Сузір'я. Небесні координати

Поняття «Сузір’я»

Сузір'я — одна з 88 ділянок, на які поділена небесна сфера. У менш формальному контексті термін вживається для назви групи зір, взаємне розташування яких складає якусь фігуру чи контур.

Деякі відомі сузір'я містять добре помітні фігури, складені яскравими зірками, які легко впізнати, наприклад, Велика Ведмедиця (контур ковша)

Оріон (фігура мисливця)

Лев (контур лежачого лева)

Скорпіон

Інші сузір'я не мають таких визначних контурів і містять менш яскраві зорі. Розподіл зір між сузір'ями довільний, і різні культури виділяють на небі різні сузір'я. Однак декілька найпомітніших контурів, складених яскравими зорями, виділяються більшістю культур, хоча, звичайно, вони отримують різні назви; такими є сузір'я Оріона й Скорпіона.

Зорі в сузір'ї рідко мають якийсь зв'язок одна з одною. Насправді вони розташовані в нашій галактиці далеко одна від одної і лише випадково опиняються поруч, якщо їх розглядати саме з Землі.

Історія

За грецькими поглядами небо складалося з сузір'їв і темних місць поміж ними. До того ж, деякі обриси, що їх виділяли давні греки, могли перетинатися, і деякі зорі належали одразу до двох сузір'їв, а інші, що не складали характерних контурів, взагалі не належали ні до якого сузір'я. Інші культури виділяють на небі інші сузір'я. 

Із часом в астрономів виникла потреба однозначного визначення розташування зірок на небі. Сучасний розподіл північного неба базується на сузір'ях, які визначив грецький астроном Клавдій Птолемей, який мешкав у єгипетській Александрії. Приблизно 150 року д.н. е. він зафіксував у своєму Альмагесті 48 сузір'їв, які були тоді відомі. За пізніших часів Птолемеїв список доповнювався з метою заповнити проміжки між його сузір'ями. Ці сузір'я здебільшого мають назви тварин або міфологічних істот (Лебідь, Рак, Риби, Козеріг, Центавр, Пегас, Єдиноріг, Дракон)

Визначення відстаней до небесних тіл

Визначення відстаней методом горизонтального паралакса. Радіолокаційний метод. Визначення відстаней до тіл Сонячної системи засновано на вимірюванні їх горизонтальних паралаксів. Кут p, під яким зі світила видний радіус Землі, перпендикулярний до променя зору, називають горизонтальним паралаксом (рис. 2. 1). Чим більшою є відстань до світила, тим меншим є кут p. Припустимо, що потрібно виміряти відстань L від центра Землі O до світила S. За базис беруть радіус Землі R_⊕ і вимірюють кут ∠ASO = p — горизонтальний паралакс світила, тому що одна сторона прямокутного трикутника — катет AS є горизонтом для точки A. З прямокутного трикутника OAS визначаємо гіпотенузу OS:

Для того щоб визначити горизонтальний паралакс світила S, потрібно двом спостерігачам одночасно з точок A і B виміряти небесні координати цього світила. Ці координати, які вимірюють одночасно з двох точок — A і B, трохи відрізнятимуться. На основі цієї різниці координат визначають величину горизонтального паралакса.

Чим далі від Землі спостерігається світило, тим менше буде значення паралакса. Наприклад, найбільший горизонтальний паралакс має Місяць, коли він перебуває найближче до Землі: p = 1°01'.

Горизонтальний паралакс планет набагато менший, і він не залишається сталим, адже відстані між Землею та планетами змінюються. Серед планет найбільший паралакс має Венера — 31", а найменший паралакс 0,21" — Нептун.

Зорі розташовані в мільйони разів далі, ніж Сонце, тому горизонтальні паралакси зір відповідно в мільйони разів менші.

Для визначення відстаней до тіл Сонячної системи користуються найбільш точним методом вимірювання — радіолокаційним. Вимірявши час t, необхідний для того, щоб радіолокаційний імпульс досяг небесного тіла, відбився й повернувся на Землю, обчислюють відстань L до цього тіла за формулою

де с — швидкість світла ≈ 3·10⁸м/с.

За допомогою радіолокації визначені найбільш точні значення відстаней до тіл Сонячної системи, уточнені відстані між материками Землі.

Домашнє завдання:

Дайте відповіді на питання.

1. Які промені з космосу можна бачити із закритими очима?

2. З якою швидкістю віддаляється від нас галактика, яка перебуває на відстані 10⁹ св. років від Землі?

3. Які існують підстави для пошуків життя за межами Сонячної системи?

4. Скільки часу буде летіти космічний корабель на Марс по еліпсу з найменшою витратою енергії?

5. Чи можна за допомогою сучасних радіотелескопів установити контакт з позаземними цивілізаціями?