейік. Шар сызығының шармен қиылысу нүктелері Z зенит және надир n деп аталады.

Күріш. 72.

Аспан сферасының центрі арқылы сызығына перпендикуляр өтетін жазықтық деп аталады. шынайы көкжиек жазықтығы.Бұл жазықтық аспан сферасымен қиылыса отырып, шынайы көкжиек деп аталатын үлкен шеңберді құрайды. Соңғысы аспан сферасын екі бөлікке бөледі: көкжиектен жоғары және көкжиектен төмен.

Жер осіне параллель аспан сферасының центрі арқылы өтетін түзу мунди осі деп аталады. Дүние осінің аспан сферасымен қиылысу нүктелері деп аталады әлемнің полюстері.Жердің полюстеріне сәйкес келетін полюстердің бірі солтүстік аспан полюсі деп аталады және Pn, екіншісі оңтүстік аспан полюсі Ps.

Дүние осіне перпендикуляр аспан сферасының центрі арқылы өтетін QQ жазықтығы деп аталады. аспан экваторының жазықтығы.Бұл жазықтық аспан сферасымен қиылыса отырып, үлкен шеңбер құрайды - аспан экваторы,ол аспан сферасын солтүстік және оңтүстік бөліктерге бөледі.

Аспан сферасының аспан полюстері, зенит және надир арқылы өтетін үлкен шеңбері деп аталады. бақылаушының меридианы PN nPsZ. Мунди осі бақылаушының меридианын күндізгі PN ZPs және түнгі PN nPs бөліктеріне бөледі.

Бақылаушының меридианы шынайы көкжиекпен екі нүктеде қиылысады: солтүстік N нүктесі және оңтүстік S нүктесі. Солтүстік пен оңтүстік нүктелерін қосатын түзу сызық деп аталады. түскі желі.

Егер сіз шардың центрінен N нүктесіне қарасаңыз, онда оң жақта шығыс O ст нүктесі, ал сол жақта - батыс W нүктесі болады. Аспан сферасының кішкентай шеңберлері аа», параллель шынайы көкжиек жазықтығы деп аталады альмукантараттар;кіші bb» аспан экваторының жазықтығына параллель, - көктегі параллельдер.

Аспан сферасының зенит пен надир нүктелері арқылы өтетін шеңберлері деп аталады вертикалдар.Шығыс пен батыс нүктелері арқылы өтетін тік сызық бірінші вертикаль деп аталады.

Әлемнің полюстері арқылы өтетін PNoP аспан сферасының шеңберлері деп аталады ауытқу шеңберлері.

Бақылаушының меридианы әрі тік, әрі көлбеу шеңбері болып табылады. Ол аспан сферасын екі бөлікке бөледі - шығыс және батыс.

Көкжиектен жоғары (көкжиектен төмен) орналасқан аспан полюсі көтерілген (төмендетілген) аспан полюсі деп аталады. Көтерілген аспан полюсінің атауы әрқашан жердің ендік атауымен бірдей.

Дүние осі шынайы көкжиек жазықтығымен тең бұрыш жасайды жердің географиялық ендігі.

Аспан сферасындағы шамдардың орналасуы сфералық координаталар жүйелері арқылы анықталады. Теңіз астрономиясында горизонталь және экваторлық координаталар жүйесі қолданылады.

Жұлдыздар Жерден өте алыс. Оларды телескоп арқылы да бақылай отырып, олардың қайсысы әрі қарай, қайсысы жақын екенін анықтау мүмкін емес. Жұлдызды аспанды зерттеу кезінде жұлдызды аспанның математикалық моделі – аспан сферасы қолданылады.

Аспан сферасы центрі аспан денелері проекцияланатын бақылау нүктесінде болатын ерікті радиусы бар ойша сфера деп аталады.

Бұрыштық қашықтық шардағы екі нүкте арасындағы осы нүктелерге жүргізілген радиустар арасындағы бұрыш. Аспан сферасын шардың центрі арқылы өтетін жазықтықпен қию арқылы алынған шеңбер деп аталатынын ескеріңіз.үлкен шеңбер , ал егер ұшақ центрден өтпесе -шағын шеңбер .

Жердің өз осінен айналуының салдары аспан сферасының қарама-қарсы бағытта айқын айналуы болып табылады. Мұны тексеру оңай. Түнде жұлдыздар концентрлік шеңберлердің доғаларын (ортақ осі бар), поляр жұлдызының (α Кіші Урса) жанынан өтетін осьті сипаттайды. Полярдың өзі (м= 2; грек өрісінен - ​​айналдырамын) дерлік қозғалыссыз қалады. Жұлдыздардың қозғалысын толығырақ зерттеу үшін аспан сферасының негізгі элементтерімен танысу қажет.

Айналасында көрінетін айналуы болатын аспан сферасының диаметрі деп аталадыось мунди (PP′ 1-суретті қараңыз).

Әлемнің осі аспан сферасын екі нүктеде қиып өтеді -әлемнің полюстері (грек тіліненжолақ – ось ): Солтүстік (Р - оның жанында сіз Солтүстік жұлдызды көре аласыз) және оңтүстік (R' - оның жанында жарық жұлдыздар жоқ). 2000 жылы Солтүстік полюс арасындағы бұрыштық қашықтық пен Солтүстік жұлдызнебәрі 42` болды. Полярды компас жұлдызы деп атайды, өйткені ол солтүстік бағытты көрсететін бағдар болып табылады.

Аспан экваторы әлем осіне перпендикуляр аспан сферасының үлкен шеңбері деп аталады.

Ауырлық күші әсер ететін және бақылау нүктесі арқылы өтетін аспан сферасының диаметрі деп аталады.вертикалды , немесешланг сызығы ( З.З). Плюб сызығының аспан сферасымен қиылысу нүктелері болып табыладызенит (араб тіліненЗемт Аррасс - жолдың шыңы ) Жәнеең төменгі (араб тілінен -аяқ бағыты ).

Аспан сферасының вертикальға перпендикуляр үлкен шеңбері деп аталадыматематикалық , немесенақты, көкжиек .

Аспан экваторы аспан сферасын солтүстік және оңтүстік жарты шарға, ал көкжиекті көрінетін және көрінбейтін жарты шарға бөледі. Аспан сферасының көрінетін жарты шары да деп аталадыаспан .

Аспан сферасының әлем полюстері арқылы өтетін үлкен шеңбері – зенит пен надир – деп аталады.аспан меридианы . Көкжиек солтүстіктегі нүктелерде аспан меридианымен қиылысады (Н ) және оңтүстік (С ), ал аспан экваторымен - шығыс нүктелерінде (Е ) және батыс (В ) . Солтүстік пен оңтүстік нүктелерді қосатын аспан сферасының диаметрі деп аталадытүскі желі ( Н С ).

Шамның горизонттан бұрыштық қашықтығы деп аталадышамның биіктігі h . Мысалы, жұлдыздың зенитіндегі биіктігі 90°.

Суретте. 1 О - бақылау нүктесі,Р - дүниенің полюсі,Н - солтүстік нүкте,Т - Жердің орталығы, жәнеЛ - жер экваторындағы нүкте. БұрышOTL ендікке тең? ұпайТУРАЛЫ , және бұрышPONаспан полюсінің биіктігі болып табыладыh б (немесе Солтүстік жұлдыз, бұл дерлік бірдей нәрсе). Дүние осі Жердің айналу осіне параллель, ал аспан экваторының жазықтығы жер жазықтығына параллель.

Сонымен, аспан полюсінің биіктігі ауданның географиялық ендігіне тең: h б =φ .

Жердің әртүрлі нүктелерінде жұлдыздардың аспан сферасы бойынша қозғалысы әртүрлі болып көрінеді. Біздің планетамыздың полюсіндегі бақылаушы үшін аспан полюсі зенитте, дүние осі вертикальмен сәйкес келеді. Жұлдыздар шеңбер бойымен көкжиекке параллель қозғалады. Кейбір шамдар әрқашан көрінеді, басқалары ешқашан көрінбейді, мұнда жұлдыздар көтерілмейді немесе батпайды және олардың биіктігі әрқашан бірдей.

Жер экваторында аспан полюстері көкжиекте орналасады, ал мунди осі түс сызығымен сәйкес келеді. Жұлдыздар көкжиек жазықтығына перпендикуляр шеңбер бойымен қозғалады. Барлық шамдар күннің жартысы аспанда болып, көтеріліп, батады. Егер Күн «кедергі жасамаса», Жер экваторынан бір күнде бәрін көруге болады жарық жұлдыздараспан.

Аспанды ортаңғы ендіктен бақылай отырып, кейбір жұлдыздардың көтеріліп, батып бара жатқанын, ал басқаларының мүлдем батпайтынын байқайсыз. Көкжиектен ешқашан көрінбейтін жұлдыздар да бар.

Көкжиектен жоғары аспан экваторында орналасқан жұлдыздар оның астындағы жұлдыздармен бірдей уақыт өткізеді. Күн жұлдыздар арасында қозғалады, деп аталатын сызықты сипаттайдыэклитика. Жылына екі рет (көктемде – 20-21 наурызда және күзде – 22-23 қыркүйекте) көктемгі және күзгі күн мен түннің теңелу нүктелерінде аспан экваторында орналасады. Бұл уақытта күн мен түн теңеледі.

Әрбір жұлдыз аспан меридианынан күніне екі рет өтеді. Жарық сәулелерінің аспан меридианынан өту құбылысы деп аталадышарықтау шегі . INжоғарғы шарықтау шегі шамның биіктігі ең жоғары, төменгі жағында - ең кіші (суретті қараңыз). 6 ). Көрші шарлар арасындағы шамдардың қозғалысы жарты күнге созылады. Полюсте екі кульминациядағы жұлдыздың биіктігі бірдей (3-суретті қараңыз). Экваторда тек жоғарғы шарықтау шегі көрінеді, бірақ барлық жарықтандырғыштар көрінеді (4-суретті қараңыз). Жердің ортаңғы ендіктерінде екі кульминация да айналмалы жұлдыздар үшін (Күн үшін болмаса), басқалары үшін (атап айтқанда, Күн үшін) тек үстіңгі жағы көрінеді, ал төмен түспейтін жұлдыздар үшін - жоқ (қараңыз). 5-сурет). Күн центрінің жоғарғы шарықтау сәті нағыз түс, ал төменгі бөлігінде нағыз солтүстік деп аталады. Түс кезінде түс сызығына тік нысанның көлеңкесі түседі.

