ЭКЛИПТИКА (греч. ekleiptikos «относящийся к затмению») - большой круг небесной сферы, образуемый пересечением плоскости эклиптики (плоскости, в которой Земля обращается вокруг Солнца) и небесной сферы. С точки зрения земного наблюдателя, эклиптика - это линия на небесной сфере, вдоль которой Солнце совершает свое годичное движение относительно звезд (это движение совершается в направлении, обратном суточному вращению небесной сферы, - с запада на восток). За сутки Солнце сдвигается вдоль эклиптики на 4" дуги. Угол между плоскостью небесного экватора и плоскостью эклиптики составляет 23°27". В соответствии с делением года на двенадцать месяцев эклиптика поделена на 12 отрезков по 30° в каждом (средний путь, проходимый Солнцем за месяц), которые получили названия знаков Зодиака. У Птолемея эта линия очень образно названа «кругом, проходящим через середины зодиакальных созвездий». Этимология слова «эклиптика» связана с тем, что затмения Солнца и Луны происходят только тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения своего видимого небесного пути с этой линией. См.: Дракона точки, Зодиак.

ЭКЛИПТИКА

Эклиптикой называется воображае­мая траектория годичного движения Солнца вокруг Земли, в ходе которого Солнце последовательно проходит че­рез двенадцать знаков зодиака. Плос­кость эклиптики наклонена к плоскос­ти небесного экватора под углом приблизительно 23°27" и пересекается с ним в двух точках: точке весеннего равноденствия* и точке осеннего рав­ноденствия (см. также «Космогра­фия»).

ЭКЛИПТИКА (VIA SOUS, СОЛНЕЧНЫЙ ПУТЬ)

Орбита Земли, если смотреть с Солнца. Однако для большинства астрологических целей эклиптика считается орбитой, описываемой Солнцем вокруг Земли (via solis - солнечный путь). Термин via solis переименовали в эклиптику, так как именно вдоль нее в точках ее пересечения с небесным экватором (экватор Земли, спроецированный на фон небесной сферы) происходят затмения (ecleptic - эклиптика, eclepse - затмение). Из-за наклона оси Земли эклиптика пересекается с небесным экватором под углом в 23"/2°- Двенадцать знаков зодиака, через которые Солнце проходит за год, располагаются за пределами эклиптики.

Проекции эклиптики на Землю и на небесную сферу

Проекции зодиакального пояса (прозрачность 33 %) шириной 18 градусов

Можно в течение года каждый день отмечать положение Солнца, соединив потом точки отрезками, аппроксимируя плавной кривой, фиксируя и координаты Солнца.

Старые карты и эклиптика на старых картах в Google Планета Земля.
Здесь зодиакальный пояс навсю ширину между тропиками

Широтане та!!! Солнце на самом деле южнеее

Суточное вращение Земли происходит с запада на восток . А небо и все объекты на нембудут передвигаться с Востока на Запад. Солнце встает на Востоке, а заходит на Западе.

Зодиа́к (зодиакальный круг, от греч. ζῷον - ж ивое существо) - пояс на небесной сфере, простирающийся на 9° в обе стороны от эклиптики. По зодиаку проходят видимые пути Солнца, Луны и планет. При этом Солнце движется по эклиптике, а остальные светила в своём движении по зодиаку уходят то вверх от эклиптики, то вниз.

Начальной точкой зодиакального круга принято считать точку весеннего равноденствия - восходящий узел солнечной орбиты, в котором эклиптика пересекает небесный экватор.

Зодиак проходит через 13 созвездий, однако зодиакальный круг делится на 12 равных частей, каждая из 30° дуг обозначается знаком зодиака, символом соответствующего зодиакального созвездия; при этом созвездию Змееносца никакой знак зодиака не соответствует.

В современной астрономии символы зодиакальных знаков используются для обозначения весеннего (знак Овна) и осеннего (знак Весов) равноденствий и восходящего и нисходящего узлов орбит небесных тел (знаки Льва в прямом и перевёрнутом виде).

Зодиакальный пояс относительноэкватора небесной сферы (шириной 46 55’ по 23 градуса на север и юг от экватора) –23 27 – угол наклона плоскости эклиптики к экватору

Моделирование эклиптики в системе «Вектор» (см. листинг)

Моделирование движения Солнцавдоль эклиптики в системе Вектор

ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ ПО ЗОДИАКУ (оригинал см. ).
Наблюдая с Земли за ночным небом вся картина звездного неба в течение ночи медленно поворачивается как целое. Это происходит из-за суточного вращения Земли вокруг свой оси. Раньше люди думали, что наоборот некая огромная сфера, к которой неподвижно прикреплены звезды, вращается вокруг Земли. Эту сферу назвали "сферой неподвижных звезд". Подобное понятие используется в астрономии и сегодня, хотя в реальности такой сферы, конечно, не существует. Тем не менее, часто бывает очень удобно считать, что сфера неподвижных звезд все же есть. Это, с одной стороны, упрощает астрономические рассуждения, связанные с видимым движением планет, а с другой - приводит в точности к той же картине видимого с Земли звездного неба, что и в реальности.

