Az égitestek látható mozgása rendszer föld, hold. Alsó és felső bolygók

A Nap (és más égitestek) napi mozgása az égen a Föld tengelye körüli forgásának következménye, amely nyugatról keletre irányul, és ennek megfelelően a Nap látszólagos mozgása az égbolton történik. keletről nyugatra. Azonban a Föld tengelyének a Nap körüli pálya síkjához való hajlása miatt a napkelte/napnyugta pontok, amikor a Föld kering a Nap körül, folyamatosan eltolódnak, és ennek eredményeként a napkelte/napnyugta keleten /nyugat csak a napéjegyenlőségek közelében fordul elő, amelyek március 20-ra és szeptemberre esnek. Nyáron a Föld északi féltekéje a Nap felé néz, a középső szélességeken a napkelte pontja északkeletre, a napnyugta pedig északnyugatra tolódik el, télen pedig a Föld a déli féltekét a Nap és a napkelte délkeleten, napnyugta délnyugaton történik.

A Nap éves útja a csillagokhoz képest a Földnek a Nap körüli forgásával függ össze. Természetesen, mivel a csillagok nappal láthatatlanok, nehéz követni a Nap mozgását, bár napközben ennek a mozgásnak köszönhetően a Nap egy egész fokkal a csillagok hátterében mozog (azaz két látható méretével). Ennek a mozgásnak a jelenlétét azonban az évszakok szerint változó csillagos égbolt megjelenése, és konkrétan a megfigyelt csillagképek jelzik. Például az Orion csillagkép ősztől tavasz közepéig megfigyelhető a sötét égen, de az év többi részében a Nap túl közel van ehhez a csillagképhez (bár közvetlenül nem halad át rajta), illetve nappal. égbolt A csillagképeket alkotó csillagok szabad szemmel nem láthatók. A Nap, ha egész évben a Földről megfigyeljük, az ekliptikának nevezett vonal mentén mozog az égen, amely a Föld keringési síkját (pontosabban a Föld-Hold rendszer tömegközéppontjának pályájának síkját) jelöli. ) és 13 csillagképen halad át (Kos, Bika, Ikrek, Rák, Oroszlán, Szűz, Mérleg, Skorpió, Ophiuchus, Nyilas, Bak, Vízöntő és Halak). Mivel a Föld elliptikus pályán kering a Nap körül, a keringési sebesség egy változó érték, ami természetesen befolyásolja a Nap látszólagos mozgását az ekliptika mentén. A látszólagos mozgás is egyenetlen - a Nap lassabban halad át az ekliptika egyik felén (amikor a Föld távolabb van a lámpatesttől), a második pedig gyorsabban, ennek köszönhetően az északi féltekén a tavasz és a nyár valamivel hosszabb. mint ősszel és télen. Amikor nyár van az északi féltekén, a Föld van a legtávolabb a Naptól, és a leglassabban mozog a pályáján, ha pedig tél van, akkor a legközelebb van és gyorsabban mozog (a déli féltekén még mindig fordítva).

A Hold látszólagos mozgása

A Hold körüli pálya síkja 5 fokos hajlásszögű a Föld Nap körüli keringési síkjához képest, így a Hold látszólagos mozgása a csillagokhoz képest közel halad az ekliptika vonalához. De ennek a mozgásnak a sebessége sokkal nagyobb, mint a Napé. Ha a Nap fél földi nap alatt a látszólagos átmérőjével megegyező mértékben mozog az égen a csillagokhoz képest, akkor a Hold körülbelül 1 óra alatt teszi meg ugyanezt a távolságot, és mivel a Hold a sötét égbolton is megfigyelhető, nem nehéz követni ezt az elmozdulást a csillagok hátterében. A Hold ugyanabban az irányban mozog keringési pályáján, ahogyan a Föld forog a tengelye körül (az északi pólusról nézve az óramutató járásával ellentétes irányba), így a Hold látszólagos mozgása a csillagok hátterében nyugatról keletre fog bekövetkezni. A Hold pályájának még a földinél is nagyobb elliptikussága miatt a Hold látszólagos mozgása egyenetlenebb lesz. A Hold a csillagokhoz képest (és a Föld körül) 27 nap, 7 óra, 43 perc, 11,5 másodperc alatt utazik. Újholdkor a Hold ugyanabban az irányban van az égen, mint a Nap (azaz a Föld és a Nap között), ezért a megvilágítatlan oldalra néz. A csillagtól fokozatosan kelet felé haladva azonban a Holdkorongnak a Nap által megvilágított széle növekedni kezd, és így tovább egészen a teliholdig. A telihold a keleti égen emelkedik, és nagyjából követi a Nap hat hónappal ezelőtti napi útját. Így az északi féltekén a nyári hónapokban, amikor a Nap északkeleten kel fel, magasra emelkedik és északnyugaton nyugszik - a Hold viszont délkeleten kel fel, nem emelkedik magasan a horizont fölé, és nyugszik délelőtt nyugat (mint napközben az északi féltekén télen). A Hold és a Föld keringési síkjainak metszéspontjainak jelenléte lehetőséget ad olyan jelenségek megfigyelésére, mint a nap- és holdfogyatkozás. Ezek azonban csak akkor fordulnak elő, ha a következő, egymástól független feltételek egyidejűleg teljesülnek - a csillagokhoz viszonyított útján lévő Holdnak közel kell lennie ennek az útnak az ekliptikával való metszéspontjához, és egy újnak kell lennie. hold (napfogyatkozáshoz) vagy telihold (holdfogyatkozáshoz).

