A cúpula estelar para o observador terrestre está em rotação contínua. Se, estando no Hemisfério Norte do planeta, em uma noite sem lua e sem nuvens, olhar para a parte norte do céu por um longo tempo, torna-se perceptível que toda a dispersão de diamantes de estrelas gira em torno de uma estrela fraca e imperceptível (esta é apenas pessoas ignorantes dizem que a Estrela Polar é a mais brilhante). Alguns dos luminares estão escondidos atrás do horizonte na parte oeste do céu, outros tomam seus lugares.
O carrossel dura até de manhã. Mas no dia seguinte, na mesma hora, cada estrela está novamente em seu lugar. As coordenadas das estrelas em relação umas às outras mudam tão lentamente que para as pessoas elas parecem eternas e imóveis. Não é por acaso que nossos ancestrais imaginavam o céu como uma cúpula sólida e as estrelas como buracos nele.
Estranha estrela - ponto de partida
Era uma vez nossoancestrais chamaram a atenção para um asterisco estranho. Sua peculiaridade é a imobilidade na encosta celestial. Parecia pairar em um ponto acima da borda norte do horizonte. Todos os outros corpos celestes descrevem círculos concêntricos regulares ao seu redor.
Em que imagens esta estrela não apareceu na imaginação dos antigos astrônomos. Por exemplo, entre os árabes, era considerado uma estaca de ouro cravada no firmamento. Ao redor desta estaca, galopa um garanhão dourado (chamamos esta constelação de Ursa Maior), amarrado a ela com um laço dourado (constelação de Ursa Menor).
É dessas observações que se originam as coordenadas celestes. Muito natural e logicamente, a estrela fixa, que chamamos de Polaris, tornou-se o ponto de partida para os astrônomos determinarem a localização de objetos na esfera celeste.
A propósito, nós, os habitantes do Hemisfério Norte, temos muita sorte com a bússola estelar. Por acaso, daqueles que são um em um milhão, nossa Estrela Polar está exatamente na linha do eixo de rotação do planeta, graças ao qual, em qualquer lugar do hemisfério, você pode determinar facilmente a posição exata em relação aos pontos cardeais.
Coordenadas da primeira estrela
Os meios técnicos para a medição precisa de ângulos e distâncias não apareceram imediatamente, mas as pessoas têm se esforçado para de alguma forma sistematizar e classificar as estrelas por um longo tempo. E mesmo que os instrumentos da antiga astronomia não nos permitissem determinar as coordenadas das estrelas na forma digitalizada que nos era familiar, isso foi mais do que compensadoimaginação.
Desde os tempos antigos, os habitantes de todas as partes do mundo dividiam as estrelas em grupos chamados constelações. Na maioria das vezes, as constelações receberam nomes com base na semelhança externa com certos objetos. Assim, os eslavos chamavam a constelação da Ursa Maior apenas de balde.
Mas os mais difundidos são os nomes das constelações dados em homenagem aos personagens do épico grego antigo. É possível, embora com algum exagero, dizer que os nomes das constelações e estrelas no céu são suas primeiras coordenadas primitivas.
Pérolas do céu
Os astrônomos não ignoraram as mais belas estrelas brilhantes. Eles também foram nomeados após deuses e heróis helênicos. Assim, as constelações alfa e beta de Gêmeos são nomeadas respectivamente Castor e Pólux em homenagem aos nomes dos filhos de Zeus, o Trovão, nascidos após sua próxima aventura amorosa.
A estrela Algol, alfa da constelação de Perseu, merece atenção especial. Segundo a lenda, este herói, tendo derrotado em uma batalha mortal o demônio do sombrio Tártaro - a Górgona Medusa, que transforma todas as coisas vivas em pedra com seu olhar, levou sua cabeça com ele como uma espécie de arma (os olhos de até uma cabeça decepada continuou a "trabalhar"). Então, a estrela Algol está na constelação do olho desta mesma cabeça de Medusa, e isso não é totalmente acidental. Observadores da Grécia Antiga chamaram a atenção para mudanças periódicas no brilho de Algol (um sistema estelar binário cujos componentes se sobrepõem periodicamente para um observador terrestre).
Claro, a estrela “piscando” tornou-se o olho do monstro dos contos de fadas. Coordenadas da estrela Algol no céu: ascensão reta - 3 horas 8 minutos, declinação + 40 °.
Calendário Celestial
Mas não devemos esquecer que a Terra não gira apenas em torno de seu eixo. A cada 6 meses o planeta está do outro lado do Sol. A imagem do céu noturno muda naturalmente neste caso. Isso tem sido usado por astrólogos para determinar com precisão as estações do ano. Por exemplo, na Roma antiga, os alunos esperavam impacientemente que Sirius (os romanos chamavam de férias) aparecesse no céu da manhã, porque nesses dias eles podiam ir para casa descansar. Como você pode ver, o nome estelar dessas férias estudantis sobreviveu até hoje.
Além das férias escolares, a posição dos objetos no céu determinou o início e o fim da navegação marítima e fluvial, deu origem a campanhas militares, atividades agrícolas. Os autores dos primeiros calendários detalhados em diferentes partes do mundo eram precisamente astrólogos, astrólogos, sacerdotes de templos, que aprenderam a determinar com precisão as coordenadas das estrelas. Em todos os continentes onde se encontram os restos de civilizações antigas, são encontrados complexos de pedra inteiros construídos para observações e medições astronômicas.
