Как найти эклиптику на карте звездного неба

Эклиптика — воображаемая линия (большой круг небесной сферы), по которой Солнце в течение года перемещается среди звезд.

Этим термином также характеризуется видимый путь, который Солнце проходит за год через двенадцать созвездий зодиака и созвездию Змееносца. Он совпадает с линией, определяющей плоскость орбиты Земли и других планет вокруг небесного светила.

Название «эклиптика» (греч. εικλειπτική — «затменная» линия) связано с известным с древних времён фактом, что солнечные и лунные затмения происходят только тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения своей орбиты с эклиптикой. Эти точки на небесной сфере носят название лунных узлов, период их обращения по эклиптике, равный примерно 18 годам, называется саросом, или драконическим периодом.

Большинство планет Солнечной системы движется вблизи плоскости эклиптики, в одном направлении с вращением Солнца.

Солнце и планеты находятся почти на одном уровне не случайно. Причина может быть найдена на ранних стадиях формирования Солнечной системы.

Из-за того, что орбита Луны наклонена относительно эклиптики и из-за вращения Земли вокруг барицентра системы Луна — Земля, а также вследствие возмущений орбиты Земли от других планет, истинное Солнце не всегда находится точно на эклиптике, но может отклоняться на несколько секунд дуги. Можно сказать, что по эклиптике проходит путь «среднего Солнца».

Точки координат

В астрономии эклиптика используется в качестве основного круга для системы координат.

Небесная широта измеряется от северного до южного полюсов эклиптики с востока на запад (полюс эклиптики — это точка на небесной сфере, находящаяся на пересечении с перпендикуляром к плоскости).

Эклиптика разрезает небесный экватор на две точки, которые называются равноденствиями или узлами. Посреди маршрута между ними находятся летнее и зимнее солнцестояние.

Небесный экватор или линия равноденствия — это плоскость, перпендикулярная оси вращения Земли, которая проходит через её центр. На картах звёзд небесный экватор — это линия, идущая точно через восток и запад и следующая за ежедневным поворотом звёзд.

Геостационарные спутники находятся именно в этой плоскости.

Слово «экватор» означает «линия равенства». Он называется так потому, что звёзды, находящиеся в этой области, проводят над горизонтом столько же времени, сколько и ниже его. То же происходит с Солнцем два раза в год во время равноденствий.

Плоскость эклиптики служит основной плоскостью в эклиптической системе небесных координат.

Что такое «плоскость эклиптики»

Кроме описания звёздного маршрута годичного движения Солнца, эклиптика часто рассматривается как плоскость. Выражение «плоскость эклиптики» частенько можно услышать при описании положения в пространстве различных космических объектов и их орбит.

Плоскость эклиптики пересекается с плоскостью небесного экватора под углом ε = 23°26′.

Постоянство угла наклона устойчиво в течение миллионов лет. В настоящее время известно, что оно уменьшается в каждом столетии на 48 секунд. Это будет продолжаться на протяжении нескольких тысяч лет, пока не достигнет минимума 22° 54′.

Если вернуться в схеме движения нашей планеты вокруг материнской звезды и линии, которые можно проложить от Земли до Солнца в разные моменты времени, собрать воедино, окажется, что все они лежат в одной плоскости – эклиптике.

Если из центра диска провести перпендикуляр, то в северном полушарии он упрётся в точку на небесной сфере с координатами:

• склонение +66,64°;
• прямое восхождение – 18 ч. 00 мин.

И расположена эта точка недалеко от обеих «медведиц» в созвездии Дракона. Ось вращения Земли, как мы знаем, наклонена к оси эклиптики, благодаря чему на планете есть смена времён года.

Зодиак

Эклиптика проходит через 12 созвездий, которые называют зодиакальными созвездиями. Эти четыре точки обозначаются символами зодиака, соответствующими созвездиям, в которых они находились во времена Гиппарха — в результате постепенного смещения точек весеннего и осеннего равноденствий, то есть точек пересечения небесного экватора с эклиптикой навстречу видимому годичному движению Солнца, эти точки ныне находятся в других созвездиях:

• весеннего равноденствия под знаком Овна;
• осеннего равноденствия — под знаком Весов;
• зимнего солнцестояния — под знаком Козерога;
• летнего солнцестояния – под знаком Рака.

Зодиак – это пояс на небесной сфере вдоль эклиптики, по которому проходят видимые пути Солнца, Луны и планет. При этом Солнце движется практически строго по эклиптике, а остальные светила в своём движении по зодиаку периодически смещаются севернее или южнее эклиптики.