Жұлдыздық карталарды құру үшін аспан координаталар жүйесін енгізу қажет. Осындай бірнеше жүйелер астрономияда қолданылады, олардың әрқайсысы әртүрлі ғылыми және практикалық мәселелерді шешуге ыңғайлы. Бұл жағдайда аспан сферасының арнайы жазықтықтары, шеңберлері және нүктелері қолданылады. Онда жұлдыздың орналасуы екі бұрышпен ерекше анықталады. Егер (осы бұрыштар сызылған жазықтық аспан экваторының жазықтығы болса, онда координаталар жүйесі деп аталады.экваторлық . Ондағы координаттар шамдардың ауытқуы және тікелей көтерілуі болып табылады.

δ көлбеу – жұлдыздың аспан экваторынан бұрыштық қашықтығы (7-суретті қараңыз). Ауыстыру -90° шегінде< δ < 90° и принимается положительным в северном полушарии небесной сферы и отрицательным - в южной. Например, для точек на небесном экваторе δ = 0°, а для полюсов мира
,
.

Деклинация айналасында дүниенің полюстері арқылы өтетін аспан сферасының үлкен шеңбері және осы жарықтандыру деп аталады.

Тікелей көтеру (немесеоң жаққа көтерілу ) α – жарық шамының күн мен түннің теңелу нүктесінен еңіс шеңберінің бұрыштық қашықтығы. Бұл координат бағытта өлшенеді қарама-қарсы бағыттааспан сферасының айналуы және сағаттық бірлікпен көрсетіледі. Оң жаққа көтерілу 0 сағат ішінде өзгереді.< α < 24 час. Всему кругу небесного экватора соответствует 24 часа (или, что то же самое, 360 °). Тогда 1 ч = 15 °, а 4 мин = 1 °. Например, α γ = 0 сағат., α Ω = 12 сағат

Ең танымал және қарапайым аспан координаталар жүйесінің бірі - көлденең. Ондағы негізгі жазықтық – математикалық горизонт, ал координаталар – азимутА жарықтандырғыштар және жарықтандырғыштардың көкжиектен жоғары биіктігіh . Көлденең жүйенің кемшілігі жарықтандырғыштың координаталары үнемі өзгеріп отырады.

Уақыт құбылыстардың өзгеру ретін анықтайды. Уақытты өлшеу және сақтау қажеттілігі өркениеттің басында пайда болды. Осы мақсатта табиғатта болатын периодты процестер пайдаланылды. Біздің планетамыздың қозғалысы шамдардың, атап айтқанда, біз бақылайтын аспан сферасындағы Күннің көрінетін қозғалысын тудырады. Уақыттың ең көне бірлігі – күн, оның ұзақтығы Жердің өз осінен айналуымен анықталады.

Күн центрінің кезекті екі жоғарғы (немесе төменгі) кульминациялары арасындағы уақыт аралығы деп аталадынақты күндер (немесе нақты күн күндері) .

Күннің эклиптика бойымен толық айналуының ұзақтығы астрономиядағы уақыт бірлігі болып табылады.тропикалық жыл Күн дискісінің центрінің көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі арқылы кезекті екі өтуі арасындағы уақыт аралығы. Тропикалық жыл шамамен 365,2422 күнге созылады. Күнделікті өмірде олар тропиктік жылға тең дерлік күнтізбелік жылды пайдаланады.

Жердің Күнді біркелкі емес айналуы анықталды. Сондықтан нақты күн күнінің ұзақтығы шамалы болса да мерзімді түрде өзгереді. Қыста ұзағырақ, жазда қысқа болады. Ең ұзақ нақты күн күні қысқа күннен 51 секундқа ұзағырақ. Уақытты өлшеудегі бұл қолайсыздықты жою үшін пайдаланыңызэкваторлық күнді білдіреді - эклиптика бойымен біркелкі қозғалатын және жасайтын қиялдық нүкте толық айналымтропикалық жылға сәйкес. Орташа экваторлық күннің кезекті екі шарықтау шегі арасындағы уақыт аралығы деп аталадыорташа күн (немесе орташа күн күні). Орташа күн күні орташа экваторлық күннің төменгі кульминациясы сәтінен басталады. Орташа экваторлық күн аспанда ешбір жолмен белгіленбеген жалған нүкте болып табылады. Сондықтан оның қозғалысын бақылау мүмкін емес, ал координаталарын анықтау үшін қажетті есептеулер жүргізіледі.

Күн күніндегі уақытты өлшеу географиялық бойлыққа байланысты. Берілген меридиандағы барлық нүктелер үшін уақыт бірдей, бірақ ол басқа меридиандардағы жергілікті уақыттан ерекшеленеді. Мысалы, егер бізде жергілікті уақыт бойынша солтүстік болса (яғни күн басталады), онда қарама-қарсы меридианда олардың жергілікті уақыты бойынша түс болды. 1884 жылы көптеген елдер аймақтық уақыт жүйесін енгізді. Жер беті 24 уақыт белдеуіне бөлінді. INолардың әрқайсысы негізгі меридиан болып табылады, оның жергілікті уақыты Т n қарастырубел бүкіл белдеу уақыты. Көршілес негізгі меридиандар арасындағы қашықтықаймақтары 15° немесе 1 сағат. Ыңғайлы болу үшін уақыт белдеуі шекаралары арқылы өтедімемлекеттiк және әкiмшiлiк шекаралар, сондай-ақ аз қоныстанған аумақтардың теңiздерiндегi меридиандар бойымен негiзгiлерден шығысқа қарай 7,5° және батысқа қарай 7,5° қашықтықта орналасқан.

Гринвич меридианы (Лондонның жанындағы бұрынғы Гринвич обсерваториясы арқылы өтеді, өйткені ол қазір басқа жерге көшірілді) нөлдік уақыт белдеуі үшін негізгі болып табылады. Одан әрі шығыста аймақтар 1-ден 23-ке дейін нөмірленген. Украина екінші уақыт белдеуінде орналасқан. Уақыт Т 0 нөлдік уақыт белдеуі деп аталадыәмбебап уақыт (немесе Батыс Еуропа). Әділ қатынас: Т n = Т 0 + n , Қайдаn - уақыт белдеуінің нөмірі.

Кейбір уақыт белдеулеріндегі стандартты уақыттың арнайы атаулары бар.еуропалық (немесе Орталық Еуропа) бірінші сағат белдеуінің уақыты,Шығыс Еуропа - екінші.

Күн сәулесін тиімді пайдалану және энергияны үнемдеу үшін кейбір елдер жыл сайын наурыздың соңғы жексенбісінде сағатты бір сағат алға жылжыту арқылы сағат 2:00-де басталатын жазғы уақытты енгізеді. Қыркүйектің соңғы жексенбісінде таңғы сағат 3-те сағат тілі бір сағатқа артқа жылжып, жазғы уақытты аяқтайды.

СИ-де уақыттың негізгі бірлігі екінші екені белгілі. Бұрын бір секунд ретінде күн күнінің 1/86400 бөлігі қабылданған. Күн күнінің ұзақтығының өзгеруін анықтағаннан кейін жаңа уақыт шкаласын табу мәселесі туындады. 1967 жылы Халықаралық салмақтар мен өлшемдер конференциясында уақыт бірлігі атомдық секундпен қабылданды - цезий-133 атомының негізгі күйінің екі гипержұқа деңгейлері арасындағы өтуге сәйкес келетін 9192631770 сәулелену кезеңіне тең уақыт. Атомдық уақыт шкаласы кейбір обсерваториялар мен уақыт зертханаларында бар цезий атомдық сағаттарының деректеріне негізделген. Атомдық сағаттар өте дәл – олар миллион жылда 1 с қателік жібереді.

Мақаланың мазмұны

Аспан Сферасы.Аспанды бақылаған кезде барлық астрономиялық нысандар күмбез тәріздес бетке орналасқан сияқты, оның ортасында бақылаушы орналасқан. Бұл ойдан шығарылған күмбез «аспан сферасы» деп аталатын ойдан шығарылған сфераның жоғарғы жартысын құрайды. Ол астрономиялық объектілердің орнын көрсетуде негізгі рөл атқарады.

Жердің айналу осі Жер орбитасының жазықтығына перпендикулярға (эклиптикалық жазықтыққа) қатысты шамамен 23,5° еңкейген. Бұл жазықтықтың аспан сферасымен қиылысуы шеңберді – эклиптиканы, бір жылдан астам Күннің көрінетін жолын береді. Жер осінің кеңістіктегі бағыты дерлік өзгеріссіз қалады. Сондықтан жыл сайын маусым айында осьтің солтүстік шеті Күнге қарай қисайған кезде Солтүстік жарты шарда аспанға жоғары көтеріледі, онда күн ұзарып, түн қысқарады. Желтоқсан айында орбитаның қарама-қарсы жағына жылжып, Жер Оңтүстік жарты шармен Күнге қарай бұрылады, ал біздің солтүстікте күн қысқарып, түн ұзарады. См. Сондай-ақЖЫЛ МЕЗГІЛДЕРІ .

Алайда күн мен айдың тартылыс күшінің әсерінен жер осінің бағдары бірте-бірте өзгереді. Күн мен Айдың Жердің экваторлық бұдырына әсерінен болатын осьтің негізгі қозғалысы прецессия деп аталады. Прецессия нәтижесінде жер осі орбиталық жазықтыққа перпендикуляр айналасында баяу айналады, радиусы 23,5° конусты 26 мың жыл бойы сипаттайды. Осы себепті, бірнеше ғасырдан кейін полюс енді Солтүстік жұлдыздың жанында болмайды. Сонымен қатар, Жер осі нутация деп аталатын шағын тербелістерге ұшырайды, олар Жер мен Ай орбиталарының эллиптикалық болуымен, сондай-ақ Ай орбитасының жазықтығы Жердің орбитасының жазықтығына аздап көлбеу болуымен байланысты. орбита.

