Что такое сутки с точки зрения астрономии 2 класс

Все люди, интересующиеся астрономией, знают, что слово «сутки» имеет много разных значений. Например, звёздные сутки, солнечные сутки. Но в последнее время возникли многие новые понятия, для которых используется то же самое слово. В этой статье мы дадим более точные определения.

1. Сутки как единица времени

Прежде всего напомним, что единицей времени в астрономии, как и в других науках, является секунда международной системы единиц СИ — атомная секунда. Приведём определение секунды, как оно дано 13-й Генеральной конференцией мер и весов в 1967 г.:

Если слово «сутки» используется для обозначения единицы времени, оно должно пониматься как 86400 атомных секунд. В астрономии употребляются и более крупные единицы времени: юлианский год — 365.25 суток точно, юлианское столетие — 36525 суток точно. Международный астрономический союз (общественная организация астрономов) в 1976 г. рекомендовал астрономам использовать именно такие единицы времени. Основная шкала времени, Международное атомное время (Time Atomic International, TAI), строится на основе показаний множества атомных часов в разных странах. Следовательно, с формальной точки зрения, основа измерения времени ушла из астрономии. Старые единицы «средняя солнечная секунда», «звёздная секунда» не должны использоваться.

2. Сутки как период вращения Земли вокруг оси

Дать определение такому употреблению слова «сутки» несколько сложнее. Причин тому много.

Во-первых, ось вращения Земли, или, выражаясь научно, вектор её угловой скорости, не сохраняет постоянного направления в пространстве. Это явление носит название прецессии и нутации. Во-вторых, сама Земля не сохраняет постоянной ориентировки относительно вектора её угловой скорости. Это явление называется движением полюсов. Поэтому радиус-вектор (отрезок от центра Земли до точки на поверхности) наблюдателя на поверхности Земли не вернётся через один оборот (и вообще никогда) к прежнему направлению. В-третьих, скорость вращения Земли, т.е. абсолютная величина вектора угловой скрости, тоже не остаётся постоянной. Так что, строго говоря, определённого периода вращения Земли не существует. Но с определённой степенью точности, несколько миллисекунд, можно говорить о периоде вращения Земли вокруг оси.

Кроме того, надо указать направление, относительно которого мы будем отсчитывать обороты Земли. Таких направлений в астрономии сейчас используется три. Это направление на точку весеннего равноденствия, на Солнце и небесное эфемеридное начало.

Период вращения Земли относительно точки весеннего равноденствия называется звёздными сутками. Он равен 23 h 56 m 04.0905308 s . Обратите внимание, что звёздные сутки — это период относительно точки весны, а не звёзд.

Точка весеннего равноденствия сама совершает сложное движение на небесной сфере, поэтому это число следует понимать как среднее значение. Вместо этой точки Международный астрономический союз предложил использовать «небесное эфемеридное начало». Мы не будем давать его определения (оно довольно сложно). Оно выбрано так, чтобы период вращения Земли относительно него был близок к периоду относительно инерциальной системы отсчёта, т.е. относительно звёзд или точнее, внегалактических объектов. Угол поворота Земли относительного этого направления называется звёздным углом. Он равен 23 h 56 m 04.0989036 s , чуть больше звёздных суток на величину, на которую точка весны смещается на небе из-за прецессии за сутки.

Наконец, рассмотрим вращение Земли относительно Солнца. Это самый сложный случай, поскольку Солнце движется на небе не по экватору, а по эклиптике и притом неравномерно. Но эти солнечные сутки, очевидно, и самые важные для людей. Исторически сложилось так, что атомная секунда была подогнана под период вращения Земли относительно Солнца, причём осреднение было сделано приблизительно за 19 век. Этот период равен 86400 единиц времени, которые назывались средними солнечными секундами. Подгонка произошла в два приёма: сначала было введено «эфемеридное время» и «эфемеридная секунда», а затем атомная секунда была положена равной эфемеридной секунде. Таким образом, атомная секунда всё-таки «происходит от Солнца», но атомные часы в миллион раз точнее, чем «земные часы».

Период вращения Земли не остаётся постоянным. Причин для этого много. Это и сезонные изменения в распределении температуры и давления воздуха по земному шару, и внутренние процессы, и внешние воздействия. Различают вековое замедление, декадные (в течение десятилетий) неравномерности, сезонные и внезапные. На рис. 1 и 2 приведены графики, показывающие изменение продолжительности суток в 1700-2000 гг. и в 2000-2006 гг. На рис. 1 прослеживается тенденция к увеличению суток, а на рис. 2 — сезонная неравномерность. Графики основаны на материалах Международной службы вращения Земли и опорных систем (International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS, http://www.iers.org/).

Нельзя ли вернуть основу измерения времени в астрономию и стоит ли это делать? Такая возможность существует. Это пульсары, периоды вращения которых сохраняются с большой точностью. Кроме того, их известно много. Не исключено, что на больших промежутках времени, например, десятилетиях, наблюдения пульсаров послужат уточнению атомного времени и будет создана шкала «пульсарного времени».

Изучение неравномерности вращения Земли очень важно для практики и интересно с научной точки зрения. Например, спутниковая навигация невозможна без знания вращения Земли. А его особенности несут информацию о внутреннем строении Земли. Эта сложная проблема ждёт своих исследователей.

