Fizika | Csillagászat, űrkutatás » A csillagok és a Nap mozgása az éggömbön

A csillagok és a Nap mozgása az éggömbön Az égitestek helyzetének és mozgásuk tanulmányozásához csillagászati koordináta-rendszereket kell használnunk. Minden csillagászati koordináta-rendszer alapvető eleme az éggömb, mely nem más, mint a koordináta-rendszer kezdőpontja körül egy tetszőleges sugarú gömb. Egy égitest szférikus helyét a koordináta-rendszer kezdőpontját az égitesttel összekötő félegyenes és a gömbfelület metszéspontja adja meg. A fenti eljárással minden égitestnek megfeleltethető egy hely az éggömbön. Az égitestek mozgásának vizsgálata túlnyomórészt a Föld felszínéről történik. Az égitestek megfigyelhetőségét befolyásolja, hogy megfigyelésük a Föld mely pontjáról történik. A földrajzi koordinátarendszer definiálásakor abból az egyszerűsítésből indulunk ki, hogy a Föld gömb alakú. A csillagászatban egy adott pont földrajzi szélességén a függőón irányának az egyenlítő

síkjával bezárt szögét értjük. (A függőón iránya a gravitációs gyorsulás vektorának irányát jelöli ki a megfigyelő helyén.) Ha ismerjük a pólus helyzetét az éggömbön, akkor az adott földrajzi helyen meghatározható a megfigyelő földrajzi szélessége. Ennek belátásához tekintsük az alábbi ábrát: Legyen a megfigyelő a forgási ellipszoidnak tekintett Föld M pontjában. A függőón iránya adja a Z zenit irányát. Erre az irányra az M pontban állított merőleges sík a horizont síkja, a h szög pedig az északi pólus iránya és a horizont síkja által bezárt szög. A h szöget a pólus horizont fölötti magasságának nevezzük. Az MZ egyenes merőleges a horizont síkját jelentő egyenesre, MP pedig merőleges az egyenlítő síkjának megfelelő szakaszra. A merőleges szárú szögek tételéből következik, hogy a φ szög megegyezik a h szöggel. Tehát az M pont földrajzi szélessége megegyezik az (északi) pólus horizont

fölötti magasságával. A csillagászatban a Föld forgása a napi aberrációt hozza létre éppen úgy, mint a Nap körüli mozgása az évi aberrációt, és oka annak, hogy a reggeli órák felé a látható hullócsillagok száma folytonos szaporodást mutat. A nappalok hossza: Földünk, a Naprendszer harmadik bolygója az első olyan égitest a sorban, amelynek holdja van. Mivel a bolygóhoz viszonyítva kimagaslóan a mi holdunk a legnagyobb tömegű, nyugodtan beszélhetünk Föld-Hold rendszerről. A páros átlagosan 149,6 millió km-es távolságban, 30 km/másodperces sebességgel mozogva 365,256 földi nap alatt kerüli meg a Napot. A Föld forgástengelye 23,5 fokos szöget zár be a keringési síkra állított merőlegessel. Mivel keringése során a tengely megtartja térbeli irányát, egy adott földrajzi helyről szemlélve a Nap folyamatosan változtatja delelési magasságát és emiatt a nappalok hossza is változik. Ezáltal a területre érkező

napsugárzás mennyisége az év folyamán változik: évszakok alakulnak ki. A forgástengely északi vége június 21-én, a nyári napforduló idején mutat leginkább a Nap felé, az északi féltekét ekkor éri a legtöbb napsugárzás. A Nap a ráktérítő felett delel és az északi sarkkörtől északra nem nyugszik le. Fél keringéssel később már a tengely déli vége mutat a Nap irányába, december 21-én tehát téli napforduló van, a Nap a baktérítő felett delel, és az északi sarkkörtől északra nem kel fel. A két helyzet között félúton, március 20-án és szeptember 22-én pontosan a földi egyenlítő néz a Nap felé, itt delel a fejünk felett a Nap. Ezek a tavaszi és őszi napéjegyenlőség dátumai Ilyenkor a Nap 12 órát van a horizont felett és 12 órát alatta. Cirkumpoláris olyan égitest, amely látszólagos égi helyzete miatt egy adott földrajzi pontról nézve soha nem nyugszik le és nem kel fel. A cirkumpoláris égitestek az

északi féltekén az északi égi pólustól kisebb szögtávolságra látszanak, mint amilyen magasan a pólus a látóhatár felett van (utóbbi érték a földrajzi szélességgel megegyezik). Így az ég látszó napi mozgása során bár megkerülik a pólust, de a látóhatárt soha nem érik el, mindig felette vannak. Az egyenlítőről nézve a két égi pólus a horizonton van (földrajzi szélesség 0 fok), innen nézve nincsenek cirkumpoláris égitestek. Az Északi- vagy a Déli-sarkon az égi pólus a zenitben van (földrajzi szélesség 90 fok), itt minden égitest cirkumpoláris