Звезды расположены от Земли настолько далеко по сравнению с телами Солнечной системы, что расстояние до них можно считать бесконечным. Или, что то же самое, - очень большим и одинаковым для всех звезд. Поэтому можно представлять себе, что все звезды действительно расположены на некоторой сфере весьма большого ("бесконечного") радиуса с центром в Земле. Так как радиус воображаемой сферы несравнимо больше, чем расстояние от Земли до Солнца, то с тем же успехом можно считать, что центр сферы расположен не в Земле, а в Солнце. Вокруг Солнца по орбитам конечного радиуса вращаются планеты, в том числе и Земля. Причем вся Солнечная система помещается в центре звездной сферы, рис. 16.2.

Рис. 16.2

Вращении Земли вокруг своей оси определяет лишь видимую в данный момент из данной точки земной поверхности часть звездного неба. Можно находиться на земной поверхности со стороны Солнца и видеть на небе Солнце.В данном месте Земли будет день. Наоборот, если наблюдатель оказался с другой стороны Земли, то Солнца он не увидит - оно будет загорожено для него Землей вместе с половиной всей звездной сферы. Зато он увидит звезды и планеты на другой половине звездной сферы. Граница видимой и невидимой половин звездной сферы - это местный горизонт наблюдателя.

Итак, суточное вращение Земли вокруг своей оси определяет лишь видимость или невидимость Солнца и планет в тот или иной момент в том или ином месте земной поверхности. Сам гороскоп - то есть расположение планет по созвездиям Зодиака в данный момент - от этого вращения никак не зависит. Тем не менее, суточное вращение Земли нам все-таки придется учитывать, когда надо проверять условия видимости планет в том или ином гороскопе. А пока будем считать, что наблюдатель видит все. Другими словами, представим себе воображаемого наблюдателя, который сидит в центре прозрачной Земли и видит Солнце, планеты и звезды одновременно.

Встав на такую точку зрения, легко понять, как происходит видимое с Земли движение планет по звездному небу. В самом деле, положение любой планеты, а также Солнца среди звезд (при взгляде с Земли) определяется направлением луча, направленного из Земли на планету. Если мысленно продолжить луч до пересечения со сферой неподвижных звезд, то он "проткнет" ее в некоторой точке. Эта точка и даст положение нашей планеты среди звезд в данный момент времени.
Поскольку все планеты, включая Землю, вращаются вокруг Солнца, то луч, направленный из Земли на любую из планет (включая Солнце и Луну), все время поворачивается, рис. 16.2. Поскольку поворачивается как начало, так и конец отрезка, продолжением которого является луч. Соответственно, Солнце и все планеты медленно (но с разной скоростью) смещаются относительно неподвижных звезд. Небесный путь каждой из планет определяется, очевидно, траекторией точки пересечения луча, направленного на планету с Земли, и воображаемой сферы неподвижных звезд. Заметим теперь, что все эти лучи постоянно находятся в одной и той же плоскости - "плоскости орбит" Солнечной системы. В самом деле, в астрономии известно, что плоскости вращения планет вокруг Солнца очень близки друг к другу, хотя и не совпадают в точности. Приближенно можно считать, что все они являются одной той же плоскостью - "плоскостью орбит". Пересечение этой плоскости со сферой неподвижных звезд и даст тот "звездный путь", по которому будет происходить видимое с Земли годовое движение всех планет (включая Солнце и Луну) среди звезд.

Самым простым будет звездный путь Солнца. Приблизительно равномерное вращение Земли вокруг Солнца превращается, с точки зрения земного наблюдателя, в такое же равномерное вращение Солнца вокруг Земли. Это сводится к тому, что Солнце движется среди звезд в одном и том же направлении и с постоянной скоростью. Совершая полный круг в течение года. Точная величина этого промежутка времени называется в астрономии "звездным годом".
Пути движения других планет сложнее. Они получаются в итоге взаимодействия двух вращений: вращения Земли - начала отрезка, - и вращения планеты - конца отрезка, определяющего направление на планету. В результате, с точки зрения земного наблюдателя планеты время от времени останавливаются на звездном небе. Затем поворачивают назад, потом снова поворачивают и продолжают движение в основном направлении. Это - так называемое попятное движение планет. Оно было замечено давно и его объяснению были посвящены усилия многих древних астрономов. Надо сказать, что "античная" теория Птолемея описывает указанное явление уже с весьма высокой точностью.