Рис. 1. Отличие периода вращения Земли от 86400 с СИ, в миллисекундах. Данные до начала 20 в. не очень надёжны, но тенденция к увеличению продолжительности суток видна отчётливо.

Рис. 2. Изменение длительности суток в 2000-2006 гг. График показывает отличие периода вращения Земли от 86400 с (секунд СИ), в миллисекундах. Хорошо видна сезонная неравномерность.

Рис. 3. Радиотелескоп недалеко от Калязина. Инструменты такого типа используются для исследования вращения Земли.

Человек начал активно интересоваться измерением времени тогда, когда понял, что из этого можно извлечь практическую пользу.

В первую очередь это было необходимо для точного предсказания смены сезонов, что позволяло заранее планировать предстоящие сельскохозяйственные работы. В результате такие базовые понятия как год, месяц и сутки твёрдо вошли в культуру всех современных народов, а вместе с тем и в представление каждого отдельно взятого человека.

Но только в средние века многочисленные исследования звёздного неба дали возможность раскрыть истинную сущность наблюдаемых астрономических явлений. В результате научное знание приобрело несколько трактовок базовых временных терминов, о которых, однако, знают далеко не все.

Что такое год?

Изначально под годом подразумевался полный цикл смен времён года (зима, весна, лето, осень). Лишь после создания гелиоцентрической теории было доказано, что понятие года неразрывно связано с вращением Земли вокруг Солнца (а также наклоном земной оси). Для повышения точности вычисления траекторий небесных тел и решения других астрономических задач необходимо было чёткое определение термина «год», в результате чего на свет появилось несколько его трактовок:

Тропический год: временной отрезок, за который Солнце возвращается в изначальное положение на небесной сфере (с точки зрения наблюдателя на поверхности Земли). Продолжительность – 365 дней 5 часов 48 минут 45.19 секунд (незначительно меняется каждый год).

Сидерический: временной отрезок, за который Земля делает полный оборот вокруг Солнца и возвращается в начальную точку (отсчёт ведётся относительно звёзд, положение которых на небесной сфере изменяется очень медленно). Продолжительность — 365 дней 6 часов 9 минут 8,97 секунд.

Аномалистический год: временной отрезок, за который наша планета возвращается в определённую точку собственной орбиты – перицентр. Продолжительность – 365 дней 6 часов 13 минут 52,6 секунд.

Календарный год: временной отрезок, приближённо обозначающий полный сезонный цикл. Продолжительность 365 дней (в григорианском календаре).

Стоит отметить, что в современном календаре через каждые 4 года происходит увеличение годичного цикла на один день. Это связано с тем, что «лишние» четверти суток в конце каждого года суммируются и прибавляются к каждому пятому году.

Что такое месяц?

Понятие месяца большинство людей также ассоциируют с современным календарём. Однако исторически 30-дневный цикл привязан к лунному календарю, а точнее к 29-дневному периоду полной смены фаз единственного спутника нашей планеты. Такой месяц носит название синодического и длится 29 суток 12 часов 44 минуты и 2,8 секунд. По аналогии с годом (лунный) месяц может быть также тропическим, сидерическим и аномалистическим.

Большинство народов давали название тому или иному месяцу в соответствии с его свойствами, но в современном григорианском календаре проследить такие закономерности трудно. Дело в том, что название месяцев в этой системе заимствованы из латинского юлианского календаря, поэтому если перевести их на русский, то они получат однозначный смысл: сентябрь – седьмой, октябрь – восьмой, август – назван в честь Октавиана Августа, июль – в честь Юлия Цезаря и т.д.

Что такое сутки?

С астрономической точки зрения сутки являются периодом полного оборота Земли вокруг своей оси, поэтому у этого термина нет такого разнообразия интерпретаций, как у года и месяца. Учёные выделяют земные сутки (полный цикл день/ночь, видимый для наблюдателя с поверхности Земли. Продолжительность – 24 часа) и звёздные сутки (полный цикл для стороннего наблюдателя. Продолжительность – 23 часа 56 минут 4 секунды).

Такая разница объясняется тем фактом, что за сутки наша планета несколько продвигается по свое орбите, поэтому для завершения цикла для земного наблюдателя планета должна немного «довернуться». Также стоит отметить, что разделение суток на 24 часа является абсолютно условным делением, которое продиктовано культурными особенностями европейской культуры (в истории есть примеры того, как различные народы делили сутки на 10, 22, 30 частей, которые, к тому же, могли быть неодинаковыми по продолжительности).

Из-за действия сил гравитации Солнца скорость вращения нашей планеты очень медленно замедляется, в результате чего продолжительность суток увеличивается. Например, 500 млн. лет назад в сутках было всего 20,5 часов, следовательно, за каждое столетие этот важный временной промежуток увеличивается на 2 миллисекунды.

Что такое сутки с точки зрения астрономии 2 класс

Сутки в астрономии — это промежуток времени между двумя верхними кульминациями светила — истинными полуднями. Продолжительность суток на планете зависит только от угловой скорости её собственного вращения. Если в качестве светила выбрать далёкую звезду, то, в отличие от центрального светила планетной системы, такие сутки будут иметь иную продолжительность. Например, на Земле различают средние солнечные сутки (24 часа) и звёздные сутки (приблизительно 23 часа 56 минут 4 секунды). Они не равны друг другу, потому что, из-за орбитального движения Земли вокруг Солнца, для наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, Солнце смещается на фоне далёких звёзд.

