כיפת הכוכב עבור הצופה הארצי נמצאת בסיבוב מתמשך. אם, בהיותך בחצי הכדור הצפוני של כוכב הלכת, בלילה ללא ירח וללא עננים, מסתכלים לחלק הצפוני של השמים במשך זמן רב, ניתן יהיה להבחין שכל פיזור היהלומים של הכוכבים מסתובב סביב כוכב עמום אחד בלתי בולט (זהו רק אנשים בורים אומרים שכוכב הקוטב הוא הבהיר ביותר). חלק מהמאורות מוסתרים מאחורי האופק בחלק המערבי של השמיים, אחרים תופסים את מקומם.
הקרוסלה נמשכת עד הבוקר. אבל למחרת, באותו זמן, כל כוכב שוב במקומו. הקואורדינטות של הכוכבים זה ביחס לזה משתנות כל כך באיטיות עד שעבור אנשים הם נראים נצחיים וחסרי תנועה. אין זה מקרי שאבותינו דמיינו את השמים ככיפה מוצקה, ואת הכוכבים כחורים בהם.
כוכב מוזר - נקודת התחלה
פעם שלנואבות קדמונים משכו תשומת לב לכוכבית מוזרה אחת. הייחודיות שלו היא חוסר תנועה במדרון השמימי. נראה היה שהוא מרחף בנקודה אחת מעל הקצה הצפוני של האופק. כל שאר גרמי השמים מתארים מעגלים קונצנטריים קבועים סביבו.
באילו תמונות הכוכב הזה לא הופיע בדמיונם של אסטרונומים קדומים. למשל, בקרב הערבים הוא נחשב למוקד זהב הננעץ ברקיע. סביב היתד הזה דוהר סוס זהב (אנו קוראים לקבוצת הכוכבים הזו Ursa Major), קשור אליו עם לאסו מוזהב (קבוצת הכוכבים Ursa Minor).
מתצפיות אלה נובעות הקואורדינטות השמימיות. באופן טבעי והגיוני למדי, הכוכב הקבוע, שאנו מכנים פולאריס, הפך לנקודת המוצא של אסטרונומים לקביעת מיקומם של עצמים על הכדור השמימי.
אגב, לנו, תושבי חצי הכדור הצפוני, יש מזל גדול עם מצפן הכוכבים. במקרה, מבין אלה שהם אחד למיליון, כוכב הקוטב שלנו נמצא בדיוק על קו ציר הסיבוב של כוכב הלכת, שבזכותו, בכל מקום בחצי הכדור, אתה יכול לקבוע בקלות את המיקום המדויק ביחס לנקודות הקרדינליות.
קואורדינטות של כוכב ראשון
אמצעים טכניים למדידה מדויקת של זוויות ומרחקים לא הופיעו מיד, אבל אנשים שואפים איכשהו לעשות שיטתיות ולמיין את הכוכבים כבר הרבה זמן. ולמרות שהמכשירים שבבעלות האסטרונומיה העתיקה לא אפשרו לנו לקבוע את הקואורדינטות של הכוכבים בצורה הדיגיטלית המוכרת לנו, זה יותר מפיצוידמיון.
מאז קדומים, תושבי כל חלקי העולם חילקו את הכוכבים לקבוצות הנקראות קבוצות כוכבים. לרוב, קבוצות הכוכבים קיבלו שמות על סמך דמיון חיצוני לאובייקטים מסוימים. אז הסלאבים קראו לקבוצת הכוכבים Ursa Major רק דלי.
אבל הנפוצים ביותר הם שמות קבוצות הכוכבים שניתנו לכבוד הדמויות של האפוס היווני העתיק. אפשר, אם כי במתיחה מסוימת, לומר ששמות קבוצות הכוכבים והכוכבים בשמים הם הקואורדינטות הפרימיטיביות הראשונות שלהם.
פניני השמים
האסטרונומים לא התעלמו מהכוכבים הבהירים היפים ביותר. הם נקראו גם על שם אלים וגיבורים הלניים. אז קבוצות הכוכבים האלפא והביתא של מזל תאומים נקראות בהתאמה קסטור ופולוקס על שם שמות בניו של זאוס, הרעם, שנולדו לאחר הרפתקת האהבה הבאה שלו.