Здесь мы все время говорили о годовом движении Солнца и планет среди звезд. Что касается суточного движения Солнца по небу - от восхода до заката и обратно, - то оно не смещает Солнце относительно звезд и вообще ничего не меняет на звездном небе. То есть не меняет гороскоп. Поскольку причиной суточного движения является вращение Земли вокруг своей оси, которое не влияет на взаимную конфигурацию планет в солнечной системе. Поэтому при суточном движении ни Солнце, ни планеты не смещаются по сфере неподвижных звезд и вращаются с ней как единое целое.

Рис. 16.3

4. РАЗБИЕНИЕ ЗОДИАКАЛЬНОГО ПОЯСА НА СОЗВЕЗДИЯ.
Воспроизведем еще раз геометрию звездной сферы на рис. 16.3 Годовой путь Солнца, Луны и планет среди звезд проходит вдоль одной и той же окружности на небесной сфере, которая в астрономии называется ЭКЛИПТИКОЙ. Звезды, расположенные вблизи эклиптики, образуют ЗОДИАКАЛЬНЫЕ СОЗВЕЗДИЯ. Получается замкнутый пояс созвездий, охватывающий небесный свод и как бы нанизанный на эклиптику.

Если говорить точнее, то эклиптикой называется окружность пересечения плоскости вращения Земли вокруг Солнца с воображаемой сферой неподвижных звезд. За центр сферы можно принять центр Солнца, лежащий в плоскости эклиптики. На 16.3это точка O. Впрочем, по отношению к далеким звездам движением Земли, а также расстоянием от Земли до Солнца, можно пренебречь и считать Землю неподвижным центром небесной сферы.

Сегодня известно, что эклиптика поворачивается с течением веков, хотя и очень медленно. Поэтому вводится понятие мгновенной эклиптики для данного года или для данной эпохи. Мгновенное положение эклиптики для той или иной эпохи называется ЭКЛИПТИКОЙ ДАННОЙ ЭПОХИ. Например, положение эклиптики на 1 января 2000 года называется "эклиптикой эпохи 2000 года" или, сокращенно, "эклиптикой J2000".

Буква "J" в обозначении эпохи J2000 напоминает о том, что в астрономии время обычно исчисляется в юлианских веках. Есть и другой способ астрономического исчисления времени - в ДНЯХ ЮЛИАНСКОГО ПЕРИОДА СКАЛИГЕРА. Скалигер предложил пронумеровать дни подряд, начиная с 4713 года до н.э. Например, юлианский день 1 января 1400 года равен 2232407.

Кроме эклиптики на небесной сфере на рис. 16.3изображена еще одна большая окружность - так называемый ЭКВАТОР. Экватор на небесной сфере - это окружность, по которой плоскость земного экватора пересекается с воображаемой сферой. Окружность экватора довольно быстро поворачивается со временем, постоянно меняя свое положение на небесной сфере.

Эклиптика и экватор пересекаются на небесной сфере под углом приблизительно 23 градуса 27 минут. Точки их пересечения обозначены через Q и R. Солнце в своем годичном движении вдоль эклиптики два раза пересекает экватор в этих точках. Точка Q, через которую Солнце переходит в северную полусферу, называется точкой ВЕСЕННЕГО РАВНОДЕНСТВИЯ. В это время день равен ночи. Противоположная ей точка на небесной сфере - точка ОСЕННЕГО РАВНОДЕНСТВИЯ. На рис. 16.3 она обозначена через R. Через точку осеннего равноденствия Солнце переходит в южную полусферу. В этот момент день также сравнивается с ночью.

Точки ЗИМНЕГО И ЛЕТНЕГО СОЛНЦЕСТОЯНИЙ на небесной сфере тоже расположены на эклиптике. Четыре точки равноденствий и солнцестояний делят эклиптику на 4 равные части.

С течением времени все четыре точки равноденствий и солнцестояний медленно движутся вдоль эклиптики в направлении уменьшения эклиптикальных долгот. Такое движение называется в астрономии ПРЕЦЕССИЕЙ ДОЛГОТ или просто прецессией. Скорость прецессии составляет примерно 1 градус за 72 года. Это смещение точек равноденствий и солнцестояний приводит к так называемому предварению равноденствий в юлианском календаре.

В самом деле, поскольку юлианский год очень близок к звездному году - то есть к периоду обращения Земли вокруг Солнца, - то смещение точки весеннего равноденствия по эклиптике влечет за собой смещение дня весеннего равноденствия в юлианском календаре (то есть - по "старому стилю"). А именно, день весеннего равноденствия по "старому стилю" постепенно передвигается на все более ранние числа марта - со скоростью приблизительно 1 сутки за 128 лет.