A bolygók látszólagos mozgása

A bolygók keringési síkjainak dőlése legfeljebb néhány fok a Föld keringési síkjához képest, ezért a csillagokhoz viszonyított látszólagos útjuk az ekliptika közelében halad, de ennek a mozgásnak a pályája sokkal összetettebb, mint hogy a Nap és a Hold. Kezdetben a Holddal és a Nappal egy irányba haladva (nyugatról keletre (előre mozgás)), a bolygók egy bizonyos ponton lassulni kezdenek, megállnak, majd egy ideig keletről nyugatra mozognak (retrográd mozgás), utána újra és újra direkt mozgásra kapcsolnak. A mozgás pályája irányváltáskor hurok alakú.

A Naphoz közelebb eső bolygók, mint a Föld (alsóbbrendű bolygók) mozgása némileg eltér a Földtől távolabb eső bolygók mozgásától (felső bolygók). A Vénusz előrefelé gyorsabban halad az égen, mint a Nap, megelőzi, majd legfeljebb 47 fokra áll meg a Naptól (ez a lámpatesttől mért maximális szögtávolság pontja (keleti megnyúlás)), majd átkapcsol retrográd mozgás, és újra és újra elhalad a Nap mellett, legfeljebb 47 fokra áll meg a lámpatesttől (nyugati megnyúlás), majd ismét átvált közvetlen mozgásra. A Merkúr is mozog, csak a hurok mérete lesz kisebb, hiszen a Merkúr közelebb van a Naphoz, és nagyon kicsi a szögtávolsága a Naptól, maximum 28 fok. A Mars és más felsőbb bolygók esetében az előrefelé irányuló mozgás lassabb lesz, mint a Napé, ezért a bolygók fokozatosan lemaradnak tőle, miközben egyre inkább nyugatra helyezkednek el a Naptól. Amikor a bolygó a Nappal ellentétes irányban van, mozgása a csillagok hátterében lelassul, és visszafelé mozog, ami hamarosan lelassul, majd ismét előrefelé mozog, ami után a bolygó közeledni kezd a Naphoz az égen. Minél távolabb van a felső bolygó, annál kisebb lesz a hurok mérete a mozgási irány megváltoztatásakor.

A mozgási irányok változását a bolygók egyenlőtlen keringési sebessége okozza. A Vénusz és a Merkúr retrográd mozgása akkor következik be, amikor megelőzik a Földet, mozognak a pályájukon, és egyidejűleg a Napnak egy oldalán vannak a Földdel. A felső bolygók esetében pedig éppen ellenkezőleg, a Föld megelőzi őket, és emiatt retrográd mozgást kapnak. A hurkok annak köszönhetőek, hogy a bolygópályák nem ugyanabban a síkban helyezkednek el, de vannak, bár kicsik, hajlásaik a Föld keringési síkjához képest.

A csillagok látszólagos mozgása

Amikor a testek látszólagos mozgását vizsgálták a Naprendszerben, nagyon gyakran emlegették a „csillagokhoz viszonyított mozgás” kifejezést, ami azt a benyomást keltheti, hogy a csillagok teljesen mozdulatlanok. A valóságban ez nem így van, csupán a csillagok sebessége olyan kicsi a távolságukhoz képest, hogy szabad szemmel szinte lehetetlen észrevenni mozgásukat, akár évtizedek alatt is. A mozgás azoknál a csillagoknál a legjobban észrevehető, amelyeknek nagy a valós sebessége a megfigyelő látószögében, és még mindig viszonylag közel vannak a Naphoz ahhoz, hogy ez a sebesség legalább valahogy észrevehető legyen, mert több száz fényév távolságban még több száz km/s keresztirányú sebességnél a csillag helyzete rendkívül lassan fog változni. A csillagok közül (a Nap kivételével) a Barnard-csillag rendelkezik a legmagasabb megfelelő mozgással az égen – egy nagyon halvány vörös törpe, amely a Naptól való 6 fényévnyi távolság ellenére nem látható szabad szemmel. Ennek ellenére ez a csillag évente 10 ívmásodperccel mozog az égen, ami több mint 180-szor kevesebb, mint a telihold látszólagos átmérője. Nem nehéz kitalálni, hogy megközelítőleg ugyanennyi év kell ahhoz, hogy egy csillag a távolabbi csillagok hátterében a Hold méretével megegyező távolságra mozogjon az égen. De ez csak egy csillag, amelynek ilyen nagy a megfelelő mozgása, más csillagoknál ezek a mozgások sokkal lassabbak.

