O obrotach sfer niebieskich

Sfera niebieska

Sfera niebieska to umowna powierzchnia otaczająca całą Ziemię na której widać gwiazdy, planety, Księżyc i Słońce. Sfera ta pozornie obraca się. W rzeczywistości to Ziemia obraca się w okół własnej osi. Zatem oś obrotu tej sfery pokrywa jest taka jak oś obrotu Ziemi i na północy biegnie w pobliżu gwiazdy Polarnej.

Płaszczyzna równika niebieskiego biegnie wzdłuż równika ziemskiego. Podobnie pokrywają się południki. Słońce porusza się pozornie po płaszczyźnie wyznaczonej przez czerwoną linią na rysunku nazywaną ekliptyką.

Hemisfera

Hemisfera to połówka sfery niebieskiej, ograniczona przez horyzont.

Gwiazdy poruszają się po hemisferze zakreślając łuki, jednak poszczególne gwiazdy względem siebie nie zmieniają położenia.

Prawie nie porusza się tylko gwiazda Polarna.

Ruch ciał niebieskich na niebie

Gwiazdy poruszają się pozornie ze wschodu na zachód (cała sfera niebieska), ponieważ w rzeczywistości to Ziemia obraca się z zachodu na wschód. Gwiazdy w pobliżu biegunów wykonują kółko, co można obserwować w noce polarne w pobliżu biegunów.

W tę samą stronę przemieszczają się również planety, Księżyc i Słońce, jednak zmieniają one położenie na sferze względem gwiazd.

Konstelacje

Całe niebo już w starożytności zostało podzielona na obszary, nazywane konstelacjami lub gwiazdozbiorami. W wyobraźni astronomów tworzyły one mitologiczne bóstwa od których biorą nazwy. Obecnie obszary te są podzielone bardzo precyzyjne liniami prostymi łamanymi. Służą one do opisywania położenia gwiazd. Kolejno uporządkowane od najjaśniejszej gwiazdy mają przyporządkowane litery alfabetu greckiego. Np. Alfa Orion to Beltegeza.

Księżyc

Księżyc to jedyny naturalny satelita Ziemi. Porusza się on w okół Ziemi w taki sposób, że zawsze zwrócony jest jedną stronę w jej kierunku. Dlatego zawsze widzimy tylko jedną jego stronę (u góry). Natomiast drugą stronę zobaczyliśmy dopiero na zdjęciach zrobionych przez rosyjski (radziecki) statek kosmiczny.

Średnica Księżyca to niecałe 3500km, masa 0,012 masy Ziemi i 6 razy mniejsze ciążenie. Odległość Księżyca od Ziemi wynosi ok. 384 000 km i zmienia się maksymalnie o około 40 000 km. Na dole prawdziwe proporcje.

Fazy Księżyca

W ciągu około 29,5 dnia, Księżyc okrąża Ziemię i tym czasie ze względu na kierunek oświetlenia go przez Słońce zmienia się jego widoczność, co nazywamy fazami. Na prawdę okres obiegu Księżyca wynosi około 27,5 dnia ponieważ Ziemia krążąc wokół Słońca w tę samą stronę co Księżyc ucieka mu.

Zaćmienie Księżyca

Zaćmienie Księżyca jest spowodowane jego wejściem w strefę cienia rzucanego przez Ziemię. Nie zdarza się to jednak co miesiąc ponieważ płaszczyzna jego ruchu jest pochylona do ekliptyki o około 5% i wszystkie trzy ciała muszą ustawić się w jednej linii.

Zaćmienie Słońca

Ponieważ widoczne rozmiary kątowe Słońca i Księżyca są podobne (różne średnice, ale kompensowane przez odległości) to obserwujemy na Ziemi zasłanianie tarczy słonecznej przez Księżyc. Jednak ponieważ cień Księżyca ma najwięcej około 500km średnicy, to obszar na którym widać całkowite zaćmienie jest niewielki. W innych miejsca widzimy częściowe zaćmienie.

Typy zaćmienia

Zaćmienia Słońca mają różną postać ze względu na zmienną odległość Księżyca i Słońca od Ziemi (co spowodowane jest eliptycznymi orbitami Ziemi i Księżyca). Możemy obserwować pełne zaćmienia (A i zdjęcie), obrączkowe (B) i częściowe (C). Te ostatnie zawsze towarzyszą dwóm pierwszym, ale czasami występują bez nich.

Odległości w kosmosie bliskim

Do podawania odległości między planetami w Układzie Słonecznym używa się najczęściej jednostki astronomicznej. Jednostka astronomiczna to średnia odległość Ziemi od Słońca, w przybliżeniu około 150 mln km.

1 j.a. lub po angielsku 1 au - astronomic unit

Księżyc znajduje się od Ziemi w odległości 0,0026 au, Jowisz od Słońca 5,2 au, Pluton od Słońca średnio 39,5 au.

Światło odległość 1 au czyli od Słońca do Ziemi przebędzie w 500s czyli 8 m i 20 s. W ciągu roku światło przebędzie 63241 au.

Liczby te wyrażone w km byłyby olbrzymie stąd określenie "kosmiczne liczby".