Для определения положений небесных светил необходимы координаты на небесной сфере. В астрономии существует несколько таких систем координат. ЭКЛИПТИКАЛЬНЫЕ КООРДИНАТЫ.

Рассмотрим небесный меридиан, проходящий через полюс эклиптики P и через данную точку A на небесной сфере, координаты которой надо определить. Он пересечет плоскость эклиптики в некоторой точке D, рис. 16.3. Тогда дуга QD будет изображать ЭКЛИПТИКАЛЬНУЮ ДОЛГОТУ точки А , а дуга AD - ее ЭКЛИПТИКАЛЬНУЮ ШИРОТУ. Напомним, что Q - это точка весеннего равноденствия.

Таким образом, эклиптикальные долготы на небесной сфере отсчитываются от точки весеннего равноденствия той эпохи, эклиптику которой мы выбрали в данном случае. Другими словами, система эклиптикальных координат на небесной сфере "привязана" к некоторой фиксированной эпохе. Однако, один раз зафиксировав эклиптику и выбрав систему координат на небесной сфере, можно с ее помощью задавать положения Солнца, Луны, планет и вообще - любых небесных тел - В ЛЮБОЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ.

В своих расчетах для задания координат на небесной сфере мы пользовались эклиптикой J2000 эпохи 1 января 2000 года. В качестве приблизительной основы для разграничения зодиакальных созвездий по эклиптикальной долготе J2000 мы взяли разбиение эклиптики J1900 (1 января 1900 года), предложенное Т.Н.Фоменко. Это разбиение выполнено по очертаниям созвездий на карте звездного неба. В пересчете на координаты эпохи J2000 (1 января 2000 года) это разбиение выглядит следующим образом:

Таблица

Надо сказать, что границы созвездий на звездном небе определены не совсем четко. Поэтому любое разбиение эклиптики по зодиакальным созвездиям в какой-то мере приблизительно и грешит условностью. Различные авторы приводят несколько разнящиеся разбиения.

слегка аким образом, оба р

Рис. 15.2

Примерно такое же разбиение и на средневековой звездной карте А.Дюрера, которая была приведена выше. Отличия опять-таки находятся в пределах 5 градусов дуги. Эту условность границ между зодиакальными созвездиями приходилось учитывать. Мы учитывали ее в своих расчетах двумя путями. Во-первых, написанная нами программа астрономического расчета дат гороскопов автоматически добавляла 5-градусный допуск ко всем границам созвездий. Другими словами, "нарушение" любой границы между созвездиями с любой стороны на величину не более 5 градусов дуги нарушением не считалось. Во-вторых, при расшифровке зодиаков и поиске предварительных астрономических решений мы всегда несколько расширяли границы указанных на зодиаке интервалов для планет. А именно - планетам разрешалось "залезать" в соседние созвездия на половину длины созвездий вдоль эклиптики.

Это полностью исключало возможность потерять правильное решение из-за мелких неточностей в разграничении зодиакальных созвездий. При этом, естественно, появлялось некоторое количество лишних решений. Однако все они отсеивались на стадии проверки по частным гороскопам и по признакам видимости планет.
Кроме того, на последнем этапе нашего исследования каждое из полученных нами окончательных решений было тщательно проверено с помощью компьютерной программы Turbo-Sky на точное соответствие положений всех планет с указаниями исходного египетского зодиака.

Однако при этом ни одного случая плохого соответствия между положениями планет на зодиаке и в окончательном решении не возникло. Другими словами, все найденные нами окончательные решения - то есть решения, прошедшие проверку на частные гороскопы и на признаки видимости планет, - оказались в очень хорошем соответствии со своими зодиаками и по расположению планет. Хотя, повторим, при первоначальном поиске это соответствие проверялось лишь в ослабленном варианте.

Все выше сказанное мы попытаемся смоделировать а системе Вектор, начав с самого простого: изобразить зодиакальный пояс, созвездия ипуть движения Солнца по ним.

Листинг

" Эклептика - круг через три точки

Ug_e =23.45

Ug_ep =9

Rr = 6.378

Krug.ss p(0,0,0), Rr , p(0,0,1)

Set O = p(0,0,0)

Set E1 = p(0,0,Rr)

Set E2 = p(0, 0,-Rr)

Set E3 = PointSfera (-ug_e , 0, Rr , 0)

Set Nn = NormPlosk (E1,E2 , E3)

Krug.ss p(0,0,0), Rr , Nn

Width= 77

SetColor 0,0,255

Set Zp11 = PointSfera (-ug_e+9, 0, Rr , 0)

Set Zp12 = PointSfera (180-ug_e-9, 0, Rr , 0)

" Сначаланайти 3-ю точку.