Эклиптика планет Солнечной системы

В астрономии исследователей интересует и то, как движутся другие тела Солнечной системы. Как показывают вычисления и наблюдения, все основные планеты вращаются вокруг светила практически в одной плоскости. Больше всех выбивается из общей стройной картинки ближайшая к звезде планета – Меркурий, угол между его плоскостью вращения с эклиптикой составляет целых 7°.

Углы наклона орбит планет Солнечной системы к плоскости эклиптики

Планета	Наклон к эклиптике град.
Меркурий	7,01°
Венера	3,39°
Земля	0°
Марс	1,85°
Юпитер	1,31°
Сатурн	2,49°
Уран	0,77°
Нептун	1,77°

Из планет внешнего кольца наибольший угол наклона имеет орбита Сатурна (около 2,5°), но учитывая его громадное расстояние от Солнца – в десять раз дальше Земли, солнечному гиганту это простительно. А вот орбиты более мелких космических тел: астероидов, карликовых планет и комет отклоняются от плоскости эклиптики гораздо сильнее.

Так, например, карликовая планета, двойник Плутона, Эрида имеет чрезвычайно вытянутую орбиту. Приближаясь к Солнцу на минимальное расстояние, она подлетает к светилу ближе Плутона, на 39 а. е.

(а. е. – астрономическая единица, равная расстоянию от Земли до Солнца – 150 миллионов километров),

чтобы потом вновь удалиться в пояс Койпера. Максимальное её удаление почти 100 а. е. Так вот её плоскость вращения наклонена к эклиптике почти на 45°.

Эклиптика в небе

Необходимо разобраться, каким образом можно приблизительно проследить за эклиптикой.

Для начала необходимо понимать, что это путь, по которому Солнце, Луна и планеты проходят по небу, если смотреть с Земли. Эта воображаемая линия лучше всего может быть визуализирована в дни перед полнолунием, особенно когда на небе есть яркие звёзды.

Нужно выйти на открытое пространство сразу после заката. Небо должно быть чистым, чтобы четко определить линию эклиптики в следующей последовательности:

1. На западе, прямо над заходящим Солнцем, будет видна блестящая планета Венера.
2. Луна находится низко на востоке, чуть выше горизонта.
3. Ещё выше можно увидеть Марс, который даст третью точку.
4. Примерно через 2 часа поднимется Сатурн на востоке, определив ещё одну точку.

Если провести воображаемую линию, соединяющую эти планеты, она и будет эклиптикой.

Нужно обратить внимание, что Луна и планеты не располагаются точно на линии эклиптики. Хоть их орбиты находятся почти в одной плоскости с Землёй, они все немного разбросаны. Это несоответствие объясняет, почему не бывает затмения каждый месяц.

Эклиптика в литературе

У Станислава Лема в «Рассказе Пиркса» (из цикла «Рассказы о пилоте Пирксе») плоскость эклиптики является запрещённой для космических кораблей зоной, но пилоту Пирксу в силу ряда обстоятельств приходится в ней лететь. Именно поэтому ему удаётся увидеть давно погибший инопланетный корабль, принесённый в плоскость эклиптики внесистемным метеоритным роем.

Видео

---

---

Источники

https://ru.wikipedia.org/wiki/Эклиптика

https://nauka.club/astronomiya/ekliptika.html

http://ency.info/earth/solnce/23-chto-takoye-ekliptika

https://fb.ru/article/357779/chto-takoe-ekliptika-eto-neslojno

Практическая работа № 1

Тема: Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба

Цель: познакомиться с подвижной картой звёздного неба,

            научиться определять условия видимости созвездий

            научиться определять координаты звезд по карте

Ход работы:

Теория.

Вид звёздного неба изменяется из-за суточного вращения Земли. Изменение вида звёздного неба в зависимости от времени года происходит вследствие обращения Земли вокруг Солнца. Работа посвящена знакомству со звёздным небом, решению задач на условия видимости созвездий и определении их координат.

Подвижная карта звёздного неба изображена на рисунке.

(Распечатать)

Перед началом работы распечатать подвижную карту звездного неба, овал накладного круга вырезать по линии, соответствующей географической широте места наблюдения. Линия выреза накладного круга будет изображать линию горизонта. Звёздную карту и накладной круг наклеить на картон. От юга к северу накладного круга натянуть нить, которая покажет направление небесного меридиана.

На карте:

• звёзды показаны чёрными точками, размеры которых характеризуют яркость звёзд;
• туманности обозначены штриховыми линиями;
• северный полюс мира изображён в центре карты;
• линии, исходящие от северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звёздной карте для двух ближайших кругов склонения угловое расстояние равно 1 ч;
• небесные параллели нанесены через 30°. С их помощью можно произвести отсчёт склонение светил δ;
• точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 ч., называются точками весеннего g и W равноденствий;
• по краю звёздной карты нанесены месяцы и числа, а на накладном круге – часы;
• зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).

Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанное на звёздной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.

Небесный экватор — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное полушарие, с вершиной в северном полюсе мира, и южное полушарие, с вершиной в южном полюсе мира. Созвездия, через которые проходит небесный экватор, называют экваториальными. Различают созвездия южные и северные.

Созвездия Северного полушария: Большая и Малая Медведицы, Кассиопея, Цефей, Дракон, Лебедь, Лира, Волопас и др.

К южным относятся Южный Крест, Центавр, Муха, Жертвенник, Южный Треугольник.

Полюс мира — точка на небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное движение звёзд из-за вращения Земли вокруг своей оси. Направление на Северный полюс мира совпадает с направлением на географический север, а на Южный полюс мира — с направлением на географический юг. Северный полюс мира находится в созвездии Малой Медведицы с поляриссимой (видимая яркая звезда, находящаяся на оси вращения Земли) — Полярной звездой, южный — в созвездии Октант.

Туманность — участок межзвёздной среды, выделяющийся своим излучением или поглощением излучения на общем фоне неба. Ранее туманностями называли всякий неподвижный на небе протяжённый объект. В 1920-е годы выяснилось, что среди туманностей много галактик (например, Туманность Андромеды). После этого термин «туманность» стал пониматься более узко, в указанном выше смысле. Туманности состоят из пыли, газа и плазмы.

Эклиптика — большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Плоскость эклиптики — плоскость обращения Земли вокруг Солнца (земной орбиты).

В зависимости от места наблюдателя на Земле меняется вид звездного неба и характер суточного движения звезд. Cуточные пути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору.

Рассмотрим, как изменяется вид звездного неба на полюсах Земли. Полюс — это такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом.

Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе Земли, Полярная звезда будет располагаться в зените, звёзды будут двигаться по кругам, параллельным математическому горизонту, который совпадает с небесным экватором. При этом над горизонтом будут видны все звёзды, склонение которых положительно (на Южном полюсе, наоборот, будут видны все звезды, склонение которых отрицательно), а их высота в течение суток не будет изменяться.

Переместимся в привычные для нас средние широты. Здесь уже ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту. Поэтому и суточные пути звёзд также будут наклонены к горизонту. Следовательно, на средних широтах наблюдатель сможет наблюдать восходящие и заходящие звёзды.

Под восходом  понимается явление пересечения светилом восточной части истинного горизонта, а под заходом — западной части этого горизонта.

Помимо этого, часть звёзд, располагающихся в северных околополярных созвездиях, никогда не будут опускаться за горизонт. Такие звёзды принято называть незаходящими.

А звёзды, расположенные около Южного полюса мира для наблюдателя на средних широтах будут являться невосходящими.

Отправимся дальше — на экватор, географическая широта которого равна нулю. Здесь ось мира совпадает с полуденной линией (то есть располагается в плоскости горизонта), а небесный экватор проходит через зенит.

Суточные пути всех, без исключения, звёзд перпендикулярны горизонту. Поэтому находясь на экваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение суток восходят и заходят.

Вообще, для того, чтобы светило восходило и заходило, его склонение по абсолютной величине должно быть меньше, чем  .

Если  , то в Северном полушарии она будет являться незаходящей (для Южного — невосходящей).

Тогда очевидно, что те светила, склонение которых  , являются невосходящими для Северного полушария (или незаходящими для Южного).

Экваториальная система координат — это система небесных координат, основной плоскостью в которой является плоскость небесного экватора.

Экваториальные небесные координаты:

1. Склонение (δ) — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения. Обычно выражается в градусах, минутах и секундах дуги. Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу от него. Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°. Склонение северного полюса небесной сферы равно +90° Склонение южного полюса равно −90°.

2. Прямое восхождение светила (α) — угловое расстояние, измеренное вдоль небесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки пересечения небесного экватора с кругом склонения светила.

Последовательность выполнения практической работы:

Задачи практической работы:

Задача 1. Определите экваториальные координаты Альтаира (α Орла), Сириуса (α Большого Пса) и Веги (α Лиры).

Задача 2. Используя карту звёздного неба, найдите звезду по её координатам: δ = +35о; α = 1ч 6м.

Задача 3. Определите, какой является звезда δ Стрельца, для наблюдателя, находящего на широте 55о 15ʹ. Определить, восходящей или невосходящей является звезда двумя способами: с использованием накладного круга подвижной карты звездного неба и с использованием формул условия видимости звезд.