Бізге белгілі болғандай, аспан сферасының көрінісі түнде Жердің өз осінен айналуына байланысты өзгереді. Бірақ жыл бойы бір мезгілде аспанды бақылап отырсаңыз да, оның сыртқы түрі Жердің Күнді айналуына байланысты өзгереді. Толық 360° орбита үшін Жерге шамамен. 365 1/4 күн – күніне шамамен бір градус. Айтпақшы, күн, дәлірек айтқанда, күн күні - бұл Жердің Күнге қатысты өз осін бір рет айналу уақыты. Ол Жердің жұлдыздарға қатысты айналуына кететін уақытты («жұлдыздық күн»), сонымен қатар Жердің орбиталық қозғалысын тәулігіне бір градусқа өтеу үшін қажет қысқа уақытты — шамамен төрт минутты қамтиды. Осылайша, бір жылда шамамен. 365 1/4 күн күні және шамамен. 366 1/4 жұлдыз.

Жердің белгілі бір нүктесінен байқалған кезде полюстерге жақын орналасқан жұлдыздар әрқашан көкжиектен жоғары болады немесе одан жоғары көтерілмейді. Барлық басқа жұлдыздар көтеріледі және батады, және әр жұлдыздың шығуы мен батуы күн сайын алдыңғы күннен 4 минут бұрын болады. Кейбір жұлдыздар мен шоқжұлдыздар қыста түнде аспанда көтеріледі - біз оларды «қыс», ал басқалары «жаз» деп атаймыз.

Осылайша, аспан сферасының пайда болуы үш рет анықталады: Жердің айналуымен байланысты тәулік уақыты; Күннің айналасындағы төңкеріспен байланысты жыл мезгілі; прецессиямен байланысты дәуір (бірақ соңғы әсер тіпті 100 жылдан кейін де «көзбен» байқалмайды).

Координаталық жүйелер.

Аспан сферасындағы заттардың орнын көрсетудің әртүрлі тәсілдері бар. Олардың әрқайсысы белгілі бір тапсырма түріне сәйкес келеді.

Альт-азимуттық жүйе.

Бақылаушыны қоршап тұрған жердегі объектілерге қатысты аспандағы нысанның орнын көрсету үшін «алт-азимуттық» немесе «көлденең» координаталар жүйесі қолданылады. Ол «биіктік» деп аталатын горизонт үстіндегі объектінің бұрыштық қашықтығын, сондай-ақ оның «азимутын» - горизонт бойынша шартты нүктеден объектінің тікелей астында жатқан нүктеге дейінгі бұрыштық арақашықтықты көрсетеді. Астрономияда азимут оңтүстік нүктеден батысқа қарай, ал геодезия мен навигацияда солтүстік нүктеден шығысқа қарай өлшенеді. Сондықтан, азимутты қолданбас бұрын, оның қай жүйеде көрсетілгенін білу керек. Сіздің басыңыздың үстіндегі аспандағы нүкте 90° биіктікке ие және «зенит» деп аталады, ал оған диаметральді қарама-қарсы (аяғыңыздың астында) нүкте «надир» деп аталады. Көптеген мәселелер үшін «аспан меридианы» деп аталатын аспан сферасының үлкен шеңбері маңызды; ол әлемнің шарықтау шегінен, надирінен және полюсінен өтіп, солтүстік пен оңтүстік нүктелерінде көкжиектен өтеді.

Экваторлық жүйе.

Жердің айналуына байланысты жұлдыздар горизонтқа және түбегейлі нүктелерге қатысты үнемі қозғалады, ал олардың горизонталь жүйедегі координаталары өзгереді. Бірақ кейбір астрономиялық мәселелер үшін координаттар жүйесі бақылаушының орны мен тәулік уақытынан тәуелсіз болуы керек. Мұндай жүйе «экваторлық» деп аталады; оның координаттары географиялық ендік пен бойлыққа ұқсайды. Онда жер экваторының аспан сферасының қиылысына дейін созылған жазықтығы негізгі шеңберді - «аспан экваторын» анықтайды. Жұлдыздың «ауытқуы» ендікке ұқсайды және оның аспан экваторынан солтүстікке немесе оңтүстікке қарай бұрыштық қашықтығымен өлшенеді. Егер жұлдыз дәл зенитте көрінетін болса, онда бақылау орнының ендігі жұлдыздың қисаюына тең болады. Географиялық бойлық жұлдыздың «оң жақ көтерілуіне» сәйкес келеді. Ол эклиптиканың күннің наурыз айында өтетін аспан экваторымен қиылысу нүктесінен шығысқа қарай Солтүстік жарты шарда көктем және оңтүстікте күз басталған күні өлшенеді. Астрономия үшін маңызды бұл нүкте «Тоқтының бірінші нүктесі» немесе «көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі» деп аталады және белгімен белгіленеді. Оң жақ көтерілу мәндері әдетте сағаттар мен минуттармен беріледі, 24 сағатты 360°-қа тең деп есептейді.

Экваторлық жүйе телескоппен бақылау кезінде қолданылады. Телескоп аспан полюсіне бағытталған осьтің айналасында шығыстан батысқа қарай айнала алатындай етіп орнатылған, осылайша Жердің айналуын өтейді.

Басқа жүйелер.

Кейбір мақсаттарда аспан сферасындағы басқа координаталар жүйелері де қолданылады. Мысалы, Күн жүйесіндегі денелердің қозғалысын зерттегенде негізгі жазықтығы жер орбитасының жазықтығы болып табылатын координаталар жүйесін пайдаланады. Галактиканың құрылымы координаталар жүйесінде зерттеледі, оның негізгі жазықтығы аспанда Құс жолы бойымен өтетін шеңбер арқылы бейнеленген Галактиканың экваторлық жазықтығы болып табылады.

Координаталық жүйелерді салыстыру.

Көлденең және экваторлық жүйелердің ең маңызды бөлшектері суреттерде көрсетілген. Кестеде бұл жүйелер географиялық координаталар жүйесімен салыстырылады.

Кесте: Координаталық жүйелерді салыстыру

КООРДИНАТ ЖҮЙЕЛЕРІН САЛЫСТЫРУ
Сипаттама	Альт-азимуттық жүйе	Экваторлық жүйе	Географиялық жүйе
Негізгі шеңбер	Көкжиек	Аспан экваторы	Экватор
поляктар	Зенит және надир	Дүние жүзінің солтүстік және оңтүстік полюстері	Солтүстік және Оңтүстік полюстері
Негізгі шеңберден бұрыштық қашықтық	Биіктігі	Декленация	Ендік
Негізгі шеңбер бойымен бұрыштық қашықтық	Азимут	Оң жақ көтерілу	Бойлық
Негізгі шеңбердегі анықтамалық нүкте	Көкжиектегі оңтүстік нүкте (геодезияда – солтүстік нүкте)	Көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі	Гринвич меридианымен қиылысу

Бір жүйеден екінші жүйеге көшу.

Көбінесе оның экваторлық координаттарын жұлдыздың аль-азимуттық координаталарынан есептеу қажеттілігі туындайды және керісінше. Ол үшін бақылау сәті мен бақылаушының Жердегі орнын білу қажет. Математикалық тұрғыдан есеп төбелері зенитте, солтүстік аспан полюсінде және Х жұлдызында орналасқан сфералық үшбұрыштың көмегімен шешіледі; ол «астрономиялық үшбұрыш» деп аталады.

Бақылаушының меридианы мен аспан сферасының қандай да бір нүктесіне дейінгі бағыт арасындағы солтүстік аспан полюсіндегі төбесі бар бұрыш осы нүктенің «сағат бұрышы» деп аталады; ол меридианнан батысқа қарай өлшенеді. Бақылау нүктесінде сағатпен, минутпен және секундпен көрсетілген көктемгі күн мен түннің теңелуінің сағаттық бұрышы «жұлдыздық уақыт» (Si. T. - жұлдыздық уақыт) деп аталады. Жұлдыздың оң жақ көтерілуі де оған бағытталған бағыт пен күн мен түннің теңелу нүктесі арасындағы полярлық бұрыш болғандықтан, жұлдыздық уақыт бақылаушының меридианында жатқан барлық нүктелердің оң жақ көтерілуіне тең.

Сонымен, аспан сферасының кез келген нүктесінің сағаттық бұрышы жұлдыздық уақыт пен оның оңға көтерілуінің айырмашылығына тең:

Бақылаушының кеңдігі болсын j. Егер жұлдыздың экваторлық координаталары берілсе аЖәне г, содан кейін оның көлденең координаталары АЖәне келесі формулалар арқылы есептеуге болады:

Кері есепті де шешуге болады: өлшенген мәндерді пайдалану АЖәне h, уақытты білу, есептеу аЖәне г. Декленация гсоңғы формуладан тікелей есептеледі, содан кейін соңғы формуладан есептеледі Н, ал біріншіден, егер жұлдыздық уақыт белгілі болса, ол есептеледі а.

Аспан сферасының бейнеленуі.

Көптеген ғасырлар бойы ғалымдар ізденді ең жақсы жолдароны зерттеу немесе көрсету үшін аспан сферасының бейнелері. Модельдердің екі түрі ұсынылды: екі өлшемді және үш өлшемді.

Сфералық Жер карталарда бейнеленгендей аспан сферасын жазықтықта бейнелеуге болады. Екі жағдайда да геометриялық проекциялар жүйесін таңдау қажет. Аспан сферасының бөліктерін ұшақта бейнелеудің алғашқы әрекеті ежелгі адамдардың үңгірлеріндегі жұлдыз конфигурацияларының жартастағы суреттері болды. Қазіргі уақытта бүкіл аспанды қамтитын қолмен немесе фотографиялық жұлдыз атластары түрінде жарияланған әртүрлі жұлдыз карталары бар.