Az ókortól a 15. századig. azt hitték, hogy a Föld mozdulatlan, és az Univerzum középpontjában található. N. Kopernikusz és G. Galileo a modern időkben az elsők között fejezte ki azt az elképzelést, hogy bolygónk a Nap körül kering. Ezt a koncepciót meglehetősen ellenségesen fogadták: Galilei az egyház nyomására arra is kényszerült, hogy nyilvánosan lemondjon róla. T. Brahe megfigyelései, aki egész életét ennek szentelte, nagy jelentőséggel bírtak a mozgástörvények jövőbeni felfedezése szempontjából.

Megfigyeléseiből azonban nem vont le következtetést. Később T. Brahe munkái eljutottak I. Keplerhez, aki egyszerű magyarázatot talált a megfigyelt összetett pályákra, megfogalmazva a bolygó Nap körüli mozgásának három törvényét:

A bolygók elliptikus pályán mozognak a Nap körül;
a bolygók egyenetlenül mozognak: minél távolabb van egy bolygó a Naptól, annál lassabban mozog, és fordítva: minél közelebb van a Naphoz, annál gyorsabban mozog;
A Nap körüli bolygók forgási periódusai a Naptól való távolságuktól függenek: a távolabbi bolygók lassabban mozognak, mint a Naphoz közelebbiek.

Kepler törvényei leírták a bolygók megfigyelt mozgását, de nem tárták fel az ilyen mozgáshoz vezető okokat. I. Newton gravitációs elmélete megjelölte azt az okot, amely a kozmikus testek mozgását Kepler törvényei szerint meghatározta, helyesen jósolta és magyarázta mozgásuk jellemzőit, és lehetővé tette a kozmikus és földi léptékű jelenségek azonos kifejezésekkel történő leírását is. Newton megtalálta a testek kölcsönhatásából származó gravitációs erő helyes kifejezését, megfogalmazva az univerzális gravitáció törvényét: bármely két test között tömegük szorzatával arányos és a köztük lévő távolság négyzetével fordítottan arányos vonzóerő jön létre. .

A Kepler-törvények csak abban az esetben teljesülnek pontosan, ha az egyik test közel mozog a másikhoz, amelynek tömege lényegesen nagyobb, és azzal a feltétellel, hogy ezek a testek gömb alakúak. A bolygó pályája még a gömb alakjától való kisebb eltérések ellenére is a csillag körül precesszáló ellipszisnek felel meg. A precesszió mértéke egészen pontosan kiszámítható a Newton-törvények alapján, és a Naphoz legközelebb eső bolygóra – a Merkúrra – bizonyul a maximumnak.

Newton harmadik törvénye szerint a bolygóról egy erő hat a csillagra. Abban az esetben, ha a csillag tömege lényegesen nagyobb, mint a bolygó tömege, a csillag gyorsulása elhanyagolható, és állónak tekinthető. Arányos tömegű, egymást vonzó testek jelenlétében azonban lehetséges stabil közös mozgásuk egy közös tömegközéppont körül. A bolygók csillag körüli mozgása esetén ez a hatás alig észrevehető, de a leírt mozgást végrehajtó rendszereket fedeztek fel az űrben - kettős csillagokat.

A Naprendszer nagy része – mintegy 99,8%-a – a Napból származik. A bolygók össztömege a Naprendszer össztömegének mindössze 0,13%-a. Ezekből az ábrákból az következik, hogy nagyon jól be kell tartani a Kepler-törvényeket a bolygók mozgására a rendszerünkben. Az elliptikus pályától való jelentős eltérés csak akkor fordulhat elő, ha valamelyik bolygó közeli elrepül: Merkúr, Vénusz, Föld, Mars, Jupiter, Szaturnusz, Uránusz vagy Neptunusz.

A Newton-féle gravitációs törvény és a Kepler-törvények lehetővé teszik a bolygópályák méretének a forgási periódusokhoz való viszonyítását, de nem teszik lehetővé maguknak a pályáknak a kiszámítását. Még a 18. században. egy képletet javasoltak a Naprendszer bolygóinak pályájának sugaraira: R n = (0,4 + 0,3 x 2 n) x R o , ahol n = 0, 1, 2, 3...; R o - a Föld pályájának sugara. A Kepler-törvényekkel ellentétben ez az összefüggés nem következik Newton törvényeiből, és még nem kapott semmilyen elméleti magyarázatot. Lehetséges, hogy ez az arány véletlenszerű egybeesést jelent. A jelenleg ismert bolygók keringését azonban kielégítően írja le ez a képlet. Az egyetlen kivétel az n = 3 érték, amelyre nincs bolygó a számított pályán. Ehelyett egy aszteroidákból álló övet fedeztek fel – a bolygó léptékében szabálytalan alakú kis testeket.

A Naprendszer evolúciójának problémája. Jelenleg nincs bizonyított elmélet a Naprendszer evolúciójáról. A Nap és a bolygók egyetlen gázfelhőből, a gravitációs erők hatására összenyomott együttes eredetének nagyon vonzó elmélete ellentmond a csillag és a bolygók közötti forgási impulzusok megfigyelt egyenetlen eloszlásának. Szóba kerülnek a bolygók eredetének modelljei a mélyűrből érkező testek Nap általi gravitációs befogása eredményeként.