Средние солнечные сутки привязаны к фиктивному «среднему Солнцу» — равномерно движущейся по экватору точке, совершающей один оборот за один год. Средние сутки получаются делением продолжительности тропического года (см. Год), равную 366,2422 звёздным суткам на 365,2422 равных частей. Исчисленные средние солнечные сутки подразделяются на 24 часа, час — на 60 минут и минута — на 60 секунд. [1]

Истинными солнечными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через южную часть меридиана (время между двумя истинными полуднями); за начало этих суток принимается момент прохождения центра Солнца через южную часть меридиана; часовой угол центра Солнца называется истинным временем (см. Уравнение времени). Истинные солнечные сутки длиннее звёздных суток и продолжительность их изменяется в течение года, что происходит от наклонности эклиптики к экватору и от неравномерного движения Земли около Солнца. [1]

Система СИ

Величина суток не входит в СИ, однако допускается её использование в расчётах. В этом случае 1 сутки принимаются равными точно 86 400 секунд. В астрономии сутки, определённые таким образом через секунду СИ, называются юлианскими сутками.

В средних солнечных сутках, тем не менее, содержится не целое количество секунд (например, их длительность на эпоху 2000,0 равнялась 86400,002 с), причём длительность средних солнечных суток также непостоянна из-за векового изменения угловой скорости вращения Земли. В связи с этим периодически возникает необходимость приводить атомное всемирное координированное время UTC в соответствие со средним солнечным временем UT1 (основанным на вращении Земли). В этом случае 30 июня или 31 декабря к суткам добавляется или отнимается заранее объявляемая секунда координации («високосная секунда»).

В СИ секунда определяется как 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Исходя из такого определения, строгим определением суток будет 794 243 384 928 000 таких переходов.

В других языках

Как было сказано выше, в обиходе термин сутки часто заменяют словом день, но в любом случае, в русском языке есть слова для однозначного разделения понятий «день» (световой день) и «сутки» (24 часа). Отдельное слово для понятия «сутки» имеет место также в следующих языках:

В английском языке сутки, как правило, обозначаются словом day, имеющим основное значение «день». При необходимости обозначить именно сутки применяется термин «24 hours» (24 часа) или «day and night» (день и ночь). Также имеется специальный термин nychthemeron (от греч. ночь и день), но такой термин будет понятен далеко не каждому. Для слова «круглосуточный» в английском применяют термин «twenty four — seven» или «24/7», что буквально означает «24 часа, семь дней в неделю».

Аналогичным образом обстоят дела в большинстве других языков, в которых отсутствует отдельное слово для обозначения суток.

Культурные границы суток

Для большинства дневных животных, сутки начинаются на рассвете и заканчивается на закате. Человек, со своими культурными традициями и научными знаниями, сформировал собственные представления о временных границах дня. Еврейские сутки начинаются или с заходом солнца или в сумерках (когда появляются звёзды третьей величины). Христианская Церковь и средневековая Европа следовала этой традиции, известной на Западе как «флорентийский счёт»: согласно этой системе выражение «два часа дня» означали «спустя два часа после захода солнца». Такие особые даты как Сочельник, Хэллоуин, которые отмечаются с началом вечера, являются остатками старых обычаев, когда религиозные праздники начинались с вечера предыдущей даты. Существующее современное соглашение для гражданских суток, устанавливает их начало в 00:00 часов полуночи (включительно), и их окончание — через полные 24 часа, до 24:00 (не включительно).

В Древнем Египте, сутки считались от восхода до восхода солнца. Также ночное время считается продолжением предыдущего дня, в частности, в современной России и в США: например, выражения «ночь пятницы» и «ночь на субботу» — в русском языке будут равнозначными. Ночные программы телепередач включают в расписание предыдущего дня, зато программирование видеомагнитофонов для записи требует от пользователя придерживаться строгого правила начала новых гражданских суток в 00:00. В ночное время такие выражения как «сегодня», «вчера» и «завтра» становятся неоднозначными.

Срок действия временных пропусков и т. д., может закончиться в полночь. Однако, если сменное расписание поставщика услуг (например, общественный транспорт) охватывает, например, промежуток от 6:00 дня до 1:00 ночи следующих суток (который также может быть отмечен как 25:00), то последний час можно законно рассматривать как часть предыдущего дня. К примеру, срок действия месячных проездных билетов в городском автобусе или троллейбусе в России, при наступлении 1-го числа следующего месяца, не истекает до конца рабочей смены персонала общественного транспорта, если её начало выпало на предыдущие сутки. Для «Nederlandse Spoorwegen» (голландские железные дороги), суточный билет действителен 28 часов, с 0:00 до 28:00 (то есть, 4:00 следующих суток). Срок действия пропускных билетов «London Regional Transport» (лондонского общественного транспорта), истекает в 4:30 следующего дня после даты их активации. [2]