Sistema de coordenadas horizontal
Mostra as coordenadas das estrelas e outros objetos na esfera celeste no modo "aqui e agora" em relação ao horizonte. A primeira coordenada é a altura do objeto acima do horizonte. Um valor angular é medido em graus. O valor máximo é +90° (zênite). As luminárias têm um valor zero da coordenada,localizado na linha do horizonte. E, finalmente, o valor mínimo de altura -90° é para objetos localizados no ponto nadir ou nos pés do observador - o zênite é vice-versa.
A segunda coordenada é o azimute - o ângulo entre as linhas horizontais direcionadas ao objeto e ao norte. Este sistema também é chamado de topocêntrico por causa da ligação de coordenadas a um determinado ponto do globo.
O sistema não está isento de falhas. Ambas as coordenadas de cada estrela mudam a cada segundo. Portanto, não é adequado para descrever, digamos, a localização das estrelas nas constelações.
Star GLONASS e GPS
Como esse sistema é usado? Se você se mover ao redor do planeta a distâncias suficientemente grandes, a imagem estelar certamente mudará. Isso foi notado por navegadores antigos. Para um observador de pé no Pólo Norte, a Estrela do Norte estará em seu zênite, diretamente acima. Mas um morador do equador poderá ver o Polar apenas no horizonte. Movendo-se ao longo dos paralelos (de leste a oeste), o viajante notará que os pontos e horários do nascer e do pôr do sol de certos objetos celestes também mudarão.
Isto é o que os marinheiros aprenderam a usar para determinar sua localização nos oceanos. Ao medir o ângulo de elevação acima do horizonte da Estrela do Norte, o navegador do navio recebeu o valor da latitude. Usando um cronômetro preciso, os marinheiros compararam a hora do meio-dia local com a referência (Greenwich) e receberam a longitude. Ambas as coordenadas terrestres, aparentemente, não poderiam ser obtidas sem calcularcoordenadas de estrelas e outros corpos celestes.
Apesar de toda a sua complexidade e proximidade, o sistema descrito para determinar a localização no espaço tem servido fielmente aos viajantes por mais de dois séculos.
Primeiro sistema de coordenadas estelares equatoriais
Nela, as coordenadas celestes estão vinculadas tanto à superfície da terra quanto aos pontos de referência no céu. A primeira coordenada é a declinação. O ângulo entre a linha direcionada à luminária e o plano do equador (o plano perpendicular ao eixo do mundo - a linha de direção à Estrela do Norte) é medido. Assim, para objetos estacionários no céu, como estrelas, essa coordenada permanece sempre a mesma.
A segunda coordenada no sistema será o ângulo entre a direção da estrela e o meridiano celeste (o plano no qual o eixo do mundo e o fio de prumo se cruzam). Assim, a segunda coordenada depende da posição do observador no planeta, bem como do momento no tempo.
O uso deste sistema é muito específico. É usado ao instalar e depurar os mecanismos de telescópios montados em plataformas giratórias. Tal dispositivo pode "seguir" objetos girando junto com a cúpula celeste. Isso é feito para aumentar o tempo de exposição ao fotografar áreas do céu.
Equatorial 2 estrelado
E como são determinadas as coordenadas das estrelas na esfera celeste? Para isso, existe um segundo sistema equatorial. Seus eixos são fixos em relação a objetos espaciais distantes.
Primeira coordenada,como o primeiro sistema equatorial, é o ângulo entre a luminária e o plano do equador celeste.
A segunda coordenada é chamada de ascensão reta. Este é o ângulo entre duas linhas que se encontram no plano do equador celeste e se cruzam no ponto de sua interseção com o eixo do mundo. A primeira linha é colocada no ponto do equinócio vernal, a segunda - no ponto de projeção da luminária no equador celestial.
O ângulo de ascensão reta é plotado ao longo do arco do equador celeste no sentido horário. Pode ser medido tanto em graus de 0° a 360°, quanto no sistema "horas: minutos". Cada hora equivale a 15 graus.
Como medir a ascensão reta de uma estrela, mostra o diagrama.
Quais mais são as coordenadas das estrelas?
Para determinar nosso lugar entre outras estrelas, nenhum dos sistemas acima é adequado. Os cientistas fixam a posição das luminárias mais próximas no sistema de coordenadas da eclíptica. Difere do segundo plano equatorial porque o plano de base é o plano da eclíptica (o plano em que se situa a órbita da Terra em torno do Sol).
E finalmente, para determinar a localização de objetos ainda mais distantes, como galáxias, nebulosas, é usado o sistema de coordenadas galácticas. É fácil adivinhar que se baseia no plano da Via Láctea (este é o nome da nossa galáxia espiral nativa).
Está tudo perfeito?
Na verdade não. As coordenadas da estrela polar, ou seja, a declinação, são 89 graus e 15 minutos. Isso significa que está quase a um grau de distânciapólos. Para navegar pelo terreno, se uma pessoa perdida estiver procurando um caminho, esse local é ideal, mas para planejar o curso de um navio que terá que percorrer milhares de quilômetros, foi necessário fazer um ajuste.
Sim, e a imobilidade das estrelas é um fenômeno aparente. Mil anos atrás (muito pouco para os padrões cósmicos), as constelações tinham uma forma completamente diferente.
Assim os cientistas não puderam determinar por muito tempo por que na pirâmide de Quéops um túnel inclinado sai da câmara funerária até a superfície de uma das faces. A astronomia veio em socorro. As coordenadas das estrelas mais brilhantes em diferentes períodos de tempo foram calculadas minuciosamente, e os astrônomos sugeriram que durante a construção da pirâmide, exatamente na linha onde esse túnel "olha", havia a estrela Sirius - um símbolo do deus Osíris, um sinal de vida eterna.