A Naprendszer bolygóinak jelenleg ismert tulajdonságai lehetővé teszik, hogy két csoportra osztjuk őket. A földi csoport első négy bolygóját az őket alkotó anyagok viszonylag kis tömege és nagy sűrűsége jellemzi. Megolvadt vasmagból állnak, amelyet szilikát héj - kéreg vesz körül. A bolygóknak gáznemű légkörük van. Hőmérsékletüket főként a Nap távolsága határozza meg, és annak növekedésével csökken. A Jupitertől kezdve az óriásbolygók csoportja főleg könnyű elemekből - hidrogénből és héliumból - áll. Ahogy közelednek a bolygó középpontjához, a hidrogén és a hélium fokozatosan gázhalmazállapotból folyékony és szilárd halmazállapotúvá változik.

Feltételezik, hogy a középső régiókban olyan magas a nyomás, hogy a hidrogén fémes fázisban létezik, amit a Földön még laboratóriumi körülmények között sem figyeltek meg. A második csoportba tartozó bolygók nagyszámú műholddal rendelkeznek. A Szaturnuszban olyan sok van belőlük, hogy elégtelen nagyítás mellett úgy tűnik, hogy a bolygót egy folytonos gyűrűrendszer veszi körül.

3. témakör. A Naprendszer és az égitestek mozgása.

§1. naprendszer

A Naprendszer magában foglalja a Napot, 9 nagy bolygót a hozzájuk tartozó 34 műholddal, több mint 100 000 kisbolygót (aszteroidát), körülbelül 1011 üstököst, valamint számtalan apró, úgynevezett meteorikus testet (100 m átmérőtől elhanyagolható porszemcsékig) .

A Nap központi helyet foglal el a Naprendszerben. Tömege 750-szer nagyobb, mint a rendszerben lévő összes többi test tömege. A Nap gravitációs kiterjedése a fő erő, amely meghatározza a Naprendszer minden körülötte keringő testének mozgását. A Nap és a tőle legtávolabbi Plútó bolygó átlagos távolsága 6 milliárd km, ami nagyon kicsi a legközelebbi csillagok távolságához képest.

Az összes nagyobb bolygó – a Merkúr, a Vénusz, a Föld, a Mars, a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz, a Neptunusz és a Plútó – ugyanabban az irányban kering a Nap körül (maga a Nap tengelyirányú forgása irányában), szinte körpályán. A Föld keringési síkját, az ekliptikát vesszük fősíknak a bolygók és más, a Nap körül keringő testek pályájának dőlésszögének számításakor.

A bolygópályák szinte kör alakú formájának és a köztük lévő nagy hézagoknak köszönhetően a bolygók közötti szoros találkozás lehetősége kizárt. Ez biztosítja a bolygórendszer hosszú távú fennállását.

A bolygók is forognak a tengelyük körül, és a Vénusz és az Uránusz kivételével minden bolygó esetében a forgás előrefelé történik, vagyis a Nap körüli forgásukkal megegyező irányban. A Vénusz rendkívül lassú forgása az ellenkező irányba megy végbe, és az Uránusz úgy forog, mintha az oldalán feküdne.

A legtöbb műhold ugyanabban az irányban kering bolygója körül, mint a bolygó tengelyirányú forgása. Az ilyen műholdak pályája általában kör alakú, és a bolygó egyenlítői síkjának közelében fekszenek, csökkentve a bolygórendszer megjelenését. Ilyen például az Uránusz és a Jupiter műholdrendszere. A bolygótól távol található műholdak mozgása fordított.

A Szaturnusz, a Jupiter és az Uránusz az észrevehető méretű egyes műholdakon kívül sok kis műholddal is rendelkezik, mintha folyamatos gyűrűkké olvadna össze. Ezek a műholdak olyan közeli pályán mozognak a bolygóhoz, hogy az árapály ereje megakadályozza, hogy egyetlen testté egyesüljenek.

A jelenleg ismert kisbolygók pályáinak túlnyomó többsége a Mars és a Jupiter pályája között fekszik. Minden kisbolygó ugyanabban az irányban kering a Nap körül, mint a nagybolygók, de pályájuk általában megnyúlt és az ekliptika síkjához képest ferde

Az üstökösök főként a parabolához közeli pályákon mozognak. Egyes üstökösöknek viszonylag kis méretű hosszúkás pályája van. Ezeknél az üstökösöknél, amelyeket periodikusnak neveznek, a közvetlen mozgások dominálnak, vagyis a bolygók forgási irányú mozgása.

A bolygókat két csoportra osztják, amelyek tömegükben, kémiai összetételükben, forgási sebességükben és a műholdak számában különböznek egymástól. A Naphoz legközelebb eső négy bolygó földi bolygók , sűrű sziklás anyagból és fémekből állnak. Óriásbolygók - A Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz sokkal nagyobb tömegűek, főleg könnyű anyagokból állnak, ezért a mélységükben uralkodó hatalmas nyomás ellenére kis sűrűségűek. A Jupiter és a Szaturnusz esetében tömegük fő része hidrogén és hélium. Az Uránusz és a Neptunusz esetében jég és sziklás anyagok teszik ki tömegük nagy részét.

