Как найти эклиптику на небеса

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

Эклиптика — это видимый путь Солнца по небу на фоне звезд и созвездий в течение года. Фактически, эклиптика представляет собой большую окружность, проведенную на небе, центром которой является Земля. Мы как наблюдатели находимся в неподвижном (как нам кажется) центре, а вокруг нас медленно движется Солнце, совершая полный оборот ровно за 1 год.

Ясно, что на самом деле движется Земля вокруг Солнца. Но тут что взять за точку отсчета. Мы, конечно, находимся на движущейся Земле, но и увлекаемся в этом движении вместе с ней, и именно поэтому не ощущаем его! (Точно так же, сидя в поезде, бывает непонятно, начал он движение, или же пришел в движение соседний состав.)

Плоскость орбиты Земли вокруг Солнца называется плоскостью эклиптики. Если эту плоскость продлить «до неба», то ее проекция поделит небо на две равные части линией эклиптики. Эта линия проходит по вполне определенным созвездиям, которые называются зодиакальными. (Слово «зодиак» — древнегреческого происхождения и переводится как зверинец. Собственно, у слов зоопарк и зоология имеется тот же древний корень.)

Без специальных приборов и вычислений эклиптику можно определить на небе лишь очень приблизительно. Для этого нужно знать, где в данный момент времени находятся зодиакальные созвездия. Однако эти созвездия нередко имеют большие размеры и трудно понять, где именно по ним проходит эклиптика.

Задачка упрощается, когда на небе видны планеты и Луна. Если эти светила находятся на относительно большом расстоянии друг от друга, то, соединив их мысленно линией, можно получить дугу эклиптики. Дело в том, что все планеты и даже наша Луна движутся по орбитам примерно в одной плоскости, а значит — вдоль эклиптики. Конечно, отклонения могут достигать нескольких градусов, однако в целом эклиптика определится точнее, чем просто по созвездиям.

За примерами далеко не пойдем. Вечером 31 марта 2023 года через 1,5 часа после захода Солнца посмотрите на участок неба между направлениями на юг и на запад. Высоко над южным горизонтом будет ярко светить Луна. На западе, низко на небе обратит на себя «прожектор» Венеры. А между ними, чуть ближе к Луне, чем к Венере, расположится красноватая планета Марс.

Если эти три светила — Луну, Марс и Венеру — соединить линией, то она укажет на остатки вечерней зари, то есть на Солнце!

Эта линия примерно соответствует эклиптике. Насколько точно? На рисунке ниже проведена линия эклиптики. Видно, что и Венера, и Марс, и Луна находятся выше эклиптики, но совсем не намного.

Венера сейчас располагается в созвездии Овна, где Солнце окажется уже через пару недель. Далее эклиптика проходит через созвездие Тельца, Близнецов и Рака. На месте сегодняшнего положения Марса наше дневное светило окажется в середине июня, а на месте Луны (вернее, под ней) — 1 августа.

Post Views:
791

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.