Деление суток

Число частей, на которые делились сутки, или отдельно ночь и день зависело от степени развития данного народа и увеличивалось постепенно с развитием человечества. Большая часть народов Нового Света делила сутки только на четыре части, соответствующие восходу солнца, высшей точке дневного пути его, заходу солнца и, наконец, середине ночи. По свидетельству путешественника Горребоу, описавшего Исландию в середине XVIII столетия, исландцы делили день на 10 частей. Арабы различали только восход солнца, подъем и опускание его, заход солнца, сумерки, ночь, первый крик петуха и рассвет. Однако у некоторых, в прошлом нецивилизованных народов, можно было найти сравнительно точное разделение дня, как, например, у туземцев островов Общества, которые во времена Кука имели разделение суток на 18 частей, длина которых была однако неодинакова; наиболее короткие промежутки времени соответствовали утру и вечеру, наиболее длинные — полуночи и полудню. [3]

В русском языке, кроме четырёх основных слов для обозначения суточных временных отрезков (утро, день, вечер и ночь), существуют дополнительные условные определения: затемно, рассвет (заря), восход, полдень, пополудни, вечер, засветло, закат, сумерки, полночь, пополуночи.

Деление на 24 основные части

В современных системах времяисчисления общепринято деление суток на 24 часа равной продолжительности.

Впервые подобное (но с разной длиной часа) разделение суток встречается в Древнем Египте около 2100 года до н. э., эту систему для ориентации во времени применяли египетские жрецы. В этих сутках 24 часа включали в себя: один час утренних сумерек, десять дневных часов, один час вечерних сумерек и двенадцать ночных часов. Около 1300 года до н. э. суточный счёт времени был реформирован: светлое и тёмное время суток разделили по 12 частей соответственно, в результате чего продолжительность «дневного» и «ночного» часа менялась в зависимости от сезона. [4]

В Вавилоне также существовало деление дня и ночи по 12 часов. Согласно «Истории» (II, 109) Геродота, от вавилонян эту систему переняли греки, позднее, вероятно от египтян или греков, усвоили римляне. К примеру, зимой продолжительность «дневного часа» в Риме составляла около 45 минут.

В Древнем Риме дневные часы объединялись в четыре равных временных отрезка, также ночные часы объединялись в четыре «стражи» (сроки несения караула), по три часа каждая: две стражи до полуночи, и две — после. [5]

В средневековой Европе суточное время делилось по церковным службам, начало и продолжительность которых отсчитывались согласно древнеримскому суточному исчислению. [5] (См. Литургия часов)

В Новгородской республике светлое время суток (день) также делилось на 12 часов, как и в Москве XV века, по-видимому, тоже, как это можно заключить из известия о смерти митрополита Филиппа I. [6]

В XVI—XVII веках в России применялось суточное измерение времени, когда продолжительность часа устанавливалась постоянной, но, в зависимости от определённого числа того или иного месяца года, менялось количество «дневных» и «ночных» часов. Их число колебалось от 7 до 17. [7] По этому расписанию отправлялись церковные службы, но оно было отменено cинодом в 1722 году с заменой прежних часов общеевропейскими, причем началом суток сделалась полночь, а не утро, как было прежде. [6]

Деление на 12 основных частей

В Китае со времени правления династии Хань (206 до н. э.- 220 н. э.) берёт начало традиция деления суток на равные 12 частей по числу двенадцати астрологических животных. Эта традиция, впоследствии, распространилась также в Японии, Корее и Вьетнаме. Каждому астрологическому животному отводилось время, которое условно называли «часом», например: «Час Крысы» (полночное время) или «Час Лошади» (полуденное время) [8] :

Деление на 30 основных частей

Древняя традиция Индии деления суток на части отражена в «Атхарва-веде». Согласно ей, светлая половина суток (день) делилась на пять временных периодов: «удьян Сурья» (солнечный восход), «самгава» (сбор коров), «мадхьям-дина» (полдень), «апарахна» (послеполуденное время), «астам-ян» (закат). Сутки в ведийской литературе в свою очередь разбивались на равные отрезки времени, но не на 24 часа, а на 30 «мухурта» (по современному исчислению 1 мухурта = 48 минут). Одна «мухурта» содержала 15 «кшипра» (1 кшипра = 3 минуты 12 секунд), одна «кшипра» состояла из 15 «этархи» (1 этархи = 12,8 секунды), одна «этархи» включала 15 «идани» (1 идани = 0,85 секунды). [9]

Деление на 22 основные части

Календарь древней цивилизации майя содержал также оригинальную систему для суточного времяисчисления. Подобно древним египтянам в «Старом Свете», майя разделяли сутки на дневные и ночные часы разной продолжительности (в сумме — 22 части), но, в отличие от египетской системы, день у майя состоял не из 12 часов, а из тринадцати, а количество ночных часов составляло девять. [10]

Изменение продолжительности суток

В связи с притяжением Луны, видимым проявлением которого являются приливы, скорость вращения Земли постепенно уменьшается. За столетие продолжительность земных суток увеличивается приблизительно на 2 миллисекунды.