A bolygók és néhány nagy műhold (például a Hold) belseje forró állapotban van.

A Vénusz, a Föld és a Mars légköre a mélyükből felszabaduló gázokból áll. Az óriásbolygók légköre belsőjük közvetlen folytatása: ezeknek a bolygóknak nincs szilárd vagy folyékony felületük. A bemerítés során a légköri gázok fokozatosan kondenzált állapotba kerülnek.

Az üstökösök magjai kémiai összetételükben hasonlóak az óriásbolygókéhoz: vízjégből és különféle gázok jegéből állnak, sziklás anyagok keverékével. Összetételében szinte minden kisbolygó a földi csoport sziklás bolygóihoz tartozik.

A kisbolygók egymásnak ütközésekor keletkezett törmelék néha meteoritok formájában hullik a Földre. A meteoritok korának mérése kimutatta, hogy ezek, így az egész naprendszer körülbelül 5 milliárd éve létezik.

A Naprendszer szerkezetének dinamikus és fizikai jellemzői azt mutatják, hogy a bolygók gázból és porból keletkeztek, amelyek egykor bolygófelhőt alkottak a Nap körül. A földi bolygók a szilárd sziklás részecskék felhalmozódása eredményeként jöttek létre, az óriásbolygók esetében pedig a kőzet-jég részecskék felhalmozódásával kezdődött, majd gázok (főleg hidrogén és hélium) hozzáadásával egészült ki.

§2. Kepler törvényei

Johannes Kepler német tudós, T. Brahe dán csillagász, a Mars bolygó sokéves megfigyelésének eredményeit tanulmányozva felfedezte, hogy a Mars pályája nem kör, hanem megnyúlt ellipszis alakú. Az ellipszisnek két ilyen F1 és F2 pontja van (1. ábra), a távolságok összege ( r1 És r2 ) az ellipszis bármely B pontjából állandó érték.

https://pandia.ru/text/78/111/images/image002_190.gif" width="77 height=57" height="57">

Az ellipszis bármely pontját az egyik fókuszával összekötő egyenest nevezzük sugárvektor ezt a pontot.

Kepler az összes akkoriban ismert bolygó mozgását tanulmányozta és arra következtetett A bolygómozgás 3 törvénye:

Először, az összes bolygó (nem csak a Mars) pályája olyan ellipszis, amelynek közös fókusza a Nap található. A különböző bolygók pályáinak megnyúlásának mértéke eltérő. A Föld excentricitása nagyon kicsi, és a Föld pályája alig különbözik a körtől. A leghosszabb pályák a Merkúré és a Plútóé.

Másodszor, minden bolygó úgy mozog a pályáján, hogy sugárvektora egyenlő idő alatt egyenlő területeket ír le (az A1A2F és B1B2F szektorok területei egyenlőek). Ez azt jelenti, hogy minél közelebb van egy bolygó a Naphoz, annál gyorsabb a keringési sebessége.

Astronomy" href="/text/category/astronomiya/" rel="bookmark">csillagászati ​​egység), majd megfigyelésekből meghatározva egy bolygó forgási periódusát években ( T), könnyen meghatározható a bolygó fél-nagy tengelyének értéke (α) a következő képlettel:

Például, T Mars = 1,88 év, akkor az α képlet szerint a Mars pályája = 1,52 a. e.

Így a Mars csaknem másfélszer távolabb van a Naptól, mint a Föld.

A Kepler által megállapított bolygómozgási törvények ismét világosan megmutatják, hogy a bolygók világa egyetlen erő által irányított harmonikus rendszer, melynek forrása a Nap.

§3. Konfigurációk

A konfigurációk a Naprendszer bolygóinak jellegzetes helyzetei a pályájukon a Naphoz és a Földhöz képest.

Különböznek az alsó (belső) bolygók esetében, amelyek közelebb vannak a Naphoz, mint a Földhöz (Merkurusz, Vénusz) és a felső (külső) bolygók esetében, amelyek pályája a Föld pályáján túl található (a többi bolygó). ).

Azt a pillanatot, amikor az alsó bolygó keresztezi a Nap és a Föld középpontját összekötő egyenes vonalat, annak nevezzük alsó csatlakozás . Az alsó konjunkció közelében a bolygó keskeny félholdként látható. Közvetlenül az inferior konjunkció pillanatában a bolygó nem látható, mivel a Föld felé néz úgy, hogy a féltekét nem világítja meg a Nap. Ekkor azonban előfordulhat az a jelenség, hogy egy bolygó áthalad a napkorongon, amikor a bolygók - a Vénusz vagy a Merkúr - a napkorong mentén mozgó fekete kör formájában figyelhetők meg.