הכוכב אלגול, האלפא של קבוצת הכוכבים פרסאוס, ראוי לתשומת לב מיוחדת. על פי האגדה, הגיבור הזה, לאחר שהביס בקרב תמותה את הגועל של טרטרוס הקודר - מדוזה הגורגון, שהופכת במבטה את כל היצורים החיים לאבן, לקח את ראשה איתו כמעין נשק (עיניו של אפילו ראש כרות המשיך "לעבוד"). אז, הכוכב אלגול הוא בקבוצת הכוכבים העין של הראש הזה של מדוזה, וזה לא לגמרי מקרי. משקיפים יווניים עתיקים הפנו את תשומת הלב לשינויים תקופתיים בבהירות של אלגול (מערכת כוכבים בינארית שמרכיביה חופפים זה לזה מעת לעת עבור צופה ארצי).
כמובן, הכוכב ה"קורץ" הפך לעין של מפלצת האגדות. קואורדינטות של הכוכב אלגול בשמיים: עלייה ימנית - 3 שעות 8 דקות, נטייה + 40 °.
לוח שנה שמימי
אבל אל לנו לשכוח שכדור הארץ מסתובב לא רק סביב צירו. כל 6 חודשים כוכב הלכת נמצא בצד השני של השמש. תמונת שמי הלילה משתנה באופן טבעי במקרה זה. זה שימש כבר זמן רב על ידי אסטרולוגים כדי לקבוע במדויק את עונות השנה. לדוגמה, ברומא העתיקה, התלמידים חיכו בקוצר רוח לסיריוס (הרומאים קראו לזה חופשה) שיופיע בשמי הבוקר, כי בימים אלה הם הורשו לחזור הביתה לנוח. כפי שאתה יכול לראות, השם הכוכבי של חופשות הסטודנטים הללו שרד עד היום.
מלבד חופשות בית הספר, מיקום החפצים בשמים קבע את ההתחלה והסיום של ניווט בים ובנהרות, הוליד מסעות צבאיים, פעילויות חקלאיות. מחברי לוחות השנה המפורטים הראשונים בחלקים שונים של העולם היו בדיוק אסטרולוגים, אסטרולוגים, כוהני מקדשים, שלמדו לקבוע במדויק את הקואורדינטות של הכוכבים. בכל היבשות שבהן נמצאים שרידי תרבויות עתיקות, נמצאים מתחמי אבן שלמים שנבנו לתצפיות ומדידות אסטרונומיות.
מערכת קואורדינטות אופקית
מראה את הקואורדינטות של כוכבים ועצמים אחרים בכדור השמימי במצב "כאן ועכשיו" ביחס לאופק. הקואורדינטה הראשונה היא גובה האובייקט מעל האופק. ערך זוויתי נמדד במעלות. הערך המרבי הוא +90° (זניט). למאורות יש ערך אפס של הקואורדינטה,ממוקם על קו האופק. ולבסוף, ערך הגובה המינימלי -90° הוא עבור עצמים הממוקמים בנקודת השפל או ברגליו של המתבונן - השיא הוא הפוך.
הקואורדינטה השנייה היא האזימוט - הזווית בין הקווים האופקיים המכוונים לעצם ולצפון. מערכת זו נקראת גם טופוצנטרית בגלל קשירת הקואורדינטות לנקודה מסוימת על הגלובוס.
המערכת אינה חפה מפגמים. שתי הקואורדינטות של כל כוכב בו משתנות בכל שנייה. לכן, הוא אינו מתאים לתיאור, נניח, את מיקומם של כוכבים בקבוצות כוכבים.
Star GLONASS ו-GPS
איך משתמשים במערכת כזו? אם תנוע סביב כדור הארץ במרחקים גדולים מספיק, תמונת הכוכבים בהחלט תשתנה. נווטים עתיקים הבחינו בכך. עבור צופה העומד ממש בקוטב הצפוני, כוכב הצפון יהיה בשיאו, ישירות מעליו. אבל תושב קו המשווה יוכל לראות את הקוטב שוכב רק באופק. כשהוא נע לאורך ההקבלות (ממזרח למערב), הנוסע יבחין שגם נקודות וזמני הזריחה והשקיעה של עצמים שמימיים מסוימים ישתנו.
זה מה שימאים למדו להשתמש כדי לקבוע את מיקומם באוקיינוסים. על ידי מדידת זווית הגובה מעל האופק של כוכב הצפון, קיבל הנווט של הספינה את ערך קו הרוחב. באמצעות כרונומטר מדויק השוו המלחים את שעת הצהריים המקומית עם הפניה (גרינוויץ') וקיבלו את קו האורך. את שתי הקואורדינטות היבשתיות, ככל הנראה, לא ניתן היה להשיג ללא חישובקואורדינטות של כוכבים וגופים שמימיים אחרים.