Ежелгі қытай және грек астрономдары аспан сферасын «армиялы сфера» деп аталатын модельде тұжырымдаған. Ол аспан сферасының ең маңызды шеңберлерін көрсету үшін бір-бірімен байланыстырылған металл шеңберлерден немесе сақиналардан тұрады. Қазіргі уақытта жұлдыздардың орналасуы және аспан сферасының негізгі шеңберлері белгіленген жұлдыздық глобустар жиі қолданылады. Қарулы сфералар мен глобустардың ортақ кемшілігі бар: жұлдыздардың орналасуы мен шеңберлердің таңбалары олардың сыртқы, дөңес жағында белгіленген, біз оны сырттан қараймыз, ал біз аспанға «іштен» қараймыз және жұлдыздар бізге аспан сферасының ойыс жағында орналасқан сияқты. Бұл кейде жұлдыздар мен шоқжұлдыздардың қозғалыс бағыттарында шатасуға әкеледі.

Аспан сферасының ең шынайы бейнесін планетарий қамтамасыз етеді. Жұлдыздардың жарты шар тәрізді экранға ішкі жағынан оптикалық проекциясы аспанның көрінісін және ондағы шамдардың барлық қозғалыстарын өте дәл көрсетуге мүмкіндік береді.

Аспан сферасы — центрі бақылау нүктесінде орналасқан ерікті радиусы бар ойдан шығарылған сфера (1-сурет). Аспан сферасының центрі арқылы жер бетіне қатысты тік сызыққа перпендикуляр жүргізілген жазықтық аспан сферасымен қиылысында математикалық немесе ақиқат көкжиек деп аталатын үлкен шеңбер құрайды.
Плюб сызығы аспан сферасымен екі диаметральді қарама-қарсы нүктеде - Z зенитінде және надир Z' нүктелерінде қиылысады. Зенит дәл бақылаушының басынан жоғары орналасқан, ал надир жер бетімен жасырылған.
Аспан сферасының тәуліктік айналуы Жердің айналуының көрінісі болып табылады және де жер осінің айналасында жүреді, бірақ қарама-қарсы бағытта, яғни шығыстан батысқа қарай. Жердің айналу осімен сәйкес келетін аспан сферасының айналу осі дүниенің осі деп аталады.
Солтүстік аспан полюсі P Солтүстік жұлдызға (Солтүстік жұлдыздан 0°51) бағытталған. Оңтүстік аспан полюсі P' оңтүстік жарты шардың көкжиегінен жоғары орналасқан және солтүстік жарты шардан көрінбейді.

1-сурет. Аспан экваторы мен аспан меридианының шынайы көкжиекпен қиылысуы

Жазықтығы дүние осіне перпендикуляр болатын аспан сферасының үлкен шеңбері жер экваторының жазықтығымен сәйкес келетін аспан экваторы деп аталады. Аспан экваторы аспан сферасын екі жарты шарға бөледі - солтүстік және оңтүстік. Аспан экваторы шын горизонтпен екі нүктеде қиылысады, олар шығыс Е және батыс В нүктелері деп аталады. Шығыс нүктесінде аспан экваторы шын горизонттан жоғары көтеріледі, ал батыс нүктесінде одан төмен түседі.
Аспан сферасының аспан полюсі (ПП'), зенит және надир (ZZ') арқылы өтетін үлкен шеңбері жер бетінде жер (географиялық) меридиан түрінде көрінетін аспан меридианы деп аталады. Аспан меридианы аспан сферасын шығыс және батысқа бөледі және шынайы көкжиекпен екі диаметральді қарама-қарсы нүктеде - оңтүстік нүктеде (S) және солтүстік нүктеде (N) қиылысады.
Оңтүстік және солтүстік нүктелері арқылы өтетін және шын көкжиек жазықтығының аспан меридианының жазықтығымен қиылысу сызығы болатын түзу түс сызығы деп аталады.
Жердің полюстері мен оның бетіндегі кез келген нүкте арқылы өтетін үлкен жарты шеңбер осы нүктенің меридианы деп аталады. Ұлыбританияның негізгі обсерваториясы Гринвич обсерваториясынан өтетін меридиан негізгі немесе негізгі меридиан деп аталады. Бастапқы меридиан мен нөлден 180° қашықтықта орналасқан меридиан Жер бетін екі жарты шарға – шығыс және батысқа бөледі.
Жазықтығы Жердің Күнді айнала айналу жазықтығымен сәйкес келетін аспан сферасының үлкен шеңбері эклиптикалық жазықтық деп аталады. Аспан сферасының эклиптика жазықтығымен қиылысу сызығы эклиптика сызығы немесе жай ғана эклиптика деп аталады (3.2-сурет). Эклиптика – грек сөзі, аудармасы тұтылу дегенді білдіреді. Бұл шеңбер осылай аталды, өйткені Күн мен Айдың тұтылуы екі жарықтандыру да эклиптикалық жазықтыққа жақын болған кезде болады. Жердегі бақылаушы үшін Күннің көрінетін жыл сайынғы қозғалысы эклиптика бойымен жүреді. Эклиптика жазықтығына перпендикуляр және аспан сферасының центрі арқылы өтетін түзу онымен қиылысу нүктелерінде эклиптиканың Солтүстік (N) және Оңтүстік (S’) полюстерін құрайды.
Эклиптикалық жазықтықтың аспан экваторының жазықтығымен қиылысу сызығы жер сферасының бетін көктемгі және күзгі күн мен түннің теңелу нүктелері деп аталатын диаметральді қарама-қарсы екі нүктеде қиып өтеді. Көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі әдетте белгіленеді (Овен), күзгі күн мен түннің теңелу нүктесі - (Таразы). Күн бұл нүктелерде сәйкесінше 21 наурызда және 23 қыркүйекте пайда болады. Бұл күндер жер бетінде күн мен түн теңеледі. Күн мен түннің теңелу нүктелерінен 90° қашықтықта орналасқан эклиптика нүктелері күн тоқырау деп аталады (22 шілде – жаз, 23 желтоқсан – қыс).
Аспан экваторының жазықтығы эклиптика жазықтығына 23°27′ бұрышпен көлбеу. Эклиптиканың экваторға еңкеюі тұрақты болып қалмайды. 1896 жылы астрономиялық константаларды бекіткен кезде эклиптиканың еңісін 23° 27′ 8,26-ға тең деп қарастыру туралы шешім қабылданды».
Күн мен Айдың тартылыс күштерінің Жерге әсерінен ол 22°59′-тан 24°36′-ға бірте-бірте өзгереді.

Күріш. 2. Эклиптика жазықтығы және оның аспан экваторының жазықтығымен қиылысуы.
Аспан координаталары
Аспан денесінің орнын анықтау үшін сол немесе басқа аспан координаталары жүйесі қолданылады. Координаталық торды құру үшін аспан сферасының шеңберлерінің қайсысы таңдалғанына байланысты бұл жүйелер эклиптикалық координаталар жүйесі немесе экваторлық жүйе деп аталады. Жер бетіндегі координаталарды анықтау үшін географиялық координаталар жүйесі қолданылады. Жоғарыда аталған жүйелердің барлығын қарастырайық.
Эклиптикалық координаталар жүйесі.

Эклиптикалық координаттар жүйесін астрологтар жиі пайдаланады. Бұл жүйе барлық ежелгі атластарға енгізілген жұлдызды аспан. Эклиптика жүйесі эклиптика жазықтығына салынған. Бұл жүйедегі аспан денесінің орны екі сфералық координатпен – эклиптикалық бойлық (немесе жай бойлық) және эклиптикалық ендікпен анықталады.
Эклиптикалық бойлық L күннің жылдық қозғалысы бағытында эклиптика мен көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесінің полюстері арқылы өтетін жазықтықтан өлшенеді, яғни. Зодиак белгілерінің жүруіне сәйкес (3.3-сурет). Бойлық 0°-тан 360°-қа дейін өлшенеді.
В эклиптикалық ендік - эклиптикадан полюстерге қарай бұрыштық қашықтық. В мәні эклиптиканың солтүстік полюсіне қарай оң, оңтүстікке қарай теріс. +90° пен –90° аралығында өлшенеді.

3-сурет. Эклиптикалық аспан координаттар жүйесі.

Экваторлық координаталар жүйесі.

Экваторлық координаттар жүйесін кейде астрологтар да пайдаланады. Бұл жүйе жер экваторымен сәйкес келетін аспан экваторына салынған (4-сурет). Аспан денесінің бұл жүйедегі орны екі координатпен анықталады - оң жаққа көтерілу және еңіс.
Оң жаққа көтерілу күн мен түннің теңелу нүктесінен 0° аспан сферасының тәуліктік айналымына қарама-қарсы бағытта өлшенеді. Ол не 0°-тан 360°-қа дейінгі диапазонда, не уақыт бірліктерімен – 0 сағатқа дейін өлшенеді. 24 сағатқа дейін Декленация? аспан экваторы мен полюс арасындағы бұрыш (эклиптикалық жүйедегі ендікке ұқсас) және –90°-тан +90°-қа дейін өлшенеді.

4-сурет. Экваторлық аспан координаталар жүйесі

Географиялық координаттар жүйесі.

Географиялық бойлық пен географиялық ендік бойынша анықталады. Астрологияда ол туған жердің координаттары үшін қолданылады.
Географиялық бойлық? + таңбасымен Гринвич меридианынан шығысқа және – батысқа қарай – 180°-тан + 180°-қа дейін өлшенеді (3.5-сурет). Кейде географиялық бойлық 0-ден 24 сағатқа дейінгі уақыт бірліктерімен өлшенеді, оны Гринвичтен шығысқа қарай санайды.
Географиялық ендік? + белгісімен солтүстікке қарай, экватордан оңтүстікке қарай таңбасымен географиялық полюстердің бағыты бойынша меридиандар бойымен өлшенеді. Географиялық ендік – 90° пен + 90° аралығындағы мәнді қабылдайды.