Практический способ. Располагаем подвижный круг на звездной карте и при его вращении определяем, является звезда восходящей или невосходящей.

Теоретичекий способ.

Используем формулы условия видимости звезд:

Если , то звезда является восходящей и заходящей.

Если , то звезда в Северном полушарии является незаходящей

Если , то звезда в Северном полушарии является невосходящей.

Задача 4. Установить подвижную карту звёздного неба на день и час наблюдения и назвать созвездия, расположенные в южной части неба от горизонта до полюса мира; на востоке – от горизонта до полюса мира.

Задача 5. Найти созвездия, расположенные между точками запада и севера, 10 октября в 21 час. Проверить правильность определения визуальным наблюдением звёздного неба.

Задача 6. Найти на звёздной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверить, можно ли их наблюдать невооруженным глазом глазом на день и час выполнения лабораторной работы.

Задача 7. Определить, будут ли видны созвездия Девы, Рака. Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?

Задача 8. Определить, какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион – для вашей широты будут незаходящими?

Задача 9. На карте звёздного неба найти пять любых перечисленных созвездий: Большая Медведица, Малая Медведица, Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира, Геркулес, Северная корона – и определить приближённо небесные координаты (склонение, и прямое восхождение) a-звёзд этих созвездий.

Задача 10. Определить, какие созвездия будут находиться вблизи горизонта на Севере, Юге, Западе и Востоке 5 мая в полночь.

Контрольные вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:

1. Что такое звёздное небо? (Звёздное небо – множество небесных светил, видимых с Земли ночью, на небесном своде. В ясную ночь человек с хорошим зрением увидит на небосводе не более 2—3 тысяч мерцающих точек. Тысячи лет назад древние астрономы разделили звездное небо на двенадцать секторов и придумали им имена и символы, под которыми они известны и поныне.)

2. Что такое созвездия? (Созвездия –  участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. В древности созвездиями назывались характерные фигуры, образуемые яркими звёздами. )

3. Сколько на сегодняшний день созвездий? (Сегодня есть 88 созвездий. Созвездия различны по занимаемой площади на небесной сфере и количеству звезд в них.)

4. Перечислить основные созвездия или те, которые вы знаете. (Существуют большие созвездия и маленькие. К первым относятся Большая Медведица, Геркулес, Пегас, Водолей, Волопас, Андромеда. Ко вторым – Южный Крест, Хамелеон, Летучая Рыба, Малый Пёс, Райская Птица. Конечно, мы назвали лишь малую толику, наиболее известные.)

5. Что такое карта неба? ( Это изображение звёздного неба или его части на плоскости. Карту неба астрономы разделили на 2 части: южную и северную (по аналогии с полушариями Земли.)

6. Что такое небесный экватор? (Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора.)

По окончанию практической работы студент должен представить отчет.

Отчёт должен включать ответы на все указанные пункты порядка выполнения работы и ответы на контрольные вопросы.

Список литературы

1. Воронцов-Вельяминов Б. А., Страут Е. К. «Астрономия. 11 класс». Учебник с электронным приложением — М.: Дрофа, 2017

2. Р. А. Дондукова «Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты» Руководство по проведению лабораторных работ М.: «Высшая школа» 2000

Ещё с давних времён люди с большим интересом следили за происходящим на небе. С помощью небесных объектов люди ориентировались на местности. Ещё позже земледельцы и скотоводы задумались о создании календаря, поскольку сельскохозяйственные работы требовали последовательности и периодичности. В то время были сделаны первые научные выводы на основе многолетних наблюдений за Солнцем и Луной: люди заметили цикличность перемещения космических тел и особенности их движения.

Определение и значение

Одной из важных составляющих для понимания процессов Солнечной системы считается эклиптика объектов. Если говорить о Земле, то эклиптика планеты – это воображаемая плоскость, очерченная орбитой движения за год. Проще говоря, это вся плоскость на расстоянии от Земли до Солнца, ограждённая полным орбитальным оборотом вокруг звезды.

Существует понятие «эклиптики» и для самого Солнца – это плоскость, образованная при движении звёзды в космическом пространстве при прохождении 12 созвездий. Важно отметить, что эклиптическая плоскость Солнца совпадает с плоскостями эклиптики всех планет Солнечной системы.

Ещё древние цивилизации использовали наблюдения за движением Солнца в земледелии. Как правило, они селились вблизи больших рек, таких как Янцзы, Евфрат, Нил и другие. Люди понимали, что при смене сезонов менялись не только климатические условия, но и расположения Солнца на небосводе.  В то время было замечено отклонение траектории движения светила, которое повторялось примерно раз в 365 суток – годичный цикл.