עם כל המורכבות והקירוב שלה, המערכת המתוארת לקביעת המיקום בחלל שירתה נאמנה נוסעים במשך יותר ממאתיים שנה.
מערכת קואורדינטות הכוכבים הראשונה המשוונית
בו, קואורדינטות שמימיות קשורות הן לפני השטח של כדור הארץ והן לציוני דרך בשמים. הקואורדינטה הראשונה היא הנטייה. נמדדת הזווית בין הקו המכוון למאור למישור קו המשווה (המישור המאונך לציר העולם - קו הכיוון לכוכב הצפון). לפיכך, עבור עצמים נייחים בשמים, כגון כוכבים, הקואורדינטה הזו נשארת תמיד זהה.
הקואורדינטה השנייה במערכת תהיה הזווית בין הכיוון לכוכב למרידיאן השמימי (המישור שבו ציר העולם והאנך חוצים). לפיכך, הקואורדינטה השנייה תלויה במיקום הצופה על הפלנטה, כמו גם ברגע בזמן.
השימוש במערכת זו הוא מאוד ספציפי. הוא משמש בעת התקנה וניפוי באגים של מנגנוני טלסקופים המורכבים על פטיפונים. מכשיר כזה יכול "לעקוב" אחר עצמים המסתובבים יחד עם כיפת השמיים. זה נעשה כדי להגדיל את זמן החשיפה בעת צילום אזורים בשמים.
משווני 2 כוכבים
ואיך נקבעות הקואורדינטות של כוכבים בכדור השמימי? בשביל זה, יש מערכת משוונית שנייה. הצירים שלו קבועים ביחס לעצמי חלל מרוחקים.
קואורדינטה ראשונה,כמו מערכת המשווה הראשונה, היא הזווית בין המאור למישור קו המשווה השמימי.
הקואורדינטה השנייה נקראת עלייה ימנית. זוהי הזווית בין שני קווים השוכנים במישור קו המשווה השמימי ומצטלבים בנקודת החיתוך שלו עם ציר העולם. הקו הראשון מונח עד נקודת השוויון האביבית, השני - עד נקודת ההקרנה של האור על קו המשווה השמימי.
זווית העלייה הימנית משורטטת לאורך הקשת של קו המשווה השמימי עם כיוון השעון. ניתן למדוד אותו הן במעלות מ-0° עד 360°, והן במערכת "שעות: דקות". כל שעה שווה ל-15 מעלות.
איך למדוד את העלייה הנכונה של כוכב, התרשים מציג.
מהן עוד הקואורדינטות של כוכבים?
כדי לקבוע את מקומנו בין כוכבים אחרים, אף אחת מהמערכות לעיל אינה מתאימה. מדענים קובעים את המיקום של המאורות הקרובים ביותר במערכת הקואורדינטות האקליפטית. הוא שונה מהקו המשווני השני בכך שמישור הבסיס הוא מישור האקליפטיקה (המישור שבו נמצא מסלול כדור הארץ סביב השמש).
ולבסוף, כדי לקבוע את מיקומם של עצמים רחוקים עוד יותר, כמו גלקסיות, ערפיליות, נעשה שימוש במערכת הקואורדינטות הגלקטית. קל לנחש שהיא מבוססת על המישור של גלקסיית שביל החלב (זהו השם של הגלקסיה הספירלית המקומית שלנו).
האם הכל מושלם?
לא ממש. הקואורדינטות של כוכב הקוטב, כלומר הנטייה, היא 89 מעלות 15 דקות. זה אומר שזה רחוק כמעט תוארמוטות. עבור ניווט בשטח, אם אדם אבוד מחפש דרך, המיקום הזה הוא אידיאלי, אבל לתכנון מהלך של ספינה שתצטרך לעבור אלפי קילומטרים, היה צורך לבצע התאמה.
כן, וחוסר התנועה של הכוכבים הוא תופעה לכאורה. לפני אלף שנים (מעט מאוד בסטנדרטים קוסמיים), לקבוצות הכוכבים הייתה צורה שונה לחלוטין.
אז מדענים לא יכלו לקבוע במשך זמן רב מדוע בפירמידה של צ'אופס מנהרה משופעת עוזבת את חדר הקבורה אל פני השטח של אחד הפנים. האסטרונומיה באה לעזרה. הקואורדינטות של הכוכבים הבהירים ביותר בפרקי זמן שונים חושבו ביסודיות, ואסטרונומים הציעו שבמהלך בניית הפירמידה, בדיוק על הקו שבו "נראית" המנהרה הזו, היה הכוכב סיריוס - סמל לאל אוזיריס, סימן לחיי נצח.