" Set C = PointSfera (((-ug_e+9)+(180-ug_e-9))/2, 90, Rr , 0)

Set C1 = PointSfera (8.38, 86.08, Rr , 0)

Set Oc = CentrDuga3p (Zp11,Zp12,C1 ) " метод вычисляет центр окружности через три тчоки

Rp = RadiusDuga3p (Zp11,Zp12,C1) " вычисляет радиусокружности описанной вокруг трех точек

Set N1 = NormPlosk (Zp11,Zp12,C1) " нормаль к плоскости орбиты

"Krug.ss Oc , Rp , N1"круг

" построим круги через три точки

" Сначаланайти 3-ю точку.

" Зодикальный пояс - круги через три точки

Set Zp21 = PointSfera (-ug_e-9, 0, Rr , 0)

Set Zp22 = PointSfera (180-ug_e+9, 0, Rr , 0)

Set C2 = PointSfera (-8.38, 94, Rr , 0)

Set Oc = CentrDuga3p (Zp21,Zp22,C2 ) " метод вычисляет центр окружности через три тчоки

Rp = RadiusDuga3p (Zp21,Zp22,C2) " вычисляет радиусокружности описанной вокруг трех точек

Set N1 = NormPlosk (Zp21,Zp22,C2) " нормаль к плоскости орбиты

n11 = LastNmb

Krug.ss Oc , Rp , N1"круг

Dubl

Obj.Translate P(-0.37, 0.95, 0)

obj.scale =1.02

Dubl

Obj.Translate P(-0.37, 0.95, 0)

obj.scale =0.98

n12 = LastNmb

MoveToGroup n11+1, n12+1, "grupa "

n13 = LastNmb

PolyPov.Reset

PolyPov.SS p(0,0,0), n13, 20, 51, 0, 1

" зададим Землю

Set N = p (0, 0, 1)

Arc.ss O, 0.5, 0.5, 90, -90, N, 0

n71 = Vector.LastNmb ()

RoundPov.ss P(0, 0, 0), n71, 51,51, -180,180

Dubl

SetFillColor 255,0,0

" Точка на окружности от t

" Сначала активизируем линию эклиптики

CurrObjNmb = n61

Polyline.FromCurrObj 360" перезадаем линию эклиптики полилинией

hag = 1/360

Set A = Polyline.P (225.5*hag)

Ngpoint.ss A

Width = 555

SetColor 255,0,0

Text.ss A , " Весы "

Как смоделировать движение, чтобы по эклиптики оно начиналось из точки весеннего равноденствия (Овна)?

Для этого в листинге заменим строку задания круга эклиптика

" Krug.ss p(0,0,0), Rr , Nn

так:

Arc.ss O, Rr , Rr , - 90 + Ug _ e , 270+ Ug _ e , N n , 0 " изменить начало движения

Следующаясразу возникает задача: Задать Солнце в том или ином знаке Зодиака.

В Google Планета Земля задать долготу(см. таблицу) и широту на эклиптике по соответствующей долготе. В системе Вектор это можно осуществить параметрически (1/360 умноженное на соответствующий угол)

Пример. Определить положение Солнца в созвездии Весов. Это будет (215+236)/2=225.5

К точке «Весов» можно поместить картинку, знак.

Также можно найти остальные знаки.

Ниже показаны разные варианты заданиязодиакального пояса

На рисунке видно, что некоторые созвездия реально выходят из эклиптического пояса .

Здесь зодиакальный пояс по ширине увеличен

По таблице получилось расположение в пересчете на координаты эпохи J2000 (1 января 2000 года) знаков:

Следующий этап: определить положение Солнца в тот или иной день той или иной эпохи.

Начала отсчета возьмем способ астрономического исчисления времени - в ДНЯХ ЮЛИАНСКОГО ПЕРИОДА по Скалигеру, который предложил пронумеровать дни подряд, начиная с 4713 года до н.э.Например, юлианский день 1 января 1400 года равен 2232407. Вопрос : какой будет день на 1 января 2012 года? Поищем в Интернете., найдем ответ.

Да есть такой счетчик ; по нему1 января2012 года будет 2 456 262-й деньв днях Юлианского периода.

Так далеко забираться назад нет, по-видимому, смысла, потому надо уметь устанавливать периоды эпох.

Есть калькулятор сколько дней прошло между двумя датами?

Вращение Солнца и Луны вокруг Земли в геоцентрической системе Пталомея Так что за год Луна вращается вокруг своей оси 365/28 (тринадцать раз и один день в остатке) . Отсюда можно определить сколько будет затмений Солнца и Луны из условия, что Земля, Луна и Солнце лежат в одной плоскости. Обычно их бывает 5-6. Не трудно смоделировать 13оборотов Луны за один оборот Солнца и, действительно, наблюдается такое количество солнечных затмений - посчитайте.

.