Изменение длины дня в течение геологического времени было проверено экспериментально, благодаря подсчету кольцевых линий у ископаемых кораллов. Кораллы откладывают на своём внешнем скелете в виде колец карбонат кальция; цикличность отложения колец связана как с дневным освещением, так и с периодичными сезонными изменениями: в 1963 году американский палеонтолог Джон Уэллс (1907—1994) открыл, что по кольцевым образованиям на эпитеке кораллов, можно определить количество дней в году той эпохи, когда эти кораллы жили. Учитывая изменение продолжительности года и экстраполируя назад во времени замедление скорости вращения Земли благодаря влиянию Луны, можно также определить продолжительность суток в тот или иной геологический период. [11] [12] :

Чтобы узнать продолжительность суток до эпохи возникновения кораллов, учёным пришлось прибегнуть к помощи сине-зелёных водорослей. С 1998 года китайские исследователи Чжу Шисин, Хуан Сюегуан и Синь Хоутянь из Тяньцзиньского института геологии и минеральных ресурсов проанализировали более 500 ископаемых строматолитов возрастом 1,3 миллиарда лет, росших некогда возле экватора и погребённых на горах Яньшань. Синезелёные водоросли реагируют на смену светлого и тёмного времени суток направлением своего роста и глубиной цвета: днём они окрашены в светлые тона и растут вертикально, ночью имеют тёмную окраску и растут горизонтально. По внешнему виду данных организмов, учитывая скорость их роста и накопленные научные данные по геологии и климатологии, оказалось возможным определить годовой, месячный и ежедневный ритмы роста сине-зеленых водорослей. Согласно полученным результатам, учёными был сделан вывод, что 1,3 миллиарда лет тому назад (в Докембрийскую эпоху) земные сутки длились 14,91-16,05 часов, а год состоял из 546—588 дней. [13]

Кроме изменения скорости вращения Земли на длительном промежутке времени (и вытекающим отсюда изменением длительности суток) изо дня в день происходит незначительные изменения скорости вращения планеты, связанные с распределением масс: из-за уменьшения объёма мирового океана или атмосферы, связанного с колебаниями их средней температуры. При охлаждении мирового океана или атмосферы Земля вращается быстрее (и наоборот), так как в результате действует закон сохранения момента импульса. Также изменение средней продолжительности суток могут вызывать геологические события. Такие изменения отмечены и могут быть измерены современными методами. В 1967 году Международный комитет мер и весов принял фиксированную секунду, без привязки к текущей продолжительности солнечных суток на Земле. Новая секунда стала равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями. Для синхронизации работы особо точных часов с солнечными сутками на Земле, необходимо было учитывать вышеназванные колебания вращения планеты, из-за чего для компьютерных программ и при коррекции аппаратуры, используемой в космической отрасли (в частности на спутниках) была введена так называемая «високосная секунда». По указанию Международной службы вращения Земли последний раз секунда координации добавлялась к году по всемирному координированному времени (UTC) 31 декабря 2008 года. Однако в связи с неудобством, создаваемым коррекцией часов для программистов, Международный союз телекоммуникаций предлагает отказаться от подобной практики. [14]

Словарь астрономических терминов

В словарь вошли термины касающиеся наблюдательной ,теоретической астрономии и навигации на звездном небе.

А

Азимут — угловое расстояние по математическому горизонту от точки юга (астрономический) или севера (геодезический) до вертикала светила.

Аккреция — процесс, при которым маленькие частицы вещества присоединяются к большим массам (или поглощаются ими) под действием взаимной гравитации или при случайных столкновениях, в результате чего постепенно образуются большие небесные тела.

Альбедо — характеристика диффузной отражательной способности поверхности.

Апогей — наиболее удаленная от Земли точка орбиты обращающегося вокруг нее тела.

Астеризм — несвязанная физически группа звезд, не являются звездными скоплениями. Некоторые астеризмы являются неофициальными созвездиями. Самые известные астеризмы: «Ковш» Большой Медведицы, Пояс Ориона, Осенне-летний треугольник.

Астероид (малая планета) -небольшое планетоподобное тело неправильной формы с орбитой, расположенной, как правило, между орбитами Марса и Юпитера.

Астрометрия — раздел астрономии, главной задачей которого является изучение геометрических и кинематических свойств небесных тел.

Астрономия — наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем.

Астрофизика — наука, объединяющая астрономию и физику, изучающая физические процессы в астрономических объектах, таких, как звёзды, галактики и т. д.

Афелий — наиболее удаленная от Солнца точка орбиты обращающегося вокруг него тела.

Б

Белый карлик — проэволюционировавшие звёзды с массой, не превышающей предел Чандрасекара (максимальная масса, при которой звезда может существовать как белый карлик), лишённые собственных источников термоядерной энергии.

Блеск небесного светила — освещенность, создаваемая им в месте наблюдения.

Болид — метеор, превосходящий по яркости Венеру.

Большой Взрыв — мощнейший взрыв, который (существует такая гипотеза) положил начало эволюции Вселенной. Ученые полагают, что он произошел примерно 15 миллиардов лет тому назад.

В

Великий аттрактор — гравитационная аномалия, расположенная в межгалактическом пространстве на расстоянии примерно 65 Мпк или 250 млн световых лет от Земли в созвездии Наугольник.

Величина звездная — число, характеризующее блеск объекта. Чем меньше звездная величина — тем больше блеск.

Вертикаль — большой полукруг небесной сферы, проходящий через зенит, светило надир.

Восход — момент пересечения светилом горизонта, когда оно переходит из невидимой части небесной сферы в видимую.

Восхождение прямое — угловое расстояние по небесному экватору от точки весеннего равноденствия до часового круга, проходящего через светило. Отсчитывается в сторону, противоположную суточному вращению небесной сферы.