5-сурет. Географиялық координаттар

Прецессия
Ежелгі астрономдар Жердің айналу осі жұлдыз сферасына қатысты стационарлық деп есептеді, бірақ Гипарх (б.з.д. 160 ж.) көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі Күннің жылдық қозғалысына қарай баяу жылжитынын анықтады, яғни. зодиак шоқжұлдыздарының бағытына қарсы. Бұл құбылыс прецессия деп аталады.
Ауыстыру жылына 50'3,1 дюймді құрайды. Көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі толық шеңберді 25729 жылда аяқтайды, яғни. 1° шамамен 72 жылда өтеді. Аспан сферасының тірек нүктесі солтүстік аспан полюсі болып табылады. Прецессияның әсерінен ол эклиптика полюсінің айналасындағы жұлдыздар арасында шар тәрізді радиусы 23°27′ шеңбер бойымен баяу қозғалады. Қазір ол Солтүстік жұлдызға жақындап келеді.
Енді Солтүстік полюс пен Солтүстік жұлдыз арасындағы бұрыштық қашықтық 57′. Ол 2000 жылы ең жақын қашықтыққа (28′) жетеді, ал 12 000 жылдан кейін Солтүстік жарты шардағы ең жарық жұлдыз Вегаға жақын болады.
Уақытты өлшеу
Уақытты өлшеу мәселесі адамзат дамуының бүкіл тарихында шешілген. Уақыттан да күрделі ұғымды елестету қиын. Ең ұлы философ ежелгі дүниеБіздің дәуірімізге дейінгі төрт ғасырда Аристотель бізді қоршаған табиғаттағы белгісіздердің ішінде ең белгісізі уақыт екенін, өйткені уақыттың не екенін және оны қалай басқару керектігін ешкім білмейтінін жазған.
Уақытты өлшеу Жердің өз осінің айналасында айналуына және Күнді айналуына негізделген. Бұл процестер үздіксіз және жеткілікті тұрақты кезеңдерге ие, бұл оларды уақыттың табиғи бірліктері ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.
Жер орбитасы эллипс болғандықтан, оның бойымен Жердің қозғалысы біркелкі емес жылдамдықпен жүреді, демек, Күннің эклиптика бойымен көрінетін қозғалыс жылдамдығы да біркелкі емес жүреді. Барлық жарықтар күн ішінде өздерінің көрінетін қозғалысымен аспан меридианынан екі рет өтеді. Аспан меридианының жарық сәулесінің центрімен қиылысуы жарықтың шарықтау шегі деп аталады (кулминация - латын сөзі және аударғанда «жоғарғы» дегенді білдіреді). Люминардың жоғарғы және төменгі шарықтау нүктелері бар. Климакс арасындағы уақыт кезеңі жарты күн деп аталады. Күн центрінің жоғарғы шарықтау сәті нағыз түс, ал төменгісінің сәті нағыз түн ортасы деп аталады. Жоғарғы және төменгі кульминациялар біз бірлік ретінде таңдаған уақыт кезеңінің (күндердің) басы немесе соңы бола алады.
Егер біз күннің ұзақтығын анықтаудың негізгі нүктесі ретінде шынайы Күннің орталығын таңдасақ, яғни. аспан сферасында көретін күн дискісінің центрінен біз нағыз күн күні деп аталатын уақыт бірлігін аламыз.
Негізгі нүкте ретінде орташа экваторлық Күн деп аталатынды таңдағанда, т.б. Күннің эклиптика бойымен тұрақты қозғалыс жылдамдығымен экватор бойымен қозғалатын қандай да бір ойдан шығарылған нүктеден біз орташа күн күні деп аталатын уақыт бірлігін аламыз.
Егер күннің ұзақтығын анықтаған кезде негізгі нүкте ретінде көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесін таңдасақ, жұлдыздық күн деп аталатын уақыт бірлігін аламыз. Жұлдыздық күн күн күнінен 3 минутқа қысқа. 56,555 сек. Жергілікті жұлдызды күн - бұл жергілікті меридиандағы Овен нүктесінің жоғарғы шарықтау сәтінен белгілі бір уақыт нүктесіне дейінгі уақыт кезеңі. Белгілі бір аймақта әрбір жұлдыз әрқашан көкжиектен бірдей биіктікте шарықтайды, өйткені оның аспан полюсінен және аспан экваторынан бұрыштық қашықтығы өзгермейді. Күн мен Ай, керісінше, шарықтау шегін өзгертеді. Жұлдыздардың шарықтау аралықтары Күннің шарықтау аралықтарынан төрт минутқа қысқа. Күндізгі уақытта (аспан сферасының бір төңкеріс уақыты) күн жұлдыздарға қатысты шығысқа - аспанның тәуліктік айналуына қарама-қарсы бағытта, шамамен 1° қашықтықта қозғала алады. аспан сферасы 24 сағатта толық айналым жасайды (360°) (15° - 1 сағатта, 1° 4 минутта).
Айдың шарықтау шегі күн сайын 50 минутқа кешіктіріледі, өйткені Ай айына аспанның айналуын қанағаттандыру үшін шамамен бір айналым жасайды.
Жұлдызды аспанда планеталар Ай мен Күн сияқты тұрақты орын алмайды, сондықтан жұлдыздар кестесінде, сондай-ақ космограмма және жұлдыз жорамал карталарында Күннің, Айдың және планеталардың орналасуын ғана көрсетуге болады. белгілі бір уақытқа.
Стандартты уақыт. Кез келген нүктенің стандартты уақыты (Тр) жергілікті орташа шама деп аталады күн уақытыосы нүкте орналасқан уақыт белдеуінің негізгі географиялық меридианы. Уақытты анықтауға ыңғайлы болу үшін Жер беті 24 меридианға бөлінген – олардың әрқайсысы көршісінен дәл 15° бойлықта орналасқан. Бұл меридиандар 24 уақыт белдеуін анықтайды. Уақыт белдеулерінің шекаралары сәйкес меридиандардың әрқайсысынан 7,5° шығыс пен батысқа қарай орналасқан. Бір аймақтың әр сәттегі уақыты оның барлық нүктелері үшін бірдей деп есептеледі. Гринвич меридианы нөлдік меридиан болып саналады. Сондай-ақ күн сызығы орнатылды, яғни. шығыс бойлықтың барлық уақыт белдеулері үшін күнтізбелік күн батыс бойлықтың уақыт белдеуінде орналасқан елдерге қарағанда бір күнге ұзағырақ болатын батысқа қарай шартты сызық.
Ресейде стандартты уақыт 1919 жылы енгізілді. Уақыт белдеулерінің халықаралық жүйесін және сол кездегі әкімшілік шекараларды негізге ала отырып, РСФСР картасына II-ден XII-ге дейінгі уақыт белдеулері белгіленді (2-қосымша, 12-кестені қараңыз).
Жергілікті уақыт. Кез келген өлшемдегі уақыт, ол жұлдыздық, шынайы күн немесе кейбір меридианның орташа күн уақыты жергілікті жұлдыздық, жергілікті шынайы күн және жергілікті орташа күн уақыты деп аталады. Бір меридианда жатқан барлық нүктелер бір мезетте бірдей уақытқа ие болады, ол жергілікті уақыт LT (Жергілікті уақыт) деп аталады. Әр түрлі меридиандарда жергілікті уақыт әртүрлі, өйткені... Жер өз осінің айналасында айнала отырып, бетінің әртүрлі бөліктерін Күнге қарай кезекпен бұрады. Жер шарының барлық жерінде күн бір мезгілде шықпайды және күн ашылады. Гринвич меридианынан шығысқа қарай жергілікті уақыт өседі, ал батысқа қарай азаяды. Жергілікті уақытты астрологтар жұлдыз жорамалының өрістерін (үйлерін) табу үшін пайдаланады.
Әмбебап уақыт. Гринвич меридианының жергілікті орташа күн уақыты әмбебап уақыт немесе әлемдік уақыт (UT, GMT) деп аталады. Жер бетіндегі кез келген нүктенің жергілікті орташа күн уақыты осы нүктенің географиялық бойлығымен анықталады, сағаттық бірлікпен көрсетіледі және Гринвич меридианынан өлшенеді. Гринвич уақытының шығысы оң деп саналады, яғни. ол Гринвичке қарағанда үлкен, ал Гринвичтен батысқа қарай теріс, яғни. Гринвичтің батысындағы аудандардағы уақыт Гринвичтен аз.
Жүктілік уақыты (тд) – бүкіл аумаққа енгізілген уақыт Кеңес одағы 1930 жылғы 21 маусым. 1991 жылғы 31 наурызда күші жойылды. ТМД мен Ресейде 1992 жылғы 19 наурызда қайта енгізілді.
Жазғы уақыт (тл) – бұрынғы Кеңес Одағында 1991 жылдың 1 сәуірінен бастап енгізілген уақыт.
Эфемериялық уақыт. Әмбебап уақыт шкаласының біркелкі болмауы денелердің орбиталық қозғалысымен анықталатын жаңа шкала енгізу қажеттілігіне әкелді. күн жүйесіжәне тәуелсіз айнымалының өзгеру шкаласын білдіреді дифференциалдық теңдеулерАспан денелерінің қозғалысы теориясының негізін құрайтын Ньютон механикасы. Эфемерлік секунд біздің ғасырдың басындағы (1900) тропикалық жылдың (см.) 1/31556925,9747-ге тең. Бұл бөлшектің бөлгіші тропикалық 1900 жылдағы секундтар санына сәйкес келеді. Эфемериялық уақыт шкаласының нөлдік нүктесі ретінде 1900 жыл дәуірі таңдалды. Осы жылдың басы Күннің бойлығы 279°42′ болған сәтке сәйкес келеді.
Жұлдыздық немесе жұлдыздық жыл. Бұл күннің Жерді эклиптика бойымен жыл сайынғы айналуында толық айналуын (360°) сипаттайтын және жұлдыздарға қатысты бұрынғы қалпына келетін уақыт кезеңі.
Тропикалық жыл. Бұл көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі арқылы Күннің бірінен соң бірі екі өтуі арасындағы уақыт кезеңі. Көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесінің Күн қозғалысына қарай прецессиялық қозғалысына байланысты тропиктік жыл жұлдызды жылға қарағанда біршама қысқа.
Аномальды жыл. Бұл Жердің перигелий арқылы екі кезекті өтуі арасындағы уақыт аралығы.
Күнтізбелік жыл. Уақытты санау үшін күнтізбелік жыл қолданылады. Ол күндердің бүтін санын қамтиды. Күнтізбелік жылдың ұзақтығы тропикалық жылға баса назар аудара отырып таңдалды, өйткені жыл мезгілдерінің дұрыс мерзімді қайтарылуы тропикалық жылдың ұзақтығымен дәл байланысты. Ал тропикалық жылда күндердің бүтін саны болмағандықтан, күнтізбені құру кезінде тропикалық жылдың бөлшек бөлігіне байланысты жинақталған күндердің орнын толтыратын қосымша күндерді енгізу жүйесіне жүгіну қажет болды. Юлиан күнтізбесінде, Юлий Цезарь енгізген біздің эрамызға дейінгі 46 ж. Александриялық астроном Сосигенестің көмегімен қарапайым жылдар 365 күнді, кібісе жылдарды - 366 күнді қамтыды. Осылайша, Джулиан күнтізбесіндегі жылдың орташа ұзақтығы тропикалық жылдың ұзақтығынан 0,0078 күнге ұзағырақ болды. Осыған байланысты, егер, мысалы, 325 жылы Күн көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесінен 21 наурызда өткен болса, 1582 жылы Рим Папасы Григорий XIII күнтізбелік реформаны қабылдаған кезде, күн мен түннің теңелуі 11 наурызға сәйкес келді. Итальяндық дәрігер және астроном Луиджи Лилионың ұсынысы бойынша жүргізілген күнтізбелік реформа кейбір кібісе жылдарды өткізіп жіберуді қарастырады. Әр ғасырдың басындағы жүздіктер 4-ке бөлінбейтін жылдар осындай жылдар ретінде алынған, атап айтқанда: 1700, 1800 және 1900 ж. Осылайша, Григориан жылының орташа ұзақтығы 365,2425 орташа күн күніне тең болды. Бірқатар Еуропа елдерінде көшу жаңа стилькелесі күні 15 қазан деп есептелетін 1582 жылы 4 қазанда жүзеге асырылды. Ресейде жаңа (григориандық) стиль 1918 жылы енгізілді, ол кезде Халық Комиссарлары Кеңесінің қаулысына сәйкес 1918 жылдың 1 ақпаны 14 ақпан деп есептелді.
Күндерді санаудың күнтізбелік жүйесінен басқа, астрономияда белгілі бір басталу күнінен бастап күндерді үздіксіз санау жүйесі кең тарады. Мұндай жүйені 16 ғасырда Лейдендік профессор Скалигер ұсынған. Ол Скалигердің әкесі Юлийдің құрметіне аталды, сондықтан Юлиан кезеңі деп аталады (Джулиан күнтізбесімен шатастырмау керек!). Бастапқы нүкте ретінде біздің эрамызға дейінгі 4713 жылдың 1 қаңтарындағы Гринвич түскі уақыты алынды. Авторы Джулиан күнтізбесі, сондықтан Джулиан күні Гринвич түсте басталады. Осы есеп бойынша әр күннің өзіндік уақыты бар реттік нөмір. Эфемерлерде - астрономиялық кестелер - Юлиан күндері 1900 жылдың 1 қаңтарынан бастап есептеледі. 1996 жылдың 1 қаңтарында - 2 450 084 Юлиан күні.