Чтобы понять принцип видимого движения Солнца и других светил на небесной сфере, рассмотрим сперва истинное движение Земли . Земля является одной из планет . 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.

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.

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 . 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.

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 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°.

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.

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°.

Звездное небо во все времена привлекало людей. Таинственное и бесконечное пространство притягивало и пугало. Одним из важных понятий в современной астроном...

От Masterweb

Наблюдение за звездным небом во все века служило людям для получения нужной информации. Мы находим астрономические таблицы у египтян, шумеров, майя. По ним древние люди определяли время начала сельскохозяйственных работ, разлива рек, солнечные и лунные затмения, создавали календари. Во времена Великих географических открытий звезды служили единственным ориентиром для кораблей в океане. Поэтому астрономические знания были жизненно важны. Все, кто когда-либо интересовался астрономией, слышал название "эклиптика". Это понятие встречается при описании движения небесных тел, определении звездных координат. Рассмотрим, что такое эклиптика.

История

В древности, когда люди считали Землю плоской и покрытой небесной чашей, движение солнца объясняли по-разному. Это бог Ра у египтян проплывал на своей лодке, или Гелиос у греков правил колесницей. Но путь этих богов по небу повторялся год от года.

В геоцентрической системе мира Птолемея Солнце вращалось вокруг Земли вместе с другими планетами, и путь его в течение года был назван эклиптикой солнца. Эта воображаемая линия служила важным ориентиром для определения координат и была одним из основных элементов армиллярной сферы. С помощью армиллярной сферы определялись звездные координаты, и эклиптика на ней обычно представляла широкое кольцо с изображением знаков зодиака. Что такое эклиптика в современной науке?

Определение

После открытия Коперника стало ясно, что видимое с Земли движение Солнца по эклиптике объясняется движением Земли вокруг центрального светила. Но это понятие не перестало существовать. Слово "эклиптика" произошло от древнегреческого "эклипсис", что значит "затмение". Только на этой линии наблюдаются солнечные и лунные затмения. Современная астрономия определяет эклиптику как круг, по которому солнце движется в течение года. Если быть точнее, то это линия сечения сферы плоскостью орбиты геометрического центра пары Земля-Луна.

Плоскость

Плоскость эклиптики образует орбита системы Земля-Луна при вращении вокруг Солнца. Угол наклона плоскости к небесному экватору составляет примерно 23 о. С течением времени он изменяется. Для расчета этих изменений существует специальная формула. Колебания угла наклона происходят периодически - каждые 18,6 лет. Диапазон изменения равен примерно 18,42". Происходят колебания наклона каждые 40 000 лет. Все планеты Солнечной системы имеют свой угол эклиптики.

Зодиак

В астрономии пояс небосвода примерно по 9 о по обе стороны от эклиптики называется зодиакальным поясом. В нем Солнце проходит тринадцать созвездий. Это двенадцать всем хорошо известных созвездий эклиптики, принятых в астрологии, и Змееносец.

Впервые зодиакальный круг встречается в Вавилоне (Месопотамия) в V веке до н. э. Там была принята шестидесятиричная система исчисления, где полный круг равен 360 о. Изначально вавилоняне разделили небосвод на 36 секторов, потом на 18 и на 12. В каждом секторе группа звезд образовывала созвездия. Каждому созвездию приписывались особенные свойства. В зодиаке были определены особенные точки.

Это весеннее равноденствие 21 марта (созвездие Рыб), летнее солнцестояние 22 июня (созвездие Рака), осеннее равноденствие 22 сентября (созвездие Весы) и зимнее солнцестояние 22 декабря (Козерог).

Змееносец

Созвездие Змееносца утвердилось на эклиптике в первой половине XX века, когда были уточнены границы и координаты созвездий. Оно расположено между Скорпионом и Стрельцом. Причем в Змееносце Солнце проводит даже больше времени, чем в Стрельце. В созвездии Змееносца вспыхнула в 1604 году последняя в нашей Галактике сверхновая звезда. Ее наблюдал еще Иоганн Кеплер. В 1848 году была зафиксирована вспышка новой звезды. В созвездии Змееносца много интересных астрономических объектов. Это красный карлик - звезда Барнарда, множество шаровых скоплений и около 2500 переменных звезд. Ученые открыли около 9 звезд в этом созвездии.

Эклиптическая система координат

На основе эклиптики существует система эклиптических звездных координат. Плоскость эклиптики была принята за основу. Координаты определяются между плоскостью и полюсом эклиптики. Основными координатами является эклиптическая широта и эклиптическая долгота. Широта - это угол между плоскостью эклиптики и объектом. Долгота - это угол между точкой весеннего равноденствия и плоскостью широты.