Внешние планеты — планеты Солнечной системы, большие полуоси орбит которых больше, чем большая полуось орбиты Земли. Внешними планетами являются: Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Внутренние планеты — планеты, большие полуоси орбит которых больше, чем большая полуось Земли. Внешними планетами являются: Меркурий, Венера.

Высота — угловое расстояние по вертикалу от математического горизонта до светила.

Г

Галилеевы спутники Юпитера — четыре крупнейших спутника Юпитера, открытые Галилеем — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто.

Галактика — гравитационно-связанная система из звёзд и звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, и тёмной материи.

Год световой — внесистемная единица длины, равная расстоянию, проходимому светом за один год, ≈ 9,46 · 1015 метра.

Голова кометы — ядро и кома кометы.

Горизонт математический — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к отвесной линии.

Гравитация (тяготение) — сила взаимного притяжения, действующая между любыми двумя телами; ее величина прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Гулда пояс — группа очень молодых массивных звёзд возрастом 10—30 млн лет, формирующая диск диаметром 500—1000 пк, центр которого находится на расстоянии 150—250 пк от Солнца в направлении антицентра Галактики.

Д

Дата юлианская — порядковый номер дня, полученный в результате непрерывного счета дней от 1 января 4713 г. до н.э. Началом каждого юлианского дня считается средний гринвичский полдень.

Движение планет видимое — наблюдаемое перемещение планет относительно звезд.

Дождь метеорный — метеорный поток большой интенсивности.

Долгота географическая — двугранный угол между плоскостями нулевого меридиана и меридиана, проходящего через точку на Земле.

Е

Единица астрономическая (а.е.)— среднее расстояние между Землей и Солнцем.

З

Затмение лунное — явление прохождения Луны через земную тень (теневое затмение) или полутень (полутеневое затмение).

Затмение солнечное — явление покрытия Луной Солнца. Бывает полным, частным и кольцеобразным.

Заход — момент пересечения светилом горизонта, когда оно переходит из видимой части небесной сферы в невидимую.

Звезда — массивный газовый шар, излучающий свет и удерживаемый силами собственной гравитации и внутренним давлением, в недрах которого происходят термоядерные реакции.

Звезда двойная — система из двух гравитационно связанных звёзд, обращающихся по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс.

Звезда переменная — звезда, блеск которой изменяется со временем в результате происходящих в её районе физических процессов. Строго говоря, блеск любой звезды меняется со временем в той или иной степени.

Звезда пекулярная — отличаются от обычных звёзд того же спектрального класса некоторыми существенными особенностями в спектрах, а иногда и другими свойствами (например, сильных и переменных магнитных полей).

Звездная величина — безразмерная числовая характеристика яркости объекта, обозначаемая буквой m. Обычно понятие применяется к небесным светилам.

Звездное скопление — гравитационно связанная группа звёзд, имеющая общее происхождение и движущаяся в гравитационном поле галактики как единое целое.

Звездное скопление рассеянное — представляет собой группу звёзд (числом вплоть до нескольких тысяч), образованных из одного гигантского молекулярного облака и имеющих примерно одинаковый возраст.

Звездное скопление шаровое — звёздное скопление, содержащее большое число звёзд, тесно связанное гравитацией и обращающееся вокруг галактического центра в качестве спутника. В отличие от рассеянных звёздных скоплений, которые располагаются в галактическом диске, шаровые находятся в гало; они значительно старше, содержат гораздо больше звёзд, обладают симметричной сферической формой и характеризуются увеличением концентрации звёзд к центру скопления.

Зенит — расположенная над головой наблюдателя точка пересечения отвесной линии с поверхностью небесной сферы.

Зенитное часовое число (ZNH) — количество метеоров данного потока, которое увидел бы наблюдатель невооруженным глазом за один час на ночном небе при радианте потока, находящемся в зените.

К

Квазар — квазизвездный источник радиоизлучения. Этот небесный объект внешне похож на звезду, он виден на большом расстоянии, даже равном миллиардам световых лет. Квазары представляют собой галактики на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная черная дыра поглощает окружающее вещество.

Класс спектральный — характеристика спектра и поверхностной температуры звезды. Различают семь основных и три боковых класса, каждый класс делится на десять подклассов.

Комета — тело малой плотности, состоящее из газа и пыли и обращающееся вокруг Солнца. У комет различают голову, образуемую ядром и окружающей его комой, и хвост.

Координаты горизонтальные — измеренные относительно математического горизонта (азимут и высота). — экваториальные — измеренные относительно небесного экватора (прямое восхождение или часовой угол и склонение).

Корона солнечная — внешние слои атмосферы Солнца, начинающиеся выше тонкого переходного слоя над хромосферой, в котором температура возрастает в 100 раз.

Космология — раздел астрономии, изучающий свойства и эволюцию Вселенной в целом. Основу этой дисциплины составляют математика, физика и астрономия.

Красное смещение — сдвиг спектральных линий химических элементов в красную(длинноволновую) сторону. Это явление может быть выражением эффекта Доплера или гравитационного красного смещения, или их комбинацией.

Кульминация — момент пересечения светилом небесного меридиана.

Л

Ланиакея — сверхскопление галактик, в котором, в частности, содержатся Сверхскопление Девы (составной частью которого является Местная группа, содержащая галактику Млечный Путь с Солнечной системой) и Великий аттрактор, в котором расположен центр тяжести Ланиакеи.