Folytatva a pályán való mozgást, az alsó bolygó egy földi megfigyelő számára elér egy bizonyos legnagyobb szögtávolságot a Naptól, majd ismét közeledni kezd hozzá. A legnagyobb szögeltolás helyzetét nevezzük megnyúlás . A Merkúr a megnyúlásnál körülbelül 28°, a Vénusz körülbelül 48°-ra van a Naptól. Vannak megnyúlások keleti, amikor a bolygót napnyugta után este figyeljük meg, és Nyugati amikor reggel, napkelte előtt látható.

Azt a pillanatot, amikor az alsó bolygó közvetlenül a Nap mögött halad el, ún felső csatlakozás . A felső konjunkció közelében a bolygót teljes korongként figyeljük meg.

A felső bolygók esetében a pillanatokat megkülönböztetik szembesítés , Nyugati és keleti kvadratúrák és kapcsolatok . Ellentétben a felső bolygó az égbolt Nappal ellentétes oldalán látható, míg a távolság közte és a Föld között a legkisebb. Ez az időszak a legkedvezőbb felszínének csillagászati ​​megfigyelésére. kvadratúrákban a bolygó és a Nap irányai közötti szög 90°. Ezzel együtt a felső bolygó, akárcsak az alsó, túlmegy a Nap korongján, és elveszik sugaraiban. Ebben az időszakban a Föld és a bolygó közötti távolság a legnagyobb.

A Hold a Föld körüli forgásában vagy a Nap és a Föld között jelenik meg, mint az alsó bolygó, vagy távolabb a Naptól, mint a felső bolygó. Ezért a Holddal kapcsolatban a csillagászok gyakrabban használnak speciális terminológiát, bár lényegében az újhold pillanata hasonlít az alsóbbrendű kötőszóhoz, a telihold pillanata pedig az oppozícióhoz.

4. §. A bolygópályák elemei

A pálya térbeli tájolását, méretét és alakját, valamint az égitest helyzetét a pályán 6 mennyiség határozza meg, ún. orbitális elemek .

Az égitestek pályájának néhány jellegzetes pontja saját elnevezéssel rendelkezik: napközel – a Nap körül mozgó égitest pályájának a Naphoz legközelebb eső pontja; aphelion – az elliptikus pálya Naptól legtávolabbi pontja.

Ha egy testnek a Földhöz viszonyított mozgását vesszük figyelembe, akkor a pálya Földhöz legközelebbi pontját ún. földközel , és a legtávolabbi az csúcspontja .

Általánosabb problémáknál, amikor a vonzási központ különböző égitesteket jelenthet, a következő neveket használjuk: periapsis – a pálya középpontjához legközelebb eső pont; apocenter – a pálya középpontjától legtávolabbi pont.

Orbitális elemek– 6 olyan mennyiség, amely meghatározza az égitest pályájának alakját és méreteit ( a, e), helye a térben ( én, Ω , ω ), valamint magának az égitestnek a helyzete a pályán:

1) Meghatározzuk a pálya alakját és méreteit a pálya félnagy tengelye (a = OP) és orbitális excentricitás e .

https://pandia.ru/text/78/111/images/image007_87.gif" align="left" width="257" height="113 src=">Elliptikus pálya esetén az érték e 0 ≤ e-n belül van< 1.

at e= 0 pálya kör alakú; annál közelebb e az egységhez, minél elnyújtottabb a pálya. Ha e = 1, a pálya már nem zárt, és parabola alakú; e > 1 esetén a pálya hiperbolikus.

2) A pálya tájolását a térben egy bizonyos síkhoz viszonyítva határozzuk meg, amelyet főnek tekintünk. A bolygók, üstökösök és a Naprendszer egyéb testei számára egy ilyen sík szolgál ekliptikus sík. A pályasík helyzetét két pályaelem határozza meg: a felszálló csomópont hosszúsági fokaΩ És orbitális dőlésszögén.

A felszálló csomópont hosszúsági foka Ω - ez a szög a Napnál az orbitális és ekliptikus sík metszésvonala és a Kos pont iránya között. A szöget az ekliptika mentén mérjük a tavaszi napéjegyenlőség pontjától az óramutató járásával megegyező irányban a pálya Ω felszálló csomópontjáig, vagyis ahhoz a ponthoz, ahol a test keresztezi az ekliptikát, és a déli féltekétől az északi felé halad. Az ellentétes pontot ún leszálló csomópont , a csomópontokat összekötő vonal pedig az csomópontok sora .

0° ≤ Ω ≤ 360°

K – a bolygó pályájának síkja

P – ekliptikus sík

3) A pálya helyzete a síkban K a perihelion argumentum határozza meg ω , amely az orbitális perihélium szögtávolsága a felszálló csomóponttól ω = Ω P.

4) A hatodik elemként, amely meghatározza az égitest helyzetét a pályán egy adott időpillanatban, használja a perihéliumon való áthaladás pillanata To .

A Nappal bezárt szöget, amelyet a perihélium irányától a test irányába mérünk, ún igazi anomália ν . A valódi anomália, amikor egy test mozog a pályáján, egyenetlenül változik: Kepler második törvényének megfelelően a test gyorsabban mozog a perihélium közelében P az aphelionnál pedig lassabb A. A valódi anomáliát képletekkel számítják ki az átlagos anomálián keresztül.

