Урок по астрономии "Видимое движение Солнца"

Более чем за 2000 лет до н.э. люди заметили,

что некоторые звезды перемещаются по небу

– их позже греки назвали

«блуждающими» – планетами

Каждое утро мы наблюдаем за тем, как Солнце появляется из-за горизонта в восточной части неба

затем постепенно поднимается над горизонтом и в полдень достигает наивысшего положения на небе

после постепенно опускается, приближаясь к горизонту, и заходит в западной части неба

Ещё в глубокой древности люди, наблюдавшие за перемещением Солнца по небу, обнаружили, что его полуденная высота меняется с течением года

Тема. Видимое движение планет и Солнца

-эклиптика

- точка весеннего равноденствия

-неравномерное движение Солнца по эклиптике

Планеты в основном перемещаются с запада на восток,

но время от времени в движении планеты наступает остановка, после которой планета начинает двигаться среди звезд в обратном направлении

Видимый путь планет на небе получается петлеобразным или зигзагообразным

Видимое с Земли перемещение Марса относительно звёзд в 2003 году

Попятное движение Марса происходило с 31 июля по 30 сентября

Мы наблюдаем движение планет не с неподвижной Земли, а с Земли, вращающейся вокруг Солнца

Если в течение года ежедневно отмечать положение Солнце на небесной сфере в момент его кульминации (то есть указывать его склонение и прямое восхождение),

то получится большой круг,

представляющий проекцию

видимого пути

центра солнечного диска

в течение года

Z

P

E

О

•

N

S

Этот круг древними греками

был назван  эклиптикой ,

что переводится,

как «затмение»

W

P'

Z'

Перемещение Солнца на фоне звёзд - это кажущееся явление.

Вызвано оно вращением Земли вокруг Солнца

По сути,

в плоскости эклиптики лежит путь Земли

вокруг Солнца

- её орбита

Эклиптика пересекает небесный экватор в двух точках…

Z

♋

P

в точке весеннего равноденствия (точка овна ♈ )

и в точке осеннего равноденствия (точка весов ♎ )

♎

E

О

•

S

N

Две точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствия на 90° и максимально удалённые от небесного экватора…

W

♈

P'

♑

Z'

точки солнцестояния

Z

♋

P

В точке летнего солнцестояния

(точка рака ♋ ) Солнце имеет максимальное склонение:

+23° 26 ′

В точке зимнего солнцестояния (точка козерога ♑ ) склонение Солнца минимально:

-23° 26′

♎

E

О

•

S

N

W

♈

P'

♑

Z'

Созвездия, по которым проходит эклиптика получили названия  эклиптические

Ещё в Древней Месопотамии было замечено, что Солнце, при своём видимом годовом движении проходит через 12 созвездий:

Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей и Рыбы

Древние греки назвали этот пояс  Поясом Зодиака . 

Дословно это переводится, как «круг из животных»

Сейчас зодиакальные и эклиптические созвездия не совпадают

зодиакальных созвездий

эклиптических созвездий

12

13

(в созвездии Змееносца Солнце находится с 30 ноября по 17 декабря)

Прецессия - это явление, возникающее из-за медленного раскачивания оси вращения земного шара

Точка весеннего равноденствия примерно каждые 2150 лет смещается на один знак зодиака по ходу часовой стрелки

С 4300 года по 2150 год до нашей эры эта точка располагалась в созвездии Тельца (эра Тельца),

с 2150 года до нашей эры по 1 год нашей эры - в созвездии Овна

Сейчас точка весеннего равноденствия

находится в Рыбах

Суточная параллель Солнца под влиянием его годового движения непрерывно смещается на шаг склонения

Z

♋

P

+23°26 ′

♎

Общее движение Солнца на небе происходит по спирали, которая является результатом сложения суточного и годового движения

•

S

N

♈

Двигаясь по спирали, Солнце увеличивает своё склонение примерно на 15 минут в сутки

-23°26 ′

P'

♑

Z'

За начало движения Солнца по эклиптике принимается день весеннего равноденствия: 21 марта

Z

♋

P

Продолжительность светового дня в Северном полушарии растёт,

а в Южном - убывает

+23°26 ′

♎

•

N

S

Это увеличение будет происходить

пока склонение Солнца не достигнет +23° 26 ′ , что произойдёт 22 июня, в день летнего солнцестояния

♈

-23°26 ′

P'

♑

«Солнцестояние»: 4 дня Солнце не изменяет своего склонения (то есть как бы «стоит»)

Z'

После солнцестояния склонение Солнца уменьшается и длинный день начинает постепенно убывать до тех пор, пока день и ночь не сравняются: до 23 сентября

Z

♋

P

+23°26 ′

♎

•

После прохождения точки осеннего равноденствия , Солнце меняет своё склонение на южное

S

N

♈

В Северном полушарии день убывает, а в Южном возрастает

-23°26 ′

P'

♑

Z'

Z

И это будет продолжаться до тех пор, пока Солнце не достигнет точки зимнего солнцестояния: до 22 декабря

♋

P

+23°26 ′

♎

Солнце опять 4 дня не изменяет своего склонения

•

N

S

В Северном полушарии самые короткие дни и самые длинные ночи

В Южном в разгаре лето и самый длинный день

♈

-23°26 ′

P'

♑

Z'

Z

♋

P

Через 4 дня, для наблюдателя в Северном полушарии, склонение Солнца начнёт постепенно увеличиваться и, примерно, через три месяца светило опять придёт в точку весеннего равноденствия

+23°26 ′

♎

•

S

N

♈

-23°26 ′

P'

♑

Z'

Переместимся на Северный полюс.

Суточное движение Солнца практически параллельно горизонту:

в течение полугода Солнце не заходит, описывая круги над горизонтом - наблюдается полярный день.

Через полгода склонение Солнца поменяет свой знак на минус, на Северном полюсе начнётся полярная ночь. Она также будет длиться около полугода

P,

Z

♋

♎

•

S

N

♈

♑

P‘,

Z'

Z

♋

Переместимся на экватор.

Солнце, как и все другие светила, восходит и заходит перпендикулярно плоскости истинного горизонта.

Поэтому на экваторе день всегда равен ночи

•

P‘

P,

N

S,

♎

♈

♑

Солнце в зените в дни равноденствий

Z'

С 21 марта по 22 сентября Солнце проходит половину своего годичного пути за 186 суток

С 22 сентября по 21 марта Солнце проходит вторую половину пути за 179 суток

Осенью и зимой движение Солнца быстрее, чем весной и летом

Угловой диаметр Солнца в начале января максимален: 32°5 ′

В начале июля минимален: 31°5 ′

зимой Солнце к Земле ближе, чем летом