Либрация — медленное колебание (действительное или кажущееся) спутника, наблюдаемое с поверхности тела, вокруг которого он вращается. Без дополнительных уточнений слово «либрация» обычно означает кажущееся колебательное движение Луны при наблюдении с Земли.

Лимб — видимый край диска светила в проекции на небесную сферу.

М

Магнитар — нейтронная звезда, обладающая исключительно сильным магнитным полем (до 1011 Тл).

Метеор — световое явление в атмосфере Земли при попадании и сгорании в ней метеороида.

Метеорит — метеороид, упавший на поверхность Земли или другой планеты.

Метеороид — твердое тело, движущееся в межпланетном пространстве, размером меньше астероида.

Млечный Путь — название нашей Галактики. Он смотрится как пересекающая небо неяркая полоса.

Н

Надир — расположенная под ногами наблюдателя точка пересечения отвесной линии с поверхностью небесной сферы.

Наклонение орбиты — двугранный угол, образованный плоскостями эклиптики и орбиты небесного тела.

Нейтронная звезда — это сверхплотное ядро мертвой звезды, оставшееся после взрыва сверхновой.

Новая — звёзды, светимость которых внезапно увеличивается в

103—106 раз (в среднем увеличение светимости — в

12 звёздных величин).

Новолуние — фаза Луны, при которой ее эклиптическая долгота равна эклиптической долготе Солнца.

Ночь астрономическая — период суток между астрономическими сумерками, когда Солнце погружено под горизонт ниже 18 градусов.

Нутация — слабое нерегулярное движение вращающегося твёрдого тела, совершающего прецессию.

О

Оппозиция — положение при котором два небесных объекта оказываются напротив друг друга по отношению к Солнцу. Обычно оппозиция касается планет.

Ось мира — прямая, вокруг которой происходит кажущееся вращение небесной сферы.

П

Парад планет — астрономическое явление, при котором некоторое количество планет Солнечной системы оказывается по одну сторону от Солнца в небольшом секторе.

Параллакс годовой — угол, под которым из данной точки виден радиус орбиты Земли. — суточный — угол, под которым из данной точки виден радиус Земли.

Парсек — распространённая в астрономии внесистемная единица измерения расстояний.

Перигей — наиболее близкая к Земле точка орбиты обращающегося вокруг нее тела.

Перигелий — наиболее близкая к Солнцу точка орбиты обращающегося вокруг него тела.

Планет конфигурации — взаимные расположения планет и Солнца на небесной сфере земного наблюдателя.

Пояс часовой — участок Земли, для всех точек которого принимается одинаковое поясное время.

Покрытия небесных тел Луной — явления закрытия диском Луны небесных тел при ее движении относительно звезд.

Покрытия звезд астероидами — явления закрытия диском астероида звезды.

Полнолуние — фаза Луны, при которой разность эклиптических долгот Солнца и Луны равна 180 градусам.

Поток метеорный — 1) явление множественного падения метеоров в течение нескольких часов или дней из одного радианта; 2) рой метеороидов, движущихся по одной орбите вокруг Солнца.

Противосияние — размытое слабосветящееся пятно, видимое на ночном небе в точке, диаметрально противоположной Солнцу. Возникает при рассеянии солнечного света пылевыми частицами межпланетной среды.

Противостояние — конфигурация двух небесных тел, при которой разность их эклиптических долгот равна 180 градусам.

Протуберанец — плотные конденсации относительно холодного (по сравнению с солнечной короной) вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью Солнца магнитным полем.

Пульсар — космический источник радио- (радиопульсар), оптического (оптический пульсар), рентгеновского (рентгеновский пульсар) и/или гамма- (гамма-пульсар) излучений, приходящих на Землю в виде периодических всплесков (импульсов).

Р

Равноденствие — момент пересечения центра диска Солнца небесного экватора при переходе в северное полушарие — весеннее — 21 марта или южное — осеннее — 23 сентября.

Равноденствия точки — точки пересечения небесного экватора и эклиптики (точки весеннего и осеннего равноденствия). В точке весеннего равноденствия Солнце пересекает небесный экватор, переходя из южного полушария небесной сферы в северное.

Радиант метеорного потока — точка на небесной сфере, в которой пересекаются воображаемые продолжения светящихся треков метеорного потока.

Реликтовое излучение — равномерно заполняющее Вселенную тепловое излучение, возникшее в эпоху первичной рекомбинации водорода. Обладает высокой степенью изотропности и спектром, характерным для абсолютно чёрного тела с температурой 2,72548 ± 0,00057 К.

Ретроградное движение планет (попятное движение) — это видимое движение планет, в результате которого складывается такое впечатление, будто эти планеты останавливаются и начинают попятное движение. Это явление происходит в результате различия скорости движения этих планет и Земли вокруг Солнца.

Рефлектор телескоп — оптический телескоп, использующий в качестве светособирающего элемента зеркало. Первый рефлектор был построен Исааком Ньютоном в конце 1668 года.

Рефрактор телескоп — оптический телескоп, в котором для собирания света используется система линз, называемая объективом. Работа таких телескопов обусловлена явлением рефракции (преломления).

Рефракция — явление преломления света на границе двух сред с разной оптической плотностью. Астрономическая рефракция увеличивает видимую высоту светил над. горизонтом.

С

Сарос — цикл затмений, повторяющийся с интервалом 6585 суток (18 лет и 10 (11) дней). В саросе содержится 41 солнечное и 29 теневых лунных затмений.

