Траектория движения солнца по месяцам

Видимое годовое движение солнца на небесной сфере

Истинное движение Земли — Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере — Небесный экватор и плоскость эклиптики — Экваториальные координаты Солнца в течение года

Истинное движение Земли

Чтобы понять принцип видимого движения Солнца и других светил на небесной сфере, рассмотрим сперва истинное движение Земли. Земля является одной из планет солнечной системы. Она непрерывно вращается вокруг своей оси.

Период вращения ее равен одним суткам, поэтому наблюдателю, находящемуся на Земле, кажется, что все небесные светила обращаются вокруг Земли с востока на запад с тем же периодом.

Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты

Но Земля не только вращается вокруг своей оси, но и обращается также вокруг Солнца по эллиптической орбите. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за один год. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33′. Положение оси в пространстве при движении Земли вокруг Солнца все время остается почти неизменным. Поэтому Северное и Южное полушария попеременно бывают обращены в сторону Солнца, в результате чего на Земле происходит смена времен года.

При наблюдении неба можно заметить, что звезды на протяжении многих лет неизменно сохраняют свое вза­имное расположение.

Звезды “неподвижны” лишь потому, что находятся очень далеко от нас. Расстояние до них так велико, что с любой точки земной орбиты они видны одинаково.

А вот тела же солнечной системы — Солнце, Луна и планеты, которые нахо­дятся сравнительно недалеко от Земли, и смену их положений мы можем легко заметить. Таким образом, Солнце наравне со всеми светила­ми участвует в суточном движении и одновременно имеет собст­венное видимое движение (оно называется годовым движением), обусловленное движением Земли вокруг Солнца.

Представьте себе картину — Луна взяла и исчезла с орбиты Земли. Чем нам может грозить такой поворот событий? Подробнее об этом

Видимое годовое движение Солнца на небесной сфере

Наиболее просто годовое движение Солнца можно объяснить по рисунку приведенному ниже. Из этого ри­сунка видно, что в зависимости от положения Земли на орбите наблюдатель с Земли будет видеть Солнце на фоне разных со­звездий. Ему будет казаться, что оно все время перемещается по небесной сфере. Это движение является отражением обращения Земли вокруг Солнца. За год Солнце сделает полный оборот.

Что представляет собой эклиптика

Большой круг на небесной сфере, по которому происходит ви­димое годовое движение Солнца, называется эклиптикой. Эклиптика — слово греческое и в переводе означает затмение. Этот круг назвали так потому, что затмения Солнца и Луны про­исходят только тогда, когда оба светила находятся на этом круге.

Следует отметить, что плоскость эклиптики совпадает с плос­костью орбиты Земли.

Видимое годовое движение Солнца по эк­липтике происходит в том же направлении, в котором Земля движется по орбите вокруг Солнца, т. е. оно перемещается к востоку. В течение года Солнце последовательно проходит по эк­липтике 12 созвездий, которые образуют пояс Зодиака и называются зодиакальными.

Пояс Зодиака образуют следующие созвездия: Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Ко­зерог и Водолей. Вследствие того, что плоскость земного экватора наклоне­на к плоскости орбиты Земли на 23°27 ‘ , плоскость небесного эк­ватора также наклонена к плоскости эклиптики на угол е=23°27′.

Наклон эклиптики к экватору не сохраняется постоян­ным (вследствие воздействия на Землю сил притяжения Солнца и Луны), поэтому в 1896 г. при утверждении астрономических постоянных ре­шено было наклон эклиптики к экватору считать усредненно равным 23°27’8″,26.

Небесный экватор и плоскость эклиптики

Эклиптика пересекается с небесным экватором в двух точках, которые называются точками весеннего и осеннего равноденствий. Точку весеннего равноденствия принято обозначать знаком созвездия Овен Т, а точку осеннего равноденствия — знаком созвездия Весов —. Солнце в этих точках соответственно бывает 21 марта и 23 сентября. В эти дни на Земле день равен ночи, Солнце точно восходит в точке восто­ка и заходит в точке запада.

Точки весеннего и осеннего равноденствия – места пересечения экватора и плоскости эклиптики

Точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствий на 90°, называются точками солнцестояний. Точка Е на эклип­тике, в которой Солнце занимает самое высокое положение отно­сительно небесного экватора, называется точкой летнего солнцестояния, а точка Е’, в которой оно занимает самое низкое поло­жение, называется точкой зимнего солнцестояния.

В точке летне­го солнцестояния Солнце бывает 22 июня, а в точке зимнего солнцестояния — 22 декабря. В течение нескольких дней, близ­ких к датам солнцестояний, полуденная высота Солнца остается почти неизменной, в связи с чем эти точки и получили такое на­звание. Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния день в Северном полушарии самый длинный, а ночь самая корот­кая, а когда оно находится в точке зимнего солнцестояния — на­оборот.