Учёные античности отмечали, что Солнце движется по двум линиям. Первая ежедневная – перемещение с востока на запад и вторая, делающая проекцию на небесную сферу, что и положило начало понятию «эклиптика».

Впервые наклон планеты в 23 градуса 51 минуту высчитал ещё в третьем веке до нашей эры исследователь-астроном – Эратосфен. Независимо от движения по орбите или смены сезонов, Земля всегда сохраняет этот угол наклона.

Точки координат

В современной астрономии круг эклиптики используют в качестве основной системы координат в движении Земли и Солнца. В системе эклиптических координат, широту измеряют расстоянием от южного до северного полюса эклиптики, а долготу с запада на восток. За полюс эклиптики принимают точку, где пересекается плоскость с перпендикуляром.

Вся плоскость эклиптики разрезается на две одинаковые части экватором. Противоположные точки экватора называются узлами или равноденствиями. На средине орбитального пути между равноденствиями находятся точки зимнего и летнего солнцестояния.

Линия равноденствий, она же небесный экватор – это воображаемая плоскость, расположенная перпендикулярно к оси вращения нашей планеты. Все околоземные спутники работают именно в этой плоскости. Если взглянуть на звёздную карту, то линия, идущая с запада на восток, будет экватором.

В понятии эклиптики, экватор называют ещё линией равенства. Такое название было дано неспроста, поскольку звёзды, которые расположены в данной области, находятся над горизонтом столько же времени, сколько и те, что пребывают ниже горизонта. Такая же ситуация наблюдается и с Солнцем, дважды в год в точках равноденствий.

Небесный экватор совпадает с плоскостью эклиптики и образует угол в 23º 27′. Это и есть наклон эклиптики. Данный угол наклона является постоянным на протяжении миллионов лет. При этом учёные выяснили, что он уменьшается каждое столетие на 48». Процесс уменьшение угла будет длиться ещё несколько тысяч лет, пока не будет достигнуто минимальное положение в 22° 54′.

Солнцестояние и равноденствие

Только на 47° поверхности планеты Земли, солнечные лучи падают перпендикулярно. Это объясняется сферической формой Земли и углом наклона. Крайняя северная точка перпендикулярного падения солнечного света находится на широте 23º 27′ и называется тропиком Рака. Южное полушарие имеет такую же крайнюю точку 23º 27′ южной широты и называется тропик Козерога. Это крайние точки воображаемой линии, по которой движется Солнце на протяжении года. Нахождение Солнца над этими точками называют солнцестояниями. В этот момент фиксируется самый длинный световой день и самая короткая ночь.

Название точек было взято от названий созвездий: южное полушарие – Козерог и северное – Рак. Точки пересечения эклиптики и небесного экватора совпадают весной в созвездии Рыбы, а осенью в созвездии Девы. Именно в этих точках осуществляется равномерное освещение Земли – это и будут равноденствия, когда продолжительность ночи равна продолжительности светового дня. При годичном перемещении Земли на орбите, момент равноденствия наступает 21 сентября и 21 марта.

Равноденствия смещаются во времени. Учёные установили, что момент равноденствий наступает на 20 минут 24 секунды ранее, чем это было в предыдущем звёздном году. Это периодическое явление, которое приходит в изначальное положение каждые 25 776 лет. В космической механике равноденствия немного смещаются, но всё же возвращаются на исходные места.

Происхождение плоскости орбит

Солнце и все планеты Солнечной системы расположены в одной плоскости, и это неслучайно. Причина такого положения кроется в процессах зарождения и формирования объектов нашей планетной системы.

Установлено, что наша родительская звезда появилась в результате скопления и уплотнения межзвёздного материала (пыли и газа), который остался от звёзд предыдущего поколения. В момент импульса исходные вещества начинают вращаться. В результате центробежных сил формируется огромный диск, который отталкивает материал от оси вращения.

Гравитационные, гидродинамические и магнитные процессы приводят к нестабильному вращению и как результат – скопление большого количества материи в центре диска. За счёт быстрого увеличения материал достигает критической массы, что и порождает гравитационный коллапс и запускает термоядерные процессы.

Начало термоядерных реакций запускает излучение протозвезды в космическое пространство. Импульсы фотонов и солнечный ветер приводят к тому, что протопланетный газопылевой диск, оставшийся после формирования Солнца, начинает видоизменяться. Гравитация и радиационное давление приводит к сдуванию материи и объединения её в большие фракции, образовывая планеты, спутники, кометы и астероиды, которые собирают дополнительный материал на своих орбитах.