§5. A zavart mozgás fogalma

A mozgásukban lévő bolygók nemcsak a Naphoz vonzódnak, hanem egymáshoz is. A csillaghalmazokban minden csillag vonzódik az összes többihez. A mesterséges földi műholdak mozgását a Föld nem gömb alakú alakja és a földi légkör ellenállása, valamint a Hold és a Nap vonzása által okozott erők befolyásolják. Ezeket a járulékos erőket ún zavaró , és az általuk kiváltott hatások az égitestek mozgásában olyan zavarok . A zavarok miatt az égitestek pályája folyamatosan lassan változik.

Az égitestek mozgásának vizsgálatát a zavaró erők figyelembevételével egy speciális tudomány - az égi mechanika - végzi.

Az égi mechanikában kifejlesztett módszerek lehetővé teszik a Naprendszer bármely testének helyzetének nagyon pontos meghatározását sok évre előre. A mesterséges égitestek mozgásának vizsgálatára bonyolultabb számítási módszereket alkalmaznak.

6. §. A világítótestek látszólagos napi mozgása

A nap folyamán minden csillag teljes fordulatot hajt végre a napi párhuzam mentén. ábrán. a csillag napi párhuzamát ábrázolják σ .

https://pandia.ru/text/78/111/images/image011_62.gif" align="left" width="252" height="132 src=">a) Az Egyenlítőnél a világ sarkai fekszenek a horizonton és egybeesnek az északi és déli pontokkal A csillagok napi párhuzamai ebben az esetben függőleges síkban vannak.

b) Az északi póluson a világ tengelye függőlegesen felfelé irányul, azaz az északi égi pólus P egybeesik a zenittel z. Az összes csillag napi útja a horizonttal párhuzamos síkban van.

A meridián helyzete bizonytalanná válik. Bármilyen irány a Föld felszínének ettől a pontjától dél felé halad.

§7. A csillagok megnyúlása

Az azimut" href="/text/category/azimut/" rel="bookmark">azimut a napi párhuzamos mentén történő mozgás során ±A-n belül ingadozik az északi ponttól, és |A| ≤ 90°.

Megnyúlás csillagok helyzetének nevezik, ha azimutjuk szélsőértéket vesz fel. Attól függően, hogy az égi szférának melyik oldalán fordulnak elő, megkülönböztetünk keleti és nyugati megnyúlást. ábrán. az 1. csillag keleti megnyúlással rendelkezik E K és nyugati nyúlás E W. A csillagnak nincs 2 megnyúlása.

§8. Efemeridák

Az efemeridek táblázatok, amelyek információkat tartalmaznak az égitestek helyzetéről az égen, mozgási sebességükről, a csillagok magnitúdóiról és egyéb, a csillagászati ​​megfigyelésekhez szükséges adatokról. Az efemerideket a jövőbeni időkre állítják össze a korábban elvégzett megfigyelések eredményei alapján.

Az efemerisz kiszámításakor az égitestek mozgásának elméleteit és fényességük változásának törvényeit használják fel.

A felhasznált anyagok pontosságától függően az efemeriszeket különböző időszakokra előre számítják. Így a kisebb bolygók égi koordinátáit tartalmazó efemerideket egy évre vagy többre előre összeállítják. A mesterséges földi műholdak efemeridjei, amelyek mozgását bizonyos, pontosan nem számolható erők befolyásolják (például a légkör ellenállása, amelynek sűrűsége folyamatosan változik), mindössze 1-2 hónap alatt összeállíthatók a szükséges pontossággal. előre.

Az efemeridiák a távcső rögzítési szögeit, a holdfázisokat és egyéb információkat is tartalmazhatnak, amelyek elősegítik a megfigyelések ésszerű elvégzését. Például a Sarkcsillag megfigyelése nemcsak éjszaka, hanem nappali órákban is elvégezhető; Ehhez előzetesen össze kell állítani egy speciális táblázatot a közelítő vízszintes koordinátákról (munka efemerisz) - azimut A és magasságok h Poláris. A készüléket értékük szerint tájolva a cső látómezőjében megtalálhatja a Sarkcsillag képét.

A sarki efemeridek összeállítása (azaz a közelítő vízszintes koordináták - h magasság és a azimut - kiszámításának eljárása a megfigyelés várható pillanataiban):

AE-ből válasszon φ ; helyi sziderális idő s szülési idő szerint talált D .

Az égi pólus magassága megegyezik a szélességi körrel h p = φ

Egy háromszögből zσk oldalain zk És zσ bizonyos feltételezéssel egyenlőnek tekinthetők: 90°-φ-χ = 90°- h ,

ahol φ+χ = h .

A csillagászati ​​táblázatokban az érték χ általában jelöli ƒ , Akkor h = φ+ƒ

Ezért a h Polar meghatározásához a szükséges érték az ƒ helyi sziderális idő s és add hozzá φ .

Az a poláris azimut ugyanazon táblázatokból veszi át argumentumok segítségével s És φ . Ezután a Polyarnaya működő efemeridjét kiszámítják egy bizonyos megfigyelési pillanatban, adott intervallumban (például 30 m).