Күн жүйесінің планеталары
Күн жүйесінде тоғыз негізгі планета бар. Күннен қашықтығы бойынша бұл Меркурий, Венера, Жер (Аймен), Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун және Плутон (6-сурет).

6-сурет. Күн жүйесінің планеталарының орбиталары

Планеталар Күнді бір жазықтықта дерлік эллипспен айналады. Саны 2000-ға жақындаған астероидтар деп аталатын шағын планеталар Марс пен Юпитер арасында айналады.Планеталардың арасындағы кеңістік сирек кездесетін газбен және ғарыштық шаңмен толтырылған. Ол магниттік, гравитациялық және басқа да күш өрістерінің тасымалдаушысы болып табылатын электромагниттік сәулеленумен енеді.
Күн Жердің диаметрінен шамамен 109 есе және массасы Жерден 330 мың есе үлкен, ал барлық планеталардың массасы Күн массасының шамамен 0,1 пайызын ғана құрайды. Күн өзінің тартылыс күшімен Күн жүйесінің планеталарының қозғалысын басқарады. Планета Күнге неғұрлым жақын болса, оның Күн айналасындағы айналуының сызықтық және бұрыштық жылдамдығы соғұрлым жоғары болады. Ғаламшардың жұлдыздарға қатысты Күнді айнала айналу кезеңі жұлдыздық немесе жұлдыздық период деп аталады (2 қосымша, 1,2 кестені қараңыз). Жердің жұлдыздарға қатысты айналу периоды жұлдыздық жыл деп аталады.
16 ғасырға дейін Клавдий Птоломей әлемінің геоцентрлік жүйесі деп аталатын жүйе болды. 16 ғасырда бұл жүйені поляк астрономы Николай Коперник Күнді орталыққа орналастырды. Алғашқы телескопты, телескоптың прототипін жасаған Галилео өз бақылауларына сүйене отырып, Коперниктің теориясын растады.
17 ғасырдың басында Австрия корольдік сарайының математигі және астрологы Иоганнес Кеплер Күн жүйесіндегі денелердің қозғалысының үш заңын бекітті.
Кеплердің бірінші заңы. Планеталар эллипс бойынша қозғалады, бір фокуста Күн болады.
Кеплердің екінші заңы. Планетаның радиус векторы тең уақыт аралықтарында сипатталады тең аудандар, сондықтан планета Күнге неғұрлым жақын болса, соғұрлым жылдам қозғалады, ал керісінше, Күннен неғұрлым алыс болса, оның қозғалысы баяулайды.
Кеплердің үшінші заңы. Планеталардың орбиталық уақыттарының квадраттары бір-бірімен олардың Күннен орташа қашықтығының кубтары ретінде (олардың орбиталарының жарты үлкен осьтері) байланысты. Осылайша, Кеплердің екінші заңы планетаның эллипс бойымен қозғалу жылдамдығының өзгеруін сандық түрде анықтайды, ал Кеплердің үшінші заңы планеталардың Күннен орташа қашықтығын олардың жұлдыздық айналу периодтарымен байланыстырады және барлық жартылай үлкен осьтерге мүмкіндік береді. планеталық орбиталарЖер орбитасының жартылай үлкен осінің өлшем бірліктерімен өрнектеңіз.
Айдың қозғалысын және Кеплер заңдарын бақылау негізінде Ньютон бүкіләлемдік тартылыс заңын ашты. Ол дененің сипаттайтын орбита түрі аспан денесінің жылдамдығына байланысты екенін анықтады. Сонымен, планетаның орбитасын анықтауға мүмкіндік беретін Кеплер заңдары аспан механикасының негізін құрайтын жалпы табиғат заңының – бүкіләлемдік тартылыс заңының салдары болып табылады. Кеплер заңдары екі оқшауланған дененің қозғалысы олардың өзара тартылуын ескере отырып қарастырылған кезде байқалады, бірақ күн жүйесінде Күннің тартылуы ғана емес, сонымен қатар барлық тоғыз планетаның өзара тартылуы белсенді болады. Осыған байланысты, егер Кеплер заңдары қатаң сақталса, орын алатын қозғалыстан біршама аз болса да, ауытқу бар. Мұндай ауытқулар бұзылулар деп аталады. Оларды планеталардың көрінетін орындарын есептеген кезде ескеру қажет. Оның үстіне, бұзылулардың арқасында Нептун планетасы ашылды, олар айтқандай, қаламның ұшымен есептелді.
19 ғасырдың 40-жылдарында 18 ғасырдың аяғында В.Гершель ашқан Уран барлық белгілі планеталардан келетін бұзылуларды ескере отырып, өзінің жүруі керек жолынан айтарлықтай ауытқығаны анықталды. Астрономдар Ле Верьер (Францияда) және Адамс (Англияда) Уран қандай да бір белгісіз дененің тартылуына ұшырайды деген болжам жасады. Олар белгісіз планетаның орбитасын, оның массасын есептеп, тіпті белгілі бір уақытта белгісіз планета орналасуы керек аспандағы орынды көрсетті. 1846 жылы бұл планета неміс астрономы Галле көрсеткен жерде телескоптың көмегімен табылды. Нептун осылай ашылды.
Планеталардың көрінетін қозғалысы. Жердегі бақылаушының көзқарасы бойынша, белгілі бір аралықта планеталар өздерінің қозғалыс бағытын өзгертеді, олар аспанда бір бағытта қозғалатын Күн мен Айға қарағанда. Осыған байланысты планетаның тікелей қозғалысы (күн мен Ай сияқты батыстан шығысқа) және ретроградтық немесе ретроградтық қозғалысы (шығыстан батысқа қарай) ажыратылады. Қозғалыстың бір түрінен екіншісіне өту сәтінде планета тоқтап қалғандай болады. Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, жұлдыздар фонындағы әрбір планетаның көрінетін жолы - ирек және ілмектері бар күрделі сызық. Сипатталған ілмектердің пішіндері мен өлшемдері әртүрлі планеталар үшін әртүрлі.
Ішкі және сыртқы планеталардың қозғалыстары арасында да айырмашылық бар. Ішкі планеталарға Меркурий мен Венера кіреді, олардың орбиталары Жер орбитасында орналасқан. Қозғалыстағы ішкі планеталар Күнмен тығыз байланысты, Меркурий Күннен 28°-тан аспайды, Венера – 48°. Меркурий немесе Венера Күн мен Жердің арасынан өтетін конфигурация Күнмен төменгі конъюнктура деп аталады; жоғарғы қосылыс кезінде планета Күннің артында болады, яғни. Күн планета мен Жердің арасында орналасқан. Сыртқы планеталар - орбиталары Жер орбитасынан тыс жатқан планеталар. Сыртқы планеталар жұлдыздардың фонында Күннен тәуелсіз сияқты қозғалады. Олар ілмектерді Күннен аспанның қарама-қарсы аймағында болған кезде сипаттайды. Сыртқы планеталардың тек жоғары қосылыстары бар. Жер Күн мен сыртқы планетаның арасында болған жағдайда, қарсылық деп аталатын жағдай орын алады.
Жер мен Марс бір-біріне ең жақын болған кездегі Марстың қарсылығын үлкен қарсылық деп атайды. Үлкен текетірес 15-17 жылдан кейін қайталанады.
Күн жүйесінің планеталарының сипаттамасы
Жердегі планеталар. Меркурий, Венера, Жер және Марс Жер планеталары деп аталады. Олар алып планеталардан көп жағынан ерекшеленеді: көлемі мен массасы кішірек, тығыздығы жоғары және т.б.
Меркурий - Күнге ең жақын планета. Ол Жерге қарағанда Күнге 2,5 есе жақын. Жердегі бақылаушы үшін Меркурий Күннен 28°-тан аспайды. Тек экстремалды позициялардың жанында планетаны кешкі немесе таңертеңгі таңның сәулелерінен көруге болады. Қарапайым көзге Меркурий - жарқын нүкте, бірақ күшті телескопта ол жарты ай немесе толық емес шеңбер сияқты көрінеді. Меркурий атмосферамен қоршалған. Планетаның бетіндегі атмосфералық қысым жер бетіндегіден шамамен 1000 есе аз. Меркурийдің беті қара қоңыр және ай тәрізді, сақина тәрізді таулар мен кратерлерге толы. Сидералды күн, яғни. жұлдыздарға қатысты ось айналасында айналу периоды біздің күндердің 58,6-сына тең. Меркурийдегі күн күні екі Меркурий жылына, яғни шамамен 176 Жер күніне созылады. Меркурийдегі күн мен түннің ұзақтығы күндізгі және түн ортасы аймақтары арасындағы температураның күрт айырмашылығына әкеледі. Меркурийдің күндізгі жарты шары 380 ° C және одан жоғары температураға дейін қызады.
Венера - Күн жүйесіндегі Жерге ең жақын планета. Венера жер шарының өлшемімен дерлік бірдей. Планетаның бетін әрқашан бұлттар жасырады. Венераның газ тәрізді қабығын 1761 жылы М.В.Ломоносов ашты. Венераның атмосферасы айтарлықтай ерекшеленеді химиялық құрамыжерден және тыныс алуға мүлдем жарамсыз. Оның құрамында шамамен 97% көмірқышқыл газы, азот - 2%, оттегі - 0,1% аспайды. Күн күні 117 Жер күніне тең. Онда жыл мезгілдерінің ауысуы жоқ. Оның бетінде температура +450°С-қа жақын, ал қысым 100 атмосфераға жуық. Венераның айналу осі орбитаның полюсіне дәл дерлік бағытталған. Венераның күнделікті айналуы алға бағытта емес, керісінше болады, яғни. Күн айналасындағы орбитадағы планетаның қозғалысына қарама-қарсы бағытта.
Марс – Күн жүйесінің төртінші планетасы, планеталардың соңғысы жер үсті тобы. Марс Жердің жартысына жуығы. Массасы Жердің массасынан шамамен 10 есе аз. Оның бетіндегі ауырлық күшінің үдеуі Жердегіден 2,6 есе аз. Марстағы күн күні 24 сағат 37,4 минутты құрайды, яғни. жердегідей дерлік. Күндізгі жарықтың ұзақтығы және Күннің көкжиектен күндізгі биіктігі жыл бойы шамамен Жердегідей өзгереді, бұл планеталар үшін экваторлық жазықтықтың орбиталық жазықтыққа бірдей дерлік бейімділігіне байланысты (Марс үшін шамамен 25 °). Марс қарама-қарсы тұрғанда, оның жарқырағандығы сонша, оны басқа жарықтандырғыштардан қызыл-қызғылт сары түсі арқылы ажыратуға болады. Марстың бетінде екі полярлық қалпақ көрінеді, біреуі өссе, екіншісі кішірейеді. Ол сақиналы таулармен көмкерілген. Планетаның бетін тұман басып, бұлт басқан. Марста күшті шаңды дауылдар болады, кейде айларға созылады. Атмосфералық қысым жердегі қысымнан 100 есе аз. Атмосфераның өзі негізінен көмірқышқыл газынан тұрады. Температураның тәуліктік өзгеруі 80-100°С жетеді.
Алып планеталар. Алып планеталарға Күн жүйесінің төрт планетасы кіреді: Юпитер, Сатурн, Уран және Нептун.
Юпитер - Күн жүйесіндегі ең үлкен планета. Ол барлық басқа планеталарды қосқанда екі есе үлкен. Бірақ Юпитердің массасы Күнмен салыстырғанда аз. Ол диаметрі бойынша Жерден 11 есе, ал массасы бойынша 300 еседен астам үлкен. Юпитер Күннен 5,2 AU қашықтықта жойылады. Күнді айнала айналу кезеңі шамамен 12 жыл. Юпитердің экваторлық диаметрі шамамен 142 мың км. Бұл алыптың тәуліктік айналуының бұрыштық жылдамдығы Жердікінен 2,5 есе артық. Юпитердің экваторда айналу периоды 9 сағат 50 минут.