Расположения всех объектов Солнечной системы в одной плоскости объясняется формированием их из первичного диска материи, размещённой в одной плоскости.

Путь Солнца по зодиакальным созвездиям

Вдоль всей эклиптики расположено 13 созвездий, которые проходит Солнце на своём годичном пути. Все они имеют названия животных, которые получили ещё с древних времён.

Предлагаем ознакомиться с таблицей всех созвездий, которые пересекает эклиптика.

№	Название: русское/латынь	Даты пребывания Солнца в созвездии	Время прохождения Солнца по созвездию в сутках
1	Овен/Aries	с 19 апреля по 13 мая	25
2	Телец/Taurus	с 14 мая по 19 июня	37
3	Близнецы/Gemini	с 20 июня по 20 июля	31
4	Рак/Cancer	с 21 июля по 9 августа	21
5	Лев/Leo	с 10 августа по 15 сентября	37
6	Дева/Virgo	с 16 сентября по 30 октября	45
7	Весы/Libra	с 31 октября по 22 ноября	23
8	Скорпион/Scorpius	с 23 ноября по 29 ноября	7
9	Змееносец/Ophiuchus	с 30 ноября по 17 декабря	18
10	Стрелец/Sagittarius	с 18 декабря по 19 января	32
11	Козерог/Capricornus	с 20 января по 15 февраля	28
12	Водолей/Aquarius	с 16 февраля по 11 марта	24
13	Рыбы/Pisces	с 12 марта по 18 апреля	38

Эклиптика планет Солнечной системы, Луны и других небесных тел

Если с углом наклона Земли и её траекторией движения на орбите всё понятно, то изучение других планет является приоритетным и интересным для современной астрономии. Исследования показывают, что все планеты Солнечной системы, за исключением карликовых, вращаются в одной плоскости с незначительными отклонениями.  Предлагаем вам ознакомиться с отклонением угла вращения планет от эклиптики.

Название планеты	Угол наклона к плоскости эклиптики
Земля	0°
Уран	0,77°
Юпитер	1,31°
Нептун	1,77°
Марс	1,85°
Сатурн	2,49°
Венера	3,39°
Меркурий	7,01°

Как видно из таблицы, больше всех от общей плоскости вращения отклоняется Меркурий.  При этом даже газовые гиганты, за исключением Сатурна практически идеально лежат на плоскости эклиптики. Если говорить о маломассивных объектах, таких как карликовые планеты, астероиды или кометы, то их орбиты могут существенно отличаться от общего положения. К примеру, карликовая планета Эрида имеет очень вытянутую орбиту своего движения и может находиться ближе к Солнцу, чем Плутон. Благодаря этому, её угол к плоскости эклиптики равен 45°

Эклиптика в небе

Чтобы прослеживать за эклиптикой в небе, необходимо осмыслить, что это путь, по которому движется Луна, Солнце и другие планеты, при наблюдении с Земли. Воображаемую линию лучше всего получится визуализировать при ясном звёздном небе перед полнолунием.

Для этого наблюдатель должен находиться на открытой местности после заката Солнца. Важно, чтобы небосвод был безоблачным и чистым, что позволит определить эклиптическую линию, обращая внимание на следующие особенности.

• Прямо над закатом Солнца, можно увидеть хорошо освещённую Венеру.
• Луна будет расположена чуть выше горизонта с восточной стороны.
• Третьей точкой наблюдения может стать Марс, который будет немного выше Луны.
• Спустя 2 часа после заката на востоке появится четвёртая точка – Сатурн.

Если между всеми указанными точками провести воображаемую линию мы и получим эклиптику.  Важно подчеркнуть, что вышеупомянутые космические тела не находятся строго на одной линии. Все же их орбиты почти в одной плоскости с Землей. Данное несоответствие и объясняет, почему солнечные затмения не происходят ежемесячно.

Эклиптика в литературе

Даже в литературных произведениях есть упоминания об эклиптике. В частности, в серии рассказов «О пилоте Пирксе», автор Станислав Лема использует астрономический термин. В произведении всем космическим кораблям запрещено посещать плоскость эклиптики. Но главному герою пилоту Пирксу в силу своих обязанностей нужно лететь через эклиптику, где он и обнаруживает огромный заброшенный инопланетный корабль, прибывший вместе с метеоритным потоком.

