Положение объекта на небе
Получив сообщение об открытии новой кометы, на обсерватории начинают прежде всего определять ее положение, поскольку это дает необходимый материал для расчета орбиты кометы. Однако и «охотнику за кометами», если ему удалось открыть комету, желательно как можно скорее произвести предварительный расчет ее орбиты с целью определения будущих положений кометы на небе. В следующую ночь может испортиться погода, или из-за более яркой дуны комета станет невидимой. Можно опасаться, что вы ошибетесь при определении направления и скорости перемещения кометы по небу, и онк потёряется. Чтобы застраховать себя от всего этого, необходимо сделать примерный расчет будущего движения кометы.
Расчет орбиты может вдруг выявить, что комета, подобно комете Икейя — Секи, должна сильно приблизиться к Солнцу. А возможно, что она станет такой же яркой, как комета Веста или комета Когоутека. Получение исходных данных о ее орбите и быстрая отправка их на обсерваторию желательны еще и потому, что расписание работы крупных телескопов, как уже говорилось ранее, планируется заранее и строго соблюдается. Поэтому бывает не так-то просто сразу заполучить даже небольшое количество времени для выполения внеплановых наблюдений кометы.
Для расчета орбиты не только кометы, но и любого другого небесного тела Солнечной системы необходимо знать, в каком направлении и на каком расстоянии находится данное небесное тело в каждый определенный момент времени. Как же определять положение того или иного объекта на небе?
Прежде всего необходимо узнать, в каком созвездии данный объект находится или, что еще лучше, определить, вблизи какой звезды и какого созвездия он находится. В этом определение координат небесного объекта весьма схоже с выяснением адреса. Сначала определяют: «В такой-то области», затем уточняют: «В таком-то районе, в таком-то городе, на такой-то улице» и т. д.
При определении точного географического положения применяется система географических координат: «столько-то градусов и минут восточной или западной долготы, столько-то градусов и минут северной или южной широты». Подобным же образом местоположение на небе может быть выражено угловыми координатами, аналогичными широте и долготе. Широте будет соответствовать угловое расстояние "объекта от некоторой вертикальной оси, а долготе — угловое расстояние от некоторой горизонтальнй оси. При этом следует отметить, что в зависимости от используемой системы отсчета, то есть от выбора основных вертикальной и горизонтальной осей, один и тот же объект может иметь различные координаты.
В астрономии применяют системы координат, связанные либо с горизонтом, либо с небесным экватором, либо с эклиптикой, либо с плоскостью симметрии Млечного Пути. В горизонтальной системе координат положение объекта относительно наблюдателя определяется азимутом и углом места, тоесть высотой объекта над горизонтом. Азимут в астрономии принято измерять от направления на Юг (азимут точки Юга считается равным нулю) до направления на объект, отсчитывая угол в сторону Запада вплоть до 360°. Таким образом, азимут точки Севера равняется 180°. Угол места (или высота) определяется из условия, что он для уровня моря равен 0°, а для точки зенита (в направлении «прямо над головой») — 90°. Вместо угла места часто используется зенитное расстояние: 90° минус угол места.
При использовании горизонтальной системы координат удобно работать с теодолитом, имеющим две проградуированные шкалы: для измерения углов в горизонтальной и в вертикальной (определяемой отвесом) плоскостях. Таким образом можно определить местоположение любой звезды на небе. Поскольку при поиске комет приходится много раз передвигать телескоп вдоль линии горизонта (то на Восток, то на Запад), использование горизонтальной системы координат весьма удобно. Однако это удобство ограничено местом наблюдения: горизонтальные координаты объекта, измеренные в данном месте, нельзя непосредственно сравнивать с горизонтальными координатами, определенными в другом.
От этого недостатка свободна экваториальная система координат, связанная с вращением Земли. Вертикальной осью в этой системе является ось вращения земного шара, представляющая собой прямую, проходящую через Северный и Южный полюсы Земли. Ее пересечение с небесной сферой определяет Северный и Южный полюсы неба, называемые полюсами мира. Если угловое расстояние в 180° между двумя этими полюсами разбить пополам и, оставаясь на равных расстояниях от обоих полюсов, мысленно прочертить круг по небу, то получится то, что называют небесным экватором.
Если от направления на небесный экватор (0°) будем отсчитывать угол в направлении к Северному полюсу мира (90°) со знаком плюс, а в направлении Южного полюса мира (—90°) — со знаком минус, то тем самым определится угловая координата, которая называется склонением (она аналогична географической широте). Разделим теперь небесный экватор на 24 «часовых» пояса, определив тем самым угловую координату, соответствующую географической долготе. Она называется прямым восхождением и измеряется в часах, минутах и секундах. За начало ее отсчета принимается точка на небесном экваторе, в которой находится Солнце в день весеннего равноденствия. Прямое восхождение отсчитывается от точки весеннего равноденствия против часовой стрелки, если смотреть на экватор со стороны Северного полюса мира.
Экваториальная система координат применяется в первую очередь для определения положений звезд, но используется она и для Луны и планет. Однако для последних особенно удобна эклиптическая система координат. В ней в отличие от экваториальной системы, где роль основной координатной плоскости играет плоскость земного экватора, для этих же целей служит плоскость земной орбиты. Если пересечение плоскости земного экватора с небесной сферой давало линию небесного экватора, то пересечение плоскости земной орбиты с небесной сферой определяет так называемую линию эклиптики.
Эклиптическая система координат широко применялась в старые времена, когда господствовала астрология. Вдоль линии эклиптики располагаются 12 созвездий, называемых зодиакальными и условно обозначаемых с помощью специальных знаков зодиака. Так, например, точка весеннего равноденствия долгое время находилась в зодиакальном созвездии Овена, которое обозначается символом т, напоминающим по форме рога барана.
Вследствие прецессионного движения оси ЗемЛи относительно оси эклиптики, имеющего период 26 тысяч лет, точка весеннего равноденствия (в которой пересекается небесный экватор с линией эклиптики.— Прим. ред.) непрерывно смещается и в настоящее время находится в созвездии Рыбы. Следовательно, при указании положения объекта на небе при помощи экваториальных или эклиптических координат требуется обязательно уточнить, к равноденствию какого года отнесена система координат. При определении положения кометы в экваториальной системе координат удобно производить измерения относительно ближайшей звезды, для которой мы хорошо знаем экваториальные координаты.
Как известно, наша Галактика (видимая на небе в виде Млечного Пути), к которой принадлежит Солнечная система, представляет собой скопление большого числа звезд. Внешне Млечный Путь напоминает огромную звездную реку, как бы опоясывюащую всю небесную сферу. Усредненная линия, проходящая вдоль наиболее яркой части Млечного Пути и носящая название галактического экватора, образует базовую линию галактической системы координат: галактической широты и галактической долготы. Галактическая система координат удобна для определения положения на небе различных небесных объектов, но она особенно удобна при рассмотрении проблем, касающихся строения Галактики.
|