4. téma. A Föld és a Hold forgása. A csillagok koordinátáinak változását okozó tényezők.

§1. A Föld keringési és forgási mozgásának jellemzői

A Föld a Naprendszer egyik bolygója. Más bolygókhoz hasonlóan elliptikus pályán kering a Nap körül, amelynek fél-nagy tengelyét (azaz a Föld és a Nap középpontjai közötti átlagos távolságot) a csillagászat hosszegységként (au) fogadja el. mérje meg az égitestek távolságát a naprendszereken belül. A Föld és a Nap távolsága a pálya különböző pontjain nem azonos a perihéliumban (január 3.) megközelítőleg 2,5 millió km-rel kisebb, az aphelionnál (július 3.) pedig ugyanennyivel nagyobb, mint az átlagos távolság; , ami 149,6 millió km.

Ahogy bolygónk a Nap körüli pályáján mozog, a Föld egyenlítőjének síkja (amely a pálya síkjához 23°27'-os szöget zár be) önmagával párhuzamosan mozog úgy, hogy a pálya egyes részein a Földgömb a Nap felé hajlik az északi féltekével, máshol pedig a déli féltekével.

A földgömb napi forgása szinte állandó szögsebességgel, 23h56m04,1s periódussal, azaz sziderális naponként történik. A Föld napi forgási tengelye északi végével megközelítőleg a csillag felé irányul alfa Ursa Minor, amelyet ezért Sarkcsillagnak neveznek.

§2. A Föld pólusainak mozgása

A Föld forgástengelye nem foglal el állandó pozíciót a Föld testében, amely mintha a tengelye körül ringatózik, aminek következtében a Föld pólusai összetett görbét írnak le a földfelszínen, nem távolodva el a tengely körül. bizonyos átlagos pozíció több mint 0,3-0,4”. A pólusnak a Föld felszínén való vándorlása miatt a Föld felszínén elhelyezkedő pontok földrajzi koordinátáinak - szélességi és hosszúsági fok - meg kell változniuk.

A Föld egyik jellemzője a mágneses tere, ennek köszönhetően használhatjuk az iránytűt. A Föld mágneses pólusa, amelyhez az iránytű tű északi vége vonzódik, nem esik egybe az északi földrajzi pólussal, hanem egy olyan ponton található, amelynek koordinátái ≈ 76° É. w. és 101° ny. d. A Föld déli féltekén elhelyezkedő mágneses pólus 66°-os déli koordinátákkal rendelkezik. w. és keleti 140°. d. (Az Antarktiszon).

§3. A Hold mozgása

A Hold a Földhöz legközelebb eső égitest, bolygónk természetes műholdja. Körülbelül 400 ezer km távolságban kering a Föld körül. A Hold átmérője mindössze 4-szer kisebb, mint a Földé, 3476 km-nek felel meg. A Földtől eltérően, amely a sarkokon össze van nyomva, a Hold alakja sokkal közelebb áll egy szabályos gömbhöz.

Az Északi-sarkról nézve a Hold a Naprendszer összes bolygójához és műholdjához hasonlóan az óramutató járásával ellentétes irányban kering a Föld körül. 27,3 napba telik egy Föld körüli fordulat teljesítése. A Hold egy fordulatának ideje a Föld körül pontosan megegyezik a tengelye körüli egy fordulat idejével. Ezért a Hold állandóan ugyanazzal az oldallal fordul a Föld felé. Feltételezések szerint a Hold történelmének korai szakaszaiban valamivel gyorsabban forgott a tengelye körül, és ezért felszínének különböző részeivel a Föld felé fordult. De a hatalmas Föld közelsége miatt jelentős árapályhullámok keletkeztek a Hold szilárd testében. A gyorsan forgó Holdon hatottak. A Hold fékezési folyamata addig folytatódott, amíg folyamatosan csak az egyik oldalával a Föld felé fordult. Itt merült fel a Hold látható és távoli oldalának fogalma. Összességében a Hold felszínének 59%-a látható a Földről.

4. §. Precesszió és nutáció

Amikor a teteje forog, a tengelye gyakorlatilag soha nem áll. A gravitáció hatására a forgási mozgás törvényeinek megfelelően a csúcs tengelye elmozdul, ami egy kúpos felületet ír le. A föld egy nagy csúcs. A forgástengelye pedig a Hold és a Nap gravitációs erejének hatására az egyenlítői többletre (az egyenlítőn úgy tűnik, hogy a Föld ellapultsága miatt több anyag van, mint a sarkokon) szintén lassan forog.

A Föld forgástengelye egy 23,5°-os szögű kúpot ír le az ekliptika tengelyéhez közel, aminek következtében az égi pólus kis körben mozog az ekliptika pólusa körül, és megközelítőleg 26 000 év alatt tesz meg egy fordulatot. ezt a mozgalmat hívják precesszió .

A precesszió következménye a tavaszi napéjegyenlőség pontjának fokozatos eltolódása a Nap látszólagos mozgása felé évente 50,3