Ну как, как. Вот смотри на картинку – https://uchebniki-shop.ru/upload/iblock/f14/f14c28d82ed6a72843d811072522eda8.jpg

Во-первых склонение солнца в равноденствие равно нулю – значит пару раз эклиптика пересекает небесный экватор – в весеннее равноденствие (1) и в осеннее (2).
Между весенним равноденствием, то есть моментом когда прямое восхождение солнца равно нулю часов (3), и осенним (прямое восхождение = 12 часов), солнце достигает максимального склонения в июньское солнцестояние (прямое восхождение = 6 часов), которое равно 23.4 градуса (4). Зимой (декабрь) склонение тоже максимальное, но в другую сторону от экватора, см (5). В этот момент прямое восхождение солнца равно 18 часов, см (6).

_________________________
2020-10-02_08:42

Солнце так же, как и другие
звёзды, описывает свой путь по небесной сфере. Находясь в средних широтах, мы
можем каждое утро наблюдать за тем, как оно появляется из-за горизонта в
восточной части неба. Затем постепенно поднимается над горизонтом и, наконец, в
полдень достигает наивысшего положения на небе. После этого Солнце постепенно
опускается, приближаясь к горизонту, и заходит в западной части неба.

Ещё в глубокой древности люди,
наблюдавшие за перемещением Солнца по небу, обнаружили, что его полуденная
высота меняется с течением года, как меняется и вид звёздного неба.

Если в течение года ежедневно
отмечать положение Солнце на небесной сфере в момент его кульминации (то есть
указывать его склонение и прямое восхождение), то мы получим большой круг,
представляющий проекцию видимого пути центра солнечного диска в течение года.
Этот круг древними греками был назван эклиптикой, что переводится, как ‘затмение’.

Конечно же, перемещение Солнца
на фоне звёзд — это кажущееся явление. И вызвано оно вращением Земли вокруг
Солнца. То есть, по сути, в плоскости эклиптики лежит путь Земли вокруг Солнца
— её орбита.

Мы уже с вами говорили о том,
что эклиптика пересекает небесный экватор в двух точках: в точке весеннего
равноденствия (точка овна) и в точке осеннего равноденствия (точка весов).

Кроме точек равноденствия, на
эклиптике выделяют ещё две промежуточные точки, в которых склонение Солнца
бывает наибольшим и наименьшим. Эти точки получили название точек солнцестояния.
В точке летнего солнцестояния (она ещё называется точкой рака)
Солнце имеет максимальное склонение — +23^о 26’. В точке зимнего
солнцестояния (точка козерога) склонение Солнца минимально и составляет –23^о
26’.

Созвездия, по которым проходит
эклиптика получили названия эклиптические.

Ещё в Древней
Месопота́мии было замечено, что Солнце, при своём видимом годовом движении
проходит через 12 созвездий: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы,
Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей и Рыбы.

Позже, древние греки назвали
этот пояс Поясом Зодиака. Дословно это переводится, как «круг из
животных». И действительно, если посмотреть на названия зодиакальных созвездий,
то несложно увидеть, что их половина в классическом греческом зодиаке
представлена в виде животных (помимо мифологических существ).

Изначально эклиптические знаки
зодиака совпадали с зодиакальными, так как ещё не было чёткого разделения
созвездий. Начало отсчёта знаков зодиака было установлено от точки весеннего
равноденствия. А зодиакальные созвездия делили эклиптику на 12 равных частей.

Сейчас же зодиакальные и
эклиптические созвездия не совпадают: зодиакальных созвездий 12, а
эклиптических — 13 (в них добавлено созвездие Змееносца, в котором Солнце
находится с 30 ноября по 17 декабря. Помимо этого, из-за прецессии земной оси,
точки весеннего и осеннего равноденствий постоянно смещается.

Прецессия (или предварение
равноденствий) — это явление,
возникающее из-за медленного раскачивания оси вращения земного шара. В этом
цикле созвездия идут в обратную сторону, по сравнение с обычным годичным
циклом. При этом получается, что точка весеннего равноденствия примерно каждые
2150 лет смещается на один знак зодиака по ходу часовой стрелки. Так с 4300
года по 2150 год до нашей эры эта точка располагалась в созвездии Тельца (эра
Тельца), с 2150 года до нашей эры по 1 год нашей эры — в созвездии овна.
Соответственно, сейчас, точка весеннего равноденствия находится в Рыбах.

Как мы уже упоминали, за
начало движение Солнца по эклиптике принимается день весеннего равноденствия
(около 21 марта). Суточная параллель Солнца под влиянием его годового движения
непрерывно смещается на шаг склонения. Поэтому общее движение Солнца на небе
происходит как бы по спирали, которая является результатом сложения суточного и
годового движения. Итак, двигаясь по спирали, Солнце увеличивает своё склонение
примерно на 15 минут в сутки. При этом продолжительность светового дня в
Северном полушарии растёт, а в Южном — убывает. Это увеличение будет
происходить до тех пор, пока склонение Солнца не достигнет +23^о 26’,
что произойдёт примерно 22 июня, в день летнего солнцестояния. Название
«солнцестояние» связано с тем, что в это время (примерно 4 дня) Солнце
практически не изменяет своего склонения (то есть как бы «стоит»).