Өзінің құрылымы, химиялық құрамы және жер бетіндегі физикалық жағдайлары бойынша Юпитердің Жермен және жердегі планеталармен ешқандай ортақтығы жоқ. Юпитердің беті қатты немесе сұйық па белгісіз. Телескоп арқылы өзгермелі бұлттардың ашық және қараңғы жолақтарын байқауға болады. Бұл бұлттардың сыртқы қабаты мұздатылған аммиак бөлшектерінен тұрады. Бұлт қабаттарының температурасы -145°C шамасында. Бұлттардың үстінде Юпитердің атмосферасы сутегі мен гелийден тұратын сияқты. Юпитердің газ қабығының қалыңдығы өте үлкен, ал Юпитердің орташа тығыздығы, керісінше, өте аз (1260-тан 1400 кг/м3 дейін), бұл Жердің орташа тығыздығының 24% ғана құрайды.
Юпитердің 14 серігі бар, он үшінші серігі 1974 жылы, он төртіншісі 1979 жылы ашылған. Олар планетаның айналасында эллипстік орбиталарда қозғалады. Олардың ішінде екі ай үлкендігімен ерекшеленеді: Каллисто және Ганимед, Күн жүйесіндегі ең үлкен ай.
Сатурн - екінші үлкен планета. Ол Күннен Юпитерден екі есе алыс орналасқан. Оның экваторлық диаметрі 120 мың км. Сатурнның массасы Юпитердің жартысына тең. Юпитердегі сияқты Сатурн атмосферасында аздаған метан газы табылды. Сатурнның көрінетін жағындағы температура метанның қату нүктесіне жақын (-184 ° C), қатты бөлшектері осы планетаның бұлтты қабатын құрауы мүмкін. Осьтік айналу периоды 10 сағат. 14 мин. Жылдам айнала отырып, Сатурн тегістелген пішінге ие болды. Сақиналардың жалпақ жүйесі экватордың айналасында планетаны қоршайды, оның бетіне ешқашан тимейді. Сақиналарда тар саңылаулармен бөлінген үш аймақ бар. Ішкі сақина өте айқын, ал ортаңғы сақина ең жарқын. Сатурн сақиналары - бір жазықтықта орналасқан алып планетаның шағын серіктерінің массасы. Сақиналардың жазықтығы шамамен 27°-қа тең, орбиталық жазықтыққа тұрақты еңіске ие. Сатурн сақиналарының қалыңдығы шамамен 3 км, ал сыртқы жиегі бойынша диаметрі 275 мың км. Сатурнның Күнді айналу кезеңі 29,5 жыл.
Сатурнның 15 спутнигі бар, оныншы 1966 жылы, соңғы үшеуін 1980 жылы американдық автоматты ашқан. ғарыш кемесі Voyager 1. Олардың ең үлкені - Титан.
Уран - Күн жүйесіндегі ең эксцентрлік планета. Оның басқа планеталардан айырмашылығы бүйірінде жатқандай айналады: оның экваторының жазықтығы орбитасының жазықтығына перпендикуляр дерлік. Айналу осінің орбиталық жазықтыққа еңкеюі 90°-тан 8° артық, сондықтан планетаның айналу бағыты кері өзгереді. Уранның серіктері де қарама-қарсы бағытта қозғалады.
Уранды ағылшын ғалымы Уильям Гершель 1781 жылы ашқан. Ол Күннен Сатурннан екі есе алыс орналасқан. Уран атмосферасында сутегі, гелий және аздаған метан қоспасы табылды. Жер бетіне жақын күн асты нүктесінде температура 205-220°С. Экватордағы ось айналасындағы айналу периоды 10 сағат 49 минут. Уранның айналу осінің әдеттен тыс орналасуына байланысты Күн көкжиектен жоғары, тіпті полюстерде де зенитке дейін көтеріледі. Полярлық күн мен полярлық түн полюстерде 42 жыл созылады.
Нептун - өзінің тартымдылығының күшімен өзін ашты. Оның орналасқан жері алғаш рет есептелді, содан кейін неміс астрономы Иоганн Галле оны 1846 жылы ашты. Күннен орташа қашықтығы 30 А.Б. Орбиталық кезең 164 жыл 280 күн. Нептун толығымен бұлттармен жабылған. Нептун атмосферасында метан аралас сутегі бар, ал Нептун беті негізінен судан тұрады деп болжанады. Нептунның екі серігі бар, олардың ең үлкені Тритон.
Плутон, Күннен ең қашықтағы тоғызыншы планетаны 1930 жылы Клайд Томбо Лоуэлл астрологиялық обсерваториясында (Аризона, АҚШ) ашты.
Плутон он бесінші магнитудалық нүктелік нысанға ұқсайды, яғни. ол көріну шегінде тұрған жұлдыздарға қарағанда шамамен 4 мың есе әлсіз жалаңаш көз. Плутон эклиптика жазықтығына үлкен көлбеу (17°) және өте ұзартылған орбитада жылына небәрі 1,5° (4,7 км/с) өте баяу қозғалады: перигелийде ол Күнге көбірек жақындайды. қысқа қашықтық, Нептун орбитасына қарағанда, ал афелионда ол 3 млрд км ары қарай жылжиды. Плутонның Күннен орташа қашықтығында (5,9 млрд км) бұл планетадан біздің күндізгі жарық жұлдыз дискіге ұқсамайды, бірақ жарқыраған нүктеге ұқсайды және жарықтандыруды Жердегіден 1560 есе аз береді. Сондықтан Плутонды зерттеу өте қиын екендігі таңқаларлық емес: біз бұл туралы ештеңе білмейміз.
Плутон Жердің массасынан 0,18 есе үлкен және Жер диаметрінің жартысына тең. Күнді айнала айналу кезеңі орта есеппен 247,7 жыл. Осьтік тәуліктік айналу кезеңі 6 күн 9 сағат.
Күн - Күн жүйесінің орталығы. Оның энергиясы орасан зор. Жерге түсетін елеусіз бөлігінің өзі өте үлкен. Жер Күннен энергияны әлемдегі барлық электр станциялары толық қуатында жұмыс істегенде алатынға қарағанда ондаған мың есе көп алады.
Жерден Күнге дейінгі қашықтық оның диаметрінен 107 есе үлкен, бұл өз кезегінде Жерден 109 есе үлкен және шамамен 1392 мың км. Күннің массасы Жердің массасынан 333 мың есе үлкен, ал көлемі 1 миллион 304 мың есе. Күннің ішінде зат үстінгі қабаттардың қысымымен қатты қысылған және қорғасыннан он есе тығыз, бірақ Күннің сыртқы қабаттары жер бетіндегі ауадан жүздеген есе сирек кездеседі. Күннің тереңдігіндегі газ қысымы жер бетіндегі ауа қысымынан жүздеген миллиард есе артық. Күндегі барлық заттар газ күйінде болады. Барлық дерлік атомдар электрондарын толығымен жоғалтып, «жалаңаш» атом ядроларына айналады. Бос электрондар атомдардан бөлініп, газдың ажырамас бөлігіне айналады. Бұл газ плазма деп аталады. Плазма бөлшектері орасан зор жылдамдықпен қозғалады – секундына жүздеген және мыңдаған километр. Күннен сарқылмайтын энергия көзі болып табылатын Күнде ядролық реакциялар үздіксіз жүріп отырады.
Күн де ​​сол заттан тұрады химиялық элементтер, Жер сияқты, бірақ Күнде сутегі Жерге қарағанда салыстыруға келмейтін көп. Күн сутегі ядролық отын қорының жартысын да пайдаланған жоқ. Ол Күннің тереңдігіндегі барлық сутегі гелийге айналғанша көптеген миллиардтаған жылдар бойы жарқырайды.
Күннен бізге жеткен радио сәулелену Күннің тәжінен пайда болады. Күн тәжі бірнеше күн радиустарының арақашықтығына созылады, ол Марс пен Жердің орбиталарына жетеді. Осылайша, Жер күн тәжіне батырылады.
Анда-санда ішке күн атмосферасыбелсенді аймақтар пайда болады, олардың саны тұрақты түрде өзгереді, цикл орта есеппен шамамен 11 жыл.
Ай - Жердің серігі, диаметрі Жерден 4 есе кіші. Айдың орбитасы эллипс болып табылады, оның ошақтарының бірінде Жер орналасқан. Ай мен Жердің орталықтары арасындағы орташа қашықтық 384 400 км. Айдың орбитасы Жер орбитасына 5°9′ көлбеу. Айдың орташа бұрыштық жылдамдығы 13°, тәулігіне 176. Ай экваторының эклиптикаға еңкеюі 1°32,3′. Айдың өз осінің айналасында айналу уақыты Жерді айналу уақытына тең, нәтижесінде Ай әрқашан бір жағымен Жерге қарап тұрады. Айдың қозғалысы біркелкі емес: оның көрінетін жолының кейбір бөліктерінде ол жылдамырақ, басқаларында - баяу қозғалады. Оның орбиталық қозғалысы кезінде Айдың Жерге қашықтығы 356-дан 406 мың км-ге дейін өзгереді. Орбитадағы біркелкі қозғалыс бір жағынан Жердің Айға әсерімен, екінші жағынан Күннің күшті тартылыс күшімен байланысты. Ал егер оның қозғалысына Венера, Марс, Юпитер және Сатурн әсер етеді деп есептесеңіз, онда Айдың неліктен өзі айналатын эллипстің пішінін белгілі бір шектерде үздіксіз өзгертетіні түсінікті. Ай эллипстік орбитаға ие болғандықтан, ол Жерге жақындайды немесе одан алыстайды. Ай орбитасының Жерге ең жақын нүктесі перигей, ал ең алыс нүктесі апогей деп аталады.
Ай орбитасы эклиптика жазықтығымен ай түйіндері деп аталатын екі диаметральді қарама-қарсы нүктеде қиылысады. Көтеріліп келе жатқан (Солтүстік) түйін эклиптика жазықтығымен оңтүстіктен солтүстікке, ал төмендейтін (Оңтүстік) түйін солтүстіктен оңтүстікке қарай жылжиды. Ай түйіндері эклиптика бойымен зодиакальды шоқжұлдыздардың бағытына қарама-қарсы бағытта үздіксіз қозғалады. Ай түйіндерінің эклиптика бойымен айналу кезеңі 18 жыл 7 ай.
Айдың Жерді төрт айналу кезеңі бар:
а) жұлдыздық немесе жұлдыздық ай – Айдың жұлдыздарға қатысты Жерді айналу кезеңі, ол 27,3217 күн, яғни. 27 күн 7 сағат 43 минут;
б) ай, немесе синодтық ай – Күнге қатысты Айдың Жерді айналып айналу кезеңі, яғни. екі жаңа ай немесе толық ай арасындағы аралық орта есеппен 29,5306 күнді құрайды, яғни. 29 күн 12 сағат 44 минут. Оның ұзақтығы Жер мен Айдың біркелкі қозғалысына байланысты тұрақты емес және 29,25-тен 29,83 күнге дейін;
в) айбынды ай – Айдың оның орбитасының бір түйіні арқылы екі дәйекті өтуі арасындағы уақыт кезеңі, ол орташа 27,21 күнді құрайды;
г) аномалисттік ай – Айдың перигей арқылы екі кезекті өтуі арасындағы уақыт аралығы, ол орташа 27,55 күн.
Ай Жерді айналып қозғалған сайын, Айдың Күнмен жарықтандыру шарттары өзгереді, ай фазаларының өзгеруі деп аталатын құбылыс орын алады. Айдың негізгі фазалары - жаңа ай, бірінші ширек, толық ай және соңғы ширек. Айдың дискісінде жарты шардың жарықтандырылған бөлігін жарықтандырмайтын бөлігінен бөлетін сызық терминатор деп аталады. Синодтық ай айының жұлдыздық айдан асып кетуіне байланысты Ай күн сайын шамамен 52 минутқа кеш көтеріледі, айдың шығуы мен батуы тәуліктің әртүрлі сағаттарында болады және бірдей фазалар: әртүрлі нүктелерЗодиактың барлық белгілерінде өз кезегінде ай орбитасы.
Ай мен күннің тұтылуы. Ай мен Күннің тұтылуы Күн мен Ай түйіндерге жақын болған кезде болады. Тұтылу сәтінде Күн, Ай және Жер дерлік бір түзу сызықта орналасқан.
Күннің тұтылуы Ай Жер мен Күннің арасынан өткенде болады. Бұл кезде Ай жарықсыз жағымен Жерге қарап тұрады, яғни күннің тұтылуы тек жаңа ай кезінде болады (3.7-сурет). Ай мен Күннің көрінетін өлшемдері дерлік бірдей, сондықтан Ай Күнді жаба алады.

