Ruch sfery niebieskiej

dr Justyna Gołębiewska

 

  Ruch dzienny sfery

niebieskiej

 

Pozorny

ruch sfery

niebieskiej

(ze wschodu

na zachód) jest

wynikiem rzeczywistego

ruchu obrotowego

Ziemi

(z zachodu na wschód)

W ciągu doby ciała niebieskie zataczają koła równoległe do płaszczyzny

równika ziemskiego.

Koła te są zataczane wokół biegunów sfery niebieskiej.
Na półkuli północnej w pobliżu bieguna znajduje się Gwiazda Polarna

Wskutek pozornego ruchu sfery niebieskiej obserwujemy ruch
gwiazd po równoleżnikach niebieskich.

Wschody i zachody gwiazd

W ruchu dobowym gwiazdy zmieniają swoją wysokość nad
horyzontem, największą i najmniejszą wysokość osiągają
w momencie przejścia przez południk czyli w

momentach

górowania i dołowania

.

Gdy gwiazda w swoim
ruchu dobowym przecina
południk astronomiczny
po stronie zenitu,
mówimy o jej górowaniu
(górnej kulminacji) nad
horyzontem.
Gdy przecina południk
po stronie przeciwnej to
mówimy o dołowaniu
(kulminacji dolnej)
gwiazdy.

Określając wysokości
gwiazd podczas kulminacji
wyróżniamy cztery
sytuacje:

1) Górowanie na południe
od Zenitu, wysokość h =
90° – φ + δ

2) Górowanie na północ
od Zenitu, wysokość h =
90° + φ – δ

3) Dołowanie na północ
od Nadiru, wysokość h =
φ + δ – 90°

4) Dołowanie na południe
od Nadiru h = – φ – δ –
90°

Wysokość ciał niebieskich w południku

Wysokość ciał niebieskich w południku

1) Górowanie na południe od Zenitu

























90

90

gPd

h

h

Wysokość ciał niebieskich w południku

2)

Górowanie na północ od Zenitu

























90

90

gPn

h

h

Wysokość ciał niebieskich w południku

3) Dołowanie na północ od Nadiru





















90

90





dPn

h

h

Wysokość ciał niebieskich w południku

4) Dołowanie na południe od Nadiru





























90

90

dPd

h

h

Gwiazdy okołobiegunowe (nigdy nie

zachodzące) (Obaszar I)

Gwiazdy których górna i dolna
kulminacja wypadają ponad
horyzontem .

Wysokość dołowania:

h

do

≥ 0

Stąd:

φ + δ – 90° ≥ 0

Czyli

 δ ≥ 90° – φ.

W strefie okołobiegunowej będą znajdowały się tylko takie
gwiazdy, których deklinacja będzie większa lub równa 90° –
φ.
Dla Poznania  δ ≥ 37 °37’.

Gwiazdy nigdy nie wschodzące

(Obszar III)

Gwiazdy których górna i dolna
kulminacja wypadają poniżej
horyzontu.

Wysokość górowania :

h

g

≤ 0.

Gwiazda góruje na południe od
Zenitu:

90° – φ + δ ≤ 0,

  stąd:

 δ ≤ φ – 90°.

Gwiazdy nigdy nie wschodzące w miejscu o danej szerokości φ to
gwiazdy,
których deklinacja jest mniejsza (lub w skrajnym przypadku równa)
φ – 90°.
Dla Poznania   δ ≤ - 37 °37’.

Gwiazdy wschodzące i zachodzące

(Obszar II)

Gwiazdy, których górowanie
zachodzi ponad horyzontem a
dołowanie poniżej horyzontu.

Deklinacja takich gwiazd zawiera
się w przedziale:

90° – φ > δ > φ – 90°.

Dla Poznania 37 ° 37’ > δ  > -
37 °37’

Wyznaczanie szerokości geograficznej miejsca

obserwacji i deklinacji gwiazd - Znane φ lub δ

Obserwujemy gwiazdę w momencie przejścia przez południk

lokalny i wyznaczamy jej wysokość:

1.

Znając z katalogu deklinację gwiazdy wyznaczamy szerokość
geograficzną.

2.

Jeśli znamy szerokość geograficzną wyznaczymy deklinację
gwiazdy.

Korzystamy z wyznaczonych wcześniej wzorów:
1) Górowanie na południe od zenitu, wysokość h = 90° – φ

+ δ

2) Górowanie na północ od zenitu, wysokość h = 90° + φ –

δ

3) Dołowanie na północ od Nadiru, wysokość h = φ + δ –

90°

4) Dołowanie na południe od nadiru h = – φ – δ – 90°

Wyznaczanie szerokości geograficznej miejsca

obserwacji i deklinacji gwiazd - Nie znane φ i δ

Obserwujemy gwiazdę w odstępie 12 godzin w momentach przejścia przez
południk lokalny i wyznaczamy jej wysokość kulminacji dolnej i górnej.
Gwiazda musi być okołobiegunowa – dołować na północ od Nadiru (przypadek 3 ).

Mogą zajść dwa przypadki:
1) Górowanie na południe od Zenitu
hg = δ – φ + 90°
hd = δ + φ – 90°
Po dodaniu stronami :

hg+hd = 2 δ

Po odjęciu stronami:

hg – hd = 180 ° - 2 φ

2) Górowanie na północ od Zenitu:
hg = φ – δ + 90°
hd = φ + δ – 90
Po dodaniu stronami :

hg+hd = 2 φ

Po odjęciu stronami:

hg – hd = 180 ° - 2 δ