После солнцестояния следует
уменьшение склонения Солнца и длинный день начинает постепенно убывать до тех
пор, пока день и ночь не сравняются (то есть примерно до 23 сентября).

После прохождения точки
осеннего равноденствия, Солнце меняет своё склонение на южное. В Северном
полушарии день продолжает убывать, а в Южном, наоборот, возрастает. И это будет
продолжаться до тех пор, пока Солнце не достигнет точки зимнего солнцестояния
(примерно до 22 декабря). Здесь Солнце опять примерно 4 дня практически не будет
изменять своего склонения. В это время в Северном полушарии наблюдаются самые
короткие дни и самые длинные ночи. В Южном наоборот, в разгаре лето и самый длинный
день.

Через 4 дня, для наблюдателя в
Северном полушарии, склонение Солнца начнёт постепенно увеличиваться и,
примерно, через три месяца светило опять придёт в точку весеннего
равноденствия.

Теперь давайте переместимся на
Северный полюс. Здесь суточное движение Солнца практически параллельно
горизонту. Поэтому в течение полугода Солнце не заходит, описывая круги над
горизонтом — наблюдается полярный день.

Через полгода склонение Солнца
поменяет свой знак на минус, на Северном полюсе начнётся полярная ночь. Она
также будет длиться около полугода.

Переместимся на экватор. Здесь
наше Солнце, как и все другие светила, восходит и заходит перпендикулярно
плоскости истинного горизонта. Поэтому на экваторе день всегда равен ночи.

Теперь давайте обратимся к
карте звёздного неба и немного поработаем с ней. Итак, мы уже знаем, что карта
звёздного неба представляет собой проекцию небесной сферы на плоскость с
нанесёнными на неё объектами в экваториальной системе координат. Напомним, что
в центре карты располагается северный полюс мира. Рядом с ним Полярная звезда. Сетка
экваториальных координат представлена на карте радиально расходящимися от
центра лучами и концентрическими окружностями. На краю карты, возле каждого
луча, написаны числа, обозначающие прямое восхождение (от нуля до двадцати трёх
часов).

Склонение отсчитывается по
этим лучам от окружности, которая изображает небесный экватор и имеет
обозначение ноль градусов.

Для того, чтобы по карте
звёздного неба определять вид неба в любое время суток выбранной даты года, к
ней прилагается накладной круг, внутри которого начерчены оцифрованные
пересекающиеся овалы, а по наружному краю круга нанесена шкала с делениями,
которые соответствуют часам суток.

В накладном круге делается
вырез по тому овалу, который является наиболее близким к широте места
наблюдения. Полученный контур выреза будет представлять собой горизонт с
основными его точками: севера, юга, запада и востока.

Для определения вида звёздного
неба в конкретный момент времени на интересующую нас дату, необходимо
совместить накладной круг и карту так, чтобы штрих момента времени совпал со
штрихом этой даты. Тогда в отверстие накладного круга вы увидите звёздное небо
на нужный вам день и час.

На контуре выреза, между его
точками Ю, В и С, расположатся звезды, которые восходят в этот момент, а между
точками Ю, 3 и С — звезды, которые заходят. Те звёзды, которые закрыл накладной
круг, будут не видны.

Однако с помощью подвижной
карты можно определять не только моменты восхода и захода звёзд, но и других
светил, в том числе, и Солнца.

Как мы говорили, видимый
годовой путь Солнца среди звёзд называется эклиптикой. На карте она
представлена овалом, который несколько смещён относительно Северного полюса
мира. Точки пересечения эклиптики с небесным экватором называются точками
весеннего и осеннего равноденствия (они обозначены символами овна и весов). Две
другие точки — точки летнего и зимнего солнцестояний — на нашей карте
обозначены кружочком и ромбиком соответственно.

Чтобы можно было определять
время восхода и захода Солнца или планет, необходимо предварительно нанести их
положение на карту. Для Солнца это не составляет большого труда: достаточно
приложить линейку к Северному полюсу мира и штриху заданной даты. Точка
пересечения линейки с эклиптикой покажет положение Солнца на эту дату.

Теперь давайте с помощью
подвижной карты звёздного неба определим экваториальные координаты Солнца,
например, на 18 октября. А также найдём примерное время его восхода и захода на
эту дату.