7-сурет. Күн тұтылу диаграммасы

Күн мен Айдың Жерден қашықтығы тұрақты болып қалмайды, өйткені Жер мен Айдың орбиталары шеңбер емес, эллипс болып табылады. Сондықтан, егер Күн тұтылу сәтінде Ай Жерден ең аз қашықтықта болса, онда Ай Күнді толығымен жауып тастайды. Мұндай тұтылу толық деп аталады. Күн тұтылуының толық фазасы 7 минут 40 секундтан аспайды.
Егер тұтылу кезінде Ай Жерден ең үлкен қашықтықта болса, онда оның көрінетін өлшемі сәл кішірек болады және Күнді толығымен жауып тастамайды, мұндай тұтылу сақиналы деп аталады. Күн мен Ай жаңа айдың түйінінде дерлік болса, тұтылу толық немесе сақиналы болады. Егер жаңа айдың шығу сәтіндегі Күн түйіннен біршама қашықтықта болса, онда Ай мен Күн дискілерінің орталықтары сәйкес келмейді және Ай Күнді жартылай жауып тұрса, мұндай тұтылу жартылай тұтылу деп аталады. Жыл сайын кем дегенде екі күн тұтылу болады. Бір жылдағы тұтылулардың ең көп мүмкін саны - бес. Күн тұтылу кезінде Айдың көлеңкесі бүкіл Жерге түспейтіндіктен, белгілі бір аумақта күннің тұтылуы байқалады. Бұл құбылыстың сирек болуын түсіндіреді.
Айдың тұтылуы толық ай кезінде, Жер Ай мен Күннің арасында болған кезде болады (8-сурет). Жердің диаметрі Айдың диаметрінен төрт есе үлкен, сондықтан Жерден түсетін көлеңке Айдың өлшемінен 2,5 есе, яғни. Ай жердің көлеңкесіне толығымен батырылуы мүмкін. Айдың толық тұтылуының ең ұзақ ұзақтығы - 1 сағат 40 минут.

8-сурет. Айдың тұтылу диаграммасы

Айдың тұтылулары Ай қазіргі уақытта көкжиектен жоғары тұрған жарты шарда көрінеді. Бір немесе екі нәрсе жыл бойы болады. айдың тұтылуы, кей жылдары мүлде болмауы мүмкін, ал кейде жылына үш рет Ай тұтылуы болады. Толық айдың Ай орбитасының түйінінен қаншалықты алыс болуына байланысты Ай Жердің көлеңкесіне азды-көпті батырылады. Айдың толық және жартылай тұтылулары да бар.
Әрбір нақты тұтылу 18 жыл, 11 күн, 8 сағаттан кейін қайталанады. Бұл кезең Сарос деп аталады. Сарос кезінде 70 тұтылу болады: 43 күн, оның 15-і жартылай, 15-і сақиналы және 13-і жалпы; 28 ай, оның 15-і жартылай және 13-і толық. Саростан кейін әрбір тұтылу алдыңғысынан шамамен 8 сағат кейін қайталанады.