Типы координат

Существует два типа эклиптических координат. В первом типе за центральную точку принимается центр Земли. Такая геоцентрическая система используется в основном для расчетов лунных орбит. Во втором типе координат центром считается середина Солнца, и эта система используется при расчете орбит планет Солнечной системы. Учитывая периодические колебания угла наклона эклиптики, надо иметь в виду эпоху, когда были определены те или иные координаты. Для этого постоянно определяются текущие координаты полюсов эклиптики и Солнца.

Зодиакальная система координат

Эта система координат применяется в астрологии. Основной координатой здесь является зодиакальная позиция, которая вычисляется на основе эклиптической долготы. Широта в этой системе в основном не используется. Но в особых случаях определяется так же, как и в астрономии. Годичное движение Солнца и эклиптика служат важными индикаторами для астрологии.

Астрология

Во все времена люди верили, что на человеческую жизнь оказывает влияние расположение небесных светил. Так же, как развитие химии было вызвано потребностями алхимии, так и бурному развитию астрономии в средние века частично способствовала астрология. Каждому созвездию в астрологии приписывают свое особое влияние на человечество в целом и на каждого конкретного человека. От сочетания расположения созвездий и планет, по мнению астрологов, зависит буквально все - от счастливого супружества до состояния финансовых рынков. Существуют две крупные астрологические системы - Западная и Ведическая. Каждая из них оперирует своими постулатами, и выводы из одних и тех же посылов не всегда совпадают. Современная наука астрологию не признает, считая ее лженаукой. Но каждый из нас иногда читает гороскопы. Что такое эклиптика, в астрологии знает практически каждый

Полеты в пространстве

Во многих фантастических романах описываются приключения космических кораблей, астероидов, попавших в пояс, который расположен между орбитами Марса и Юпитера. Такие эпизоды есть у Ефремова, Стругацких, Лема. Пояс астероидов, как и все планеты Солнечной системы, вращается в плоскости эклиптики. Может быть, стоит выйти за пределы этой плоскости и избежать всех возможных столкновений? К сожалению, по законам небесной механики, это требует очень больших затрат энергии и, соответственно, большого количества дополнительного топлива. Кроме того, стоит учитывать, что обратное возвращение потребует тоже больших энергозатрат. В перспективе рассматриваются космические корабли с солнечным парусом, которые используют солнечный ветер.

Изначально эклиптикой называлась окружность, которая обозначает траекторию движения Солнца на земном небе.

С древних времен человек с большим интересом наблюдал за небом. Научные знания древних людей были крайне фрагментарны, в связи с этим у первобытных людей сильно развилась вера в сверхъестественные силы, представления о том, что силами природы на земле и в небе управляют высшие существа (боги). Изображения небесных тел, таких как Солнце, Луна и яркие звезды (в том числе и возможные сверхновые) часто встречаются в наскальных рисунках первобытных людей. на этих рисунках каменного и бронзового века часто изображается в виде диска, диска с точкой, диска с расходящимися лучами или креста, заключенного в круг. Кроме того, знание объектов неба упрощало древним людям ориентирование на местности. С переходом человеческой цивилизации от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству возникла большая потребность в создании календарей. Человеку было необходимо знать, когда проводить различные сельскохозяйственные работы, к примеру, посев или жатву. С древнейших времен человек заметил, что погода подвержена циклическим изменениям – к примеру, зима сменяет лето и т.д. С другой стороны первые земледельческие цивилизации возникли в долинах крупных рек (Нила, Евфрата, Тигра, Инда, Ганга, Хуанхэ и Янцзы). Первые земледельческие цивилизации активно использовали систему ирригационных каналов для орошения своих полей. Каждый год уровень воды в этих реках испытывал циклические колебания. Для решения задачи предсказания погодных условий и времени наступления разливов рек очень пригодились знания о движении Солнца. Древние люди достаточно быстро отметили, что движение Солнца по небу повторяется примерно через 365 земных суток (земной год). Первые свидетельства о создании солнечного календаря относятся к 5 тысячелетию до нашей эры (Древний Египет). Результатом создания годичного календаря стало внедрение системы летосчисления. Примечательным доказательством того, что уже в Древнем мире понимали важность наблюдения за Солнцем, является т.н. Стоунхендж в современной Великобритании. Предполагается, что сооружение, строительство которого датируется примерно третьим тысячелетием до нашей эры, было построено таким образом, чтобы тщательно отслеживать Солнце в день летнего солнцестояния (примерно 22 июня). Днем солнечного солнцестояния называется время года, с максимальной длительностью светового дня, и соответственно с самым коротким темным временем (продолжительностью ночи). Наиболее примечательные камни Стоунхенджа расположены оптимальным образом для наблюдения восхода и заката Солнца именно в день зимнего солнцестояния. С другой стороны отмечено неслучайное расположение камней древнего сооружения для наблюдения Солнца в день зимнего солнцестояния – времени максимальной длительности темного времени суток и минимальной длительности светлого времени суток.

