Nasze Gwiazdozbiory

 

 

 

 

 

 

Obserwowany ruch S³oñca i gwiazd

 

        Z doœwiadczeñ ¿ycia codziennego wiemy, ¿e S³oñce u nas codziennie wschodzi po wschodniej, a zachodzi po zachodniej stronie nieba. Podobnie czyni to czêœæ gwiazd. Jednak niektóre gwiazdy widzimy nad horyzontem przez ca³¹ noc. Gdybyœmy pojechali na pó³noc lub bardziej na po³udnie od naszego kraju, zauwa¿ylibyœmy, ¿e S³oñce i gwiazdy zakreœlaj¹ nad naszym nowym horyzontem inne drogi ni¿ te, do których byliœmy przyzwyczajeni.

        Obserwator na powierzchni Ziemi widzi w ka¿dym momencie jedynie po³owê sfery niebieskiej. Gdy znajduje siê na jednym z biegunów ziemskich, jego horyzont pokrywa siê z równikiem niebieskim. Poniewa¿ S³oñce porusza siê przez szeœæ miesiêcy nad równikiem niebieskim, pozostaje ono nad horyzontem obserwatora na pomocnym biegunie Ziemi przez pó³ roku; od wiosennej do jesiennej równonocy. W pozosta³ych szeœciu miesi¹cach S³oñce jest pod horyzontem tego obserwatora. W tym okresie widzi je jednak nad horyzontem obserwator znajduj¹cy siê na po³udniowym biegunie Ziemi. St¹d zmiana dnia i nocy na biegunach nastêpuje co pó³ roku.

        Ruch dobowy gwiazd nad biegunami ziemskimi jest równoleg³y do horyzontu tych miejsc. Gwiazdy znajduj¹ce siê na pó³noc od równika niebieskiego nie zachodz¹ na biegunie pó³nocnym, natomiast znajduj¹cy siê tam obserwator nigdy nie zobaczy gwiazd po³o¿onych na po³udnie od równika niebieskiego. Na odwrót, obserwator na biegunie po³udniowym widzi gwiazdy tylko po³udniowej czêœci sfery niebieskiej. Gwiazdy na pó³noc od równika niebieskiego s¹ dla niego niewidoczne. Dla obydwu obserwatorów gwiazdy poruszaj¹ siê po koncentrycznych okrêgach ze œrodkiem w zenicie, pokrywaj¹cym siê z pó³nocnym lub po³udniowym biegunem œwiata.

        Dla obserwatora na równiku ruch dobowy S³oñca i gwiazd jest zupe³nie inny. Równik niebieski dla tego obserwatora zajmuje po³o¿enie pionowe wzglêdem horyzontu. S³oñce i gwiazdy poruszaj ¹ siê prostopadle do horyzontu. Po³owê doby pozostaj¹ nad horyzontem, drug¹ po³owê pod nim. Dzieñ i noc w ka¿dej porze roku maj¹ tê sam¹ d³ugoœæ - 12 h.

        W momencie wiosennej i jesiennej równonocy, tj. oko³o 21 marca i 23 wrzeœnia, S³oñce przechodzi przez równik niebieski. Dla obserwatora na równiku wschodzi ono w punkcie wschodu, kulminuje w zenicie i zachodzi w punkcie zachodu. W czasie przesileñ (solstycjów), oko³o 22 czerwca i 22 grudnia, S³oñce jest najdalej od równika niebieskiego, oddalone od niego o k¹t 23,4°. W czasie przesilenia letniego na równiku S³oñce wschodzi i zachodzi o 23,4° bardziej na pó³noc od punktu wschodu lub zachodu i, na odwrót, w momencie zimowego przesilenia - o 23,4° bardziej na po³udnie. W okresach miêdzy przesileniami S³oñce wschodzi i zachodzi miêdzy tymi granicami.

        W danej szerokoœci geograficznej cp biegun œwiata znajduje siê nad horyzontem zawsze dok³adnie na wysokoœci cp. Gdy zatem udamy siê z równika do miejscowoœci o szerokoœci geograficznej 52°13' (równole¿nik przechodz¹cy przez Warszawê), bêdziemy mieæ pó³nocny biegun œwiata na wysokoœci dok³adnie 52°13' nad naszym horyzontem. Zenit mamy na tej szerokoœci geograficznej oddalony o k¹t 52°13' na pó³noc od równika niebieskiego. O tym, czy jakaœ gwiazda wschodzi nad naszym horyzontem, decyduje odleg³oœæ k¹towa gwiazdy od równika niebieskiego, czyli jej deklinacja. Gwiazdy o deklinacjach mniejszych ni¿ pó³nocna szerokoœæ geograficzna miejsca obserwacji minus 90° na pó³kuli pó³nocnej i z deklinacjami wiêkszymi ni¿ 90° minus po³udniowa szerokoœæ geograficzna miejsca obserwacji na pó³kuli po³udniowej s¹ dla danej szerokoœci geograficznej w ogóle niewidoczne i przesuwaj¹ siê stale pod horyzontem. Mówimy o nich, ¿e s¹ gwiazdami niewidocznymi. Dla szerokoœci geograficznej 52°13' wszystkie gwiazdy z deklinacjami mniejszymi ni¿ -37°47' (52°13'-90°) s¹ niewidoczne.