В день летнего солнцестояния точки восхода и захода Солнца максимально удалены к северу от точек востока и запада на го­ризонте, а в день зимнего солнцестояния они имеют наибольшее удаление к югу.

Движение Солнца по эклиптике приводит к непрерывному из­менению его экваториальных координат, ежедневному изменению полуденной высоты и перемещению по горизонту точек восхода и захода.

Известно, что склонение Солнца отсчитывается от плоскости небесного экватора, а прямое восхождение — от точки весеннего равноденствия. Поэтому когда Солнце находится в точке весен­него равноденствия, его склонение и прямое восхождение равны нулю. В течение года склонение Солнца в настоящий период из­меняется от +23°26′ до —23°26′, переходя два раза в год через нуль, а прямое восхождение от 0 до 360°.

Солнце имеет форму шара или сплюснуто у полюсов? Давайте разберемся! Подробнее об этом

Экваториальные координаты Солнца в течение года

Экваториальные координаты Солнца в течение года изменя­ются неравномерно. Происходит это вследствие неравномерности движения Солнца по эклиптике и движения Солнца по эклиптике и наклона эклиптики к экватору. Половину своего видимого годо­вого пути Солнце проходит за 186 суток с 21 марта по 23 сентяб­ря, а вторую половину за 179 суток с 23 сентября по 21 марта.

Неравномерность движения Сол­нца по эклиптике связана с тем, что Земля на протяжении всего периода обращения вокруг Солнца движется по орбите не с оди­наковой скоростью. Солнце находится в одном из фокусов эллип­тической орбиты Земли.

движение Земли по орбите

Из второго закона Кеплера известно, что линия, соединяющая Солнце и планету, за равные промежутки времени описывает равные площади. Согласно этому закону Земля, находясь ближе всего к Солнцу, т. е. в перигелии, движется быстрее, а находясь дальше всего от Солнца, т. е. в афелии — медленнее.

Ближе к Солнцу Земля бывает зимой, а летом — дальше. Поэтому в зим­ние дни она движется по орбите быстрее, чем в летние. Вследст­вие этого суточное изменение прямого восхождения Солнца в день зимнего солнцестояния равно 1°07′, тогда как в день летнего солнцестояния оно равно только 1°02′.

Различие скоростей движения Земли в каждой точке орбиты вызывает неравномерность изменения не только прямого восхож­дения, но и склонения Солнца. Однако за счет наклона эк­липтики к экватору его изменение имеет другой характер. Наиболее быстро склонение Солнца изменяется вблизи точек равноденствия, а у точек солнцестояния оно почти не из­меняется.

Знание характера изменения экваториальных координат Солн­ца позволяет производить приближенный расчет прямого восхож­дения и склонения Солнца.

Для выполнения такого расчета бе­рут ближайшую дату с известными экваториальными координа­тами Солнца. Затем учитывают, что прямое восхождение Солнца за сутки изменяется в среднем на 1°, а склонение Солнца в тече­ние месяца до и после прохождения точек равноденствия изме­няется на 0,4° в сутки; в течение месяца перед солнцестояниями и после них — на 0,1° в сутки, а в течение промежуточных меся­цев между указанными — на 0,3°.

Источник

Путь Солнца в небе Земли

Каждый день наше светило встает на Востоке, делает свой путь по небу, а затем садится на Западе. И вот, спустя несколько часов, весь процесс происходит снова.

Движение Солнца в небе

Смена времен года, схема

Знаете ли вы, что Солнце не повторяет один и тот же путь каждый день? Это происходит потому, что ось вращения нашей планеты наклонена под углом 23,5 градуса по сравнению с плоскостью вращения. На самом деле, это не звезда движется по небосводу, а движение планеты вокруг нашего светила, приводит к тому что мы видим как оно перемещается.

В течение лета, в северном полушарии, Земля наклонена в сторону Солнца, и лучи освещают поверхность более интенсивно.

А потом, в течение зимы, в северном полушарии, происходит все наоборот. Лучи падают на землю под гораздо более крутым углом.

Схема движения Солнца по небу

Путь нашей звезды меняется по мере изменения сезонов, от лета к зиме. Зимой оно проходит самый низкий путь по небу. Каждый день после зимнего солнцестояния, его путь становится немного выше.

В день весеннего равноденствия, продолжительность дня и ночи одинакова. Именно в день летнего солнцестояния, оно достигает своей высшей точки в небе, и затем движется высоко над горизонтом в небе, в течение длительного периода времени.

Вот почему летом день длиннее. Скорость движения Земли вокруг Солнца астрономом известна с очень высокой точностью и равна 30 км/секунду. Ученые могут составлять календари на многие десятки и тысячи лет вперед.

Что такое Аналемма

Если снимаете изображения Солнца в одной и той же точке каждый день, в течение всего года, вы увидите, что оно образует фигуру похожую на цифру 8. Астрономы называют эту фигуру аналеммой, есть много красивых фотографий аналемм, сделанных из разных уголков Земли.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Источник

Что такое эклиптика? Движение Солнца через Зодиак

На протяжении года Солнце перемещается по небосклону. В этом отражается вращение Земли вокруг светила. Большой круг небесной сферы, по которому движется Солнце, называется эклиптикой. Так что такое эклиптика и для чего она нужна?