Сверхновая — феномен, в ходе которого звезда резко меняет свою яркость на 4—8 порядков (на десяток звёздных величин) с последующим сравнительно медленным затуханием вспышки. Является результатом катаклизмического процесса, возникающего в конце эволюции некоторых звёзд и сопровождающегося выделением огромной энергии.

Сверхскопление Девы — нерегулярное сверхскопление галактик размером около 200 миллионов световых лет, включающее Местную группу галактик, скопление галактик в Деве и несколько других скоплений и групп галактик. Всего в состав Местного сверхскопления входят как минимум 100 групп и скоплений галактик.

Склонение — угловое расстояние по часовому кругу от небесного экватора до светила. Положительно к северу и отрицательно к югу.

Скорость лучевая — проекция скорости небесного тела относительно наблюдателя на линию визирования. Положительна в случае удаления тела от наблюдателя и отрицательна в случае приближения.

Соединение — конфигурация двух небесных тел, при которой их эклиптические долготы равны. В случае соединения внутренней планеты с Солнцем различают нижнее соединение — когда планета расположена между Землей и Солнцем, и верхнее соединение — когда планета расположена за Солнцем.

Созвездие — в современной астрономии участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. В древности созвездиями назывались характерные фигуры, образуемые яркими звёздами.

Солнце среднее экваториальное — воображаемая точка, равномерно движущаяся по небесному экватору так, что в каждый момент ее прямое восхождение равно средней долготе истинного Солнца.

Солнцестояние — момент прохождения центром диска Солнца самой северной (летнее) или южной (зимнее) точки эклиптики.

Стояние — кажущаяся остановка в видимом движении планеты при переходе от прямого движения к попятному и наоборот.

Сумерки — часть суток после захода Солнца или перед его восходом.

Сумерки астрономические — ограничиваются погружением Солнца под горизонт до 18 градусов. При большем погружении начинается астрономическая ночь.

Сумерки гражданские — ограничиваются погружением Солнца под горизонт до 6 градусов.

Сумерки навигационные — ограничиваются погружением Солнца под горизонт до 12 градусов.

Сутки звездные — промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями точки весеннего равноденствия на одном и том же географическом меридиане.

Сутки истинные солнечные — промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра видимого диска Солнца на одном и том же географическом меридиане.

Сутки средние солнечные — промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями среднего экваториального Солнца на одном и том же географическом меридиане.

Сфера небесная — сфера произвольного радиуса с центром в точке наблюдения.

Т

Терминатор — линия, отделяющая темную часть видимого диска планеты от светлой.

Толща оптическая — натуральный логарифм отношения интенсивности света до входа в поглощающую среду к его интенсивности после ее прохождения.

У

Узел — точка пересечения орбиты небесного тела с эклиптикой. Различают восходящий и нисходящий узлы.

Угол часовой — угловое расстояние по небесному экватору от верхней точки экватора до часового круга, проходящего через светило. Отсчитывается в сторону суточного движения небесной сферы.

Уравнение времени — разность между средним и истинным солнечным временем.

Ф

Фаза затмения — отношение закрытой части диаметра затмеваемого тела, проходящего через центр затмевающего тела, к полному диаметру затмеваемого тела. Для полного затмения эта величина равна единице плюс отношение минимального расстояния между краями затмевающего и затмеваемого тела к диаметру затмеваемого тела.

Фаза планеты — отношение площади освещенной части видимого диска ко всей его площади.

Флоккулы — волокнистые образования в хромосфере Солнца, имеющие бо́льшую яркость и плотность, чем окружающие их участки. Являются продолжением фотосферных факелов в хромосферу.

Фотосфера — излучающий слой звёздной атмосферы, в котором формируется непрерывный спектр излучения. Фотосфера даёт основную часть излучения звезды.

Х

Хвост кометный — газопылевой хвост кометы.

Хромосфера — внешняя оболочка Солнца и других звёзд толщиной около 10 000 км, окружающая фотосферу.

Ч

Черная дыра — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света.

Ц

Цефеиды — класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период—светимость, названный в честь звезды δ Цефея. Одной из наиболее известных цефеид является Полярная звезда.

Ш

Широта географическая — угол между плоскостью земного экватора и отвесной линией.

Э

Экватор земной — большой круг на поверхности Земли, плоскость которого перпендикулярна оси вращения. — небесный — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к оси мира.

Эклиптика — 1) плоскость орбиты Земли; 2) видимый годичный путь Солнца относительно звезд на небесной сфере.

Эксцентриситет — величина, характеризующая отличие формы орбиты от круговой. Для окружности равен нулю, для параболы — единице.

Элементы орбиты — набор параметров, однозначно характеризующий орбиту небесного тела.

Элонгация — угловое расстояние планеты (кометы, астероида) от Солнца. Различают восточную (планета к востоку от Солнца) и западную (планета к западу от Солнца) элонгацию.

Эпоха — момент времени, выбранный в качестве начального отсчета.

Эфемерида — таблица, в которой приведены вычисленные координаты небесного тела для различных моментов времени.

Я

Ядерный синтез — соединение химических элементов в звездах при прохождении ядерных реакций в ядрах. Ядерный синтез проходил и на начальных стадиях жизни Вселенной.