        W naszych rozwa¿aniach pominêliœmy jednak za³amanie œwiat³a w atmosferze, czyli refrakcj¹, “podnosz¹c¹" cia³a nad horyzont. W zenicie refrakcja jest równa zeru i zwiêksza siê w kierunku horyzontu. Na samym horyzoncie osi¹ga najwiêksz¹ wartoœæ, w przybli¿eniu 35'. Tote¿ na przyk³ad S³oñce i Ksiê¿yc, oba cia³a maj¹ce w przybli¿eniu œrednicê k¹tow¹ 30', w momencie gdy swoimi dolnymi brzegami dotykaj¹ horyzontu, s¹ ju¿ w rzeczywistoœci pod nim. Refrakcja przesuwa granicê widocznoœci gwiazd o 35' na po³udnie na pó³kuli pó³nocnej i odpowiednio o tê sam¹ wartoœæ na pó³noc na pó³kuli po³udniowej.

        Gwiazdy o deklinacjach wiêkszych ni¿ 90° minus pó³nocna szerokoœæ geograficzna miejsca obserwacji na pó³kuli pó³nocnej i mniejszych ni¿ po³udniowa szerokoœæ geograficzna miejsca obserwacji minus 90° na pó³kuli po³udniowej, w danej szerokoœci geograficznej nigdy nie zachodz¹ i pozostaj¹ stale nad horyzontem. Nazywamy je gwiazdami niezachodz¹cymi lub okotobiegunowymi. Dla miejscowoœci le¿¹cych na równole¿niku 52°13' s¹ to wszystkie gwiazdy o deklinacjach wiêkszych ni¿ 37°47' (90°- 52°13').

        Dla danej szerokoœci geograficznej cp równik niebieski wznosi siê nad horyzontem pod k¹tem 90° - j. Poniewa¿ S³oñce mo¿e oddaliæ siê od równika niebieskiego nie wiêcej ni¿ o 23,4° w kierunku pó³nocnym lub po³udniowym, jego kulminacja w ci¹gu roku nastêpuje nad horyzontem na wysokoœci 90° - j ± 23,4°. W naszych szerokoœciach geograficznych (dla 52°) S³oñce kulminuje w momencie letniego przesilenia na wysokoœci 61,4°, w momencie przesilenia zimowego na wysokoœci 14,6°, a w momentach równonocy wiosennej i jesiennej na wysokoœci 38°.

        S³oñce mo¿emy widzieæ w zenicie tylko z obszarów po³o¿onych miêdzy zwrotnikiem Raka i zwrotnikiem Kozioro¿ca, i to w okreœlonym miejscu tylko dwa razy w roku. Na równiku S³oñce kulminuje w zenicie w dniach równonocy wiosennej i jesiennej. W pozosta³ych miejscach miêdzy zwrotnikami S³oñce przechodzi przez zenit wtedy, gdy jego odleg³oœæ k¹towa od równika niebieskiego (deklinacja S³oñca) równa siê dok³adnie szerokoœci geograficznej danego miejsca. W miejscowoœciach po³o¿onych na zwrotnikach S³oñce kulminuje tylko raz w roku: na zwrotniku Raka w dniu przesilenia letniego, na zwrotniku Kozioro¿ca - w dniu przesilenia zimowego.

        W dniach obydwu równonocy S³oñce wschodzi dok³adnie na wschodzie, a zachodzi dok³adnie na zachodzie. Nad horyzontem wykonuje drogê 180°, a zatem po³owê swojego ruchu dobowego. Dzieñ i noc trwaj¹ tak samo d³ugo. W pozosta³ych dniach roku droga S³oñca nad horyzontem bêdzie krótsza (w zimie) lub d³u¿sza (w lecie), a dni - proporcjonalnie do przebytego ³uku drogi - s¹ krótsze lub d³u¿sze od nocy. Poniewa¿ droga S³oñca po niebie na ¿adnej szerokoœci geograficznej z wyj¹tkiem równika nie jest prostopad³a do horyzontu, po³o¿enia wschodów i zachodów S³oñca w dniach przesileñ s¹ oddalone od punktów wschodu i zachodu o wiêcej ni¿ 23,4°.

STRONA G£ÓWNA

 

 

ASTROFOTOGRAFIA

 

PÓ£NOCNY CI¥G BIEGUNOWY

 

JASNOŒCI GWIAZD

 

TELESKOPY ASTRONOMICZNE

 

ZJAWISKA ŒWIETLNE W ATMOSFERZE

 

JEDNOSTKI CZASU

 

RUCH S£OÑCA

 

RUCH KSIʯYCA

 

ZAÆMIENIA

 

POWRÓT

 

 

 

 

Opracowano na podstawie ksi¹¿ki E.Pittich D.Kalmancok - "Niebo na d³oni"