Эклиптика простыми словами

Эклиптику лучше всего рассматривать на примере карусели. Когда сидишь на лошадке и начинаешь кружиться, то в это время виден весь парк с аттракционами. Сначала вы видите центральный столб своей карусели, а если посмотрите дальше, то и другие аттракционы, билетный киоск, какие-то рекламные щиты.

Плоскость эклиптики похожа на эту карусель. Если лошадку заменить планетой Земля, а вместо центра столба представить Солнце, то можно проследить движение планеты вокруг светила. Наша Земля перемещается по орбите со скоростью около тридцати километров в секунду. Из-за этого все, что находится за Солнцем, то есть за нашим центральным столбом карусели, постоянно меняется: будто сидишь на лошадке и смотришь вдаль, а там на каждом участке круга задняя картина парка всегда разная: киоски, кафе, другие аттракционы и т. д. Так и здесь, наша планета вращается вокруг Солнца, а все, что позади него, все звезды, галактики, всегда разные: мы видим определенные созвездия в определенные моменты на том месте, где они были в то же время год назад.

Эта траектория движения, эта определенная линия, по которой движутся Земля, Солнце и любая другая планета, называется эклиптикой.

Годичные изменения

Каждый знает, что высота Солнца в полдень над горизонтом на протяжении года изменяется. В летнее время светило находится очень высоко в небе: самое возвышенное положение оно занимает 22 июня, в самый длинный день в году, называемый днем летнего солнцестояния. После него эклиптика Солнца опускается ниже. Самую нижнюю границу эклиптики можно увидеть в зимний день солнцестояния – 22 декабря. Он короткий, в нем солнечный путь над горизонтом самый низкий: Солнце поздно встает и рано садится.

Солнце и Зодиак

Так что такое эклиптика и как Солнце по ней проходит? Если бы люди могли видеть звезды в дневное время, то они заметили в конце марта, что созвездие Рыб находится по ту сторону от Солнца. Постепенно светило смещается к востоку, проходя через все созвездия. И если бы было возможным видеть круглые сутки звезды, то можно было бы проследить перемещение Солнца в Овен, а через месяц – в Тельца, затем в Близнецов, Рака, Льва и т. д. Каждый месяц на заднем плане у Солнца находится новое созвездие. И так на протяжении всего года: желтый карлик проходит через все созвездия Зодиака: последнее – это созвездие Змееносца, расположенное между Скорпионом и Стрельцом.

Проходя по небосклону, Солнце проходит достаточно большой круг, обращенный плоскостью к экватору на 23027’. В течение года светило совершает полный оборот по эклиптике, перемещаясь против часовой стрелки. За сутки оно смещается к востоку всего на один градус.

На этой траектории имеются точки солнцестояния, удаленные от линии экватора на 900, то есть угол эклиптики в эти дни составляет 90 градусов.

Во время движения положение эклиптики по отношению к горизонту постоянно изменяется.

Путь Солнца

Что такое эклиптика и как она связана с Зодиаком? Зодиак – это огромный пояс на небесной сфере, проходящий вдоль линии, по которой проходят Солнце и Луна, а также другие планеты. При этом светило движется практически строго по определенной траектории. Причем такое наблюдается только на эклиптике Солнца. А другие планеты и небесные тела перемещаются со смещениями в южном или северном направлении от линии движения.

Затмение

Линия эклиптики – плоскость движения, отчетливо прослеживающаяся в затмении Луны и Солнца. Это явление происходит только вдоль описываемой линии. Когда спутник затмевает Солнце, люди могут наблюдать солнечное затмение: в этот период Луна проходит между Землей и Солнцем, таким образом полностью или частично закрывая солнечный диск собой.

Затмения не происходят ежемесячно, так как Луна большую часть времени находится или ниже, или выше плоскости эклиптики Земли.

Линия движения других планет

Ученые доказали, что эклиптика – такое пространство, а точнее траектория, по которой движется не только наша планета, но и все остальные семь тел Солнечной системы. Все они располагаются примерно на одной линии с нашей Землей. Исходя из этого, астрономы легко находят положение других планет, так как их эклиптика служит указателем, где можно увидеть Венеру, Марс и другие небесные тела на небе. И наоборот, говоря о конкретной планете, можно указать линию ее эклиптики в разное время года.

Итак, что такое эклиптика и какая она? Это всего лишь траектория движения, по которой в течение года перемещаются Солнце, другие планеты и объекты космоса. Каждый из них, как выяснилось, имеет определенную траекторию движения. И если изобразить ее, то она будет выглядеть как овал, расположенный вокруг Земли. А то пространство, которое находится внутри овала, – это плоскость эклиптики.

Источник