Ruch sfery niebieskiej dr Justyna Gołębiewska

Ruch dzienny sfery niebieskiej     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

Dostępna z danego punktu na Ziemi część sfery niebieskiej ograniczona jest widnokręgiem – linią, wzdłuż której niebo pozornie styka się z Ziemią. Pozorny ruch wszystkich ciał na sferze niebieskiej odbywa się w jednym kierunku: z lewa na prawo dla obserwatora na północnej półkuli Ziemi zwróconego twarzą ku południowi. Widomym rezultatem ruchu obrotowego Ziemi, z zachodu na wschód, jest dobowy ruch sfery niebieskiej. Wciągu doby ciała niebieskie zataczają koła równoległe do płaszczyzny równika ziemskiego. Ruch sfery niebieskiej odbywa się w kierunku przeciwnym niż obrót Ziemi dookoła swojej osi, tzn. ze wschodu na zachód.

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.

Wysokość ciał niebieskich w południku 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 1) Górowanie na południe od Zenitu

Wysokość ciał niebieskich w południku 2) Górowanie na północ od Zenitu

Wysokość ciał niebieskich w południku 3) Dołowanie na północ od Nadiru

Wysokość ciał niebieskich w południku 4) Dołowanie na południe od Nadiru

Gwiazdy okołobiegunowe (nigdy nie zachodzące) (Obaszar I) Gwiazdy których górna i dolna kulminacja wypadają ponad horyzontem . Wysokość dołowania: hdo ≥ 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 : hg ≤ 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: Znając z katalogu deklinację gwiazdy wyznaczamy szerokość geograficzną. 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

Wysokość ciał niebieskich w południku 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°