С другой стороны отмечено, что отверстия в камнях Стоунхенджа были установлены таким неслучайным образом, чтобы проводить наблюдения закатов Луны во время максимального удаления от траектории Солнца (эклиптики). Такие события называются “верхняя Луна” и “нижняя Луна”. Во время них Луна отдаляется от эклиптики примерно на 5 градусов. Данные события вызваны тем, что орбиты Луны отличаются друг от друга на 5.1 градусов.

Плоскости орбит объектов Солнечной Системы

По современным теоретическим представлениям Солнечная Система образовалась в протопланетном газопылевом облаке. В связи с этим изначально большинство орбит образовавшихся объектов находилось в одной плоскости. Исключение составляли лишь кометные орбиты (большинство комет образовались в протозвездной туманности или были гравитационно захвачены Солнцем в межзвездном пространстве). В частности чаще всего “чужие“ кометы (пришельцы из межзвездной среды) встречаются на ретроградных орбитах. Такими орбитами называют орбиты с обратным (ретроградным) движением. Их наклонение заключено между 90 и 180 градусов.

После образования Солнечной Системы по причине постоянных гравитационных возмущений между объектами Солнечной Система, а так же от близких пролетов звезд происходило постоянное изменение орбит объектов Солнечной Системы (планет, астероидов). В частности орбиты становились более эксцентричными (менее круговыми), а их наклонение стало отличаться от изначальной плоскости протопланетного диска. Максимальное отличие наклонения планет Солнечной Системы от наклонения земной орбиты наблюдается у (7 градусов), а минимальное отличие у (меньше одного градуса).

В частности у наиболее крупной карликовой планеты Солнечной Системы (Эриды) наклонение орбиты достигает 44 градуса.

В целом большинство орбит объектов Солнечной Системы находится вблизи эклиптики. В связи с этим поиски околоземных астероидов и комет, которые могут столкнуться с Землей, практически не ведутся в районе эклиптических полюсов.

Предполагается, что гравитационные возмущения между объектами Солнечной Системы и близкими звездами привели не только к изменению орбит объектов Солнечной Системы, но и изменили наклонения осей вращения планет от изначального перпендикулярного направления к плоскости эклиптики. Как известно ось вращения Земли наклонена к эклиптике на 24 градуса. Из планет Солнечной Системы этот наклон является минимальным у (0.01 градусов), а максимальным у (177 градусов) и (98 градусов). Интересно отметить, что и у Солнца ось вращения не является строго перпендикулярной эклиптике. Её наклон составляет примерно 6 градусов. В последние годы теоретики объясняют существование этого наклона влиянием не открытой девятой планеты, масса которой в 5-10 раз превышает массу Земли, а период обращения составляет 10-20 тысяч лет.

Кроме планет, астероидов и комет в Солнечной Системе можно наблюдать т.н. , скопления пыли, которые расположены преимущественно в плоскости эклиптики. Этот свет можно увидеть даже невооруженным глазом при полном отсутствии ночного освещения. Предполагается, что источником этой пыли являются столкновения между астероидами. Прогнозируется, что данная пыль не может оставаться долгое время в Солнечной Системе по причине выдувания её солнечным светом.

Наклонения орбит планет у других звезд

В последние десятилетия появилась возможность наблюдать чужие планетные системы у других звезд, а так же их протопланетные диски. Нынешние наблюдения показали, что практически у каждой звезды могут существовать хотя бы маленькие планеты на небольшом расстоянии от звезды (внутри земной орбиты). Примерно в шести сотнях случаев открыты планетные системы с несколькими планетами (до восьми в системе Кеплер-90). Открытие систем вроде Кеплер-90 с восьмью транзитными планетами и TRAPPIST-1 с семью транзитными планетами хорошо доказывает, что большинство случаев наклонения орбит близки к друг другу (как и в Солнечной Системе). С другой стороны подробное изучение планетных систем с открытыми транзитными планетами привело к обнаружению многочисленных случаев нетранзитных планет. То есть эти системы отличаются большой разницей между наклонениями орбит экзопланет.

С другой стороны измерения лучевых скоростей звезд с известными транзитными планетами позволяют определить угол между экватором звезды и плоскостью орбиты транзитной планеты (т.н. Rossiter–McLaughlin(RM)-эффект). К настоящему времени этот эффект измерен для 134 транзитных планет.

В то же время, как следует из вышеприведенных схем, у некоторых транзитных планет наблюдается даже ретроградное вращение. Теоретики предполагают, что такие необычные орбиты связаны с наличием в системе других массивных объектов (к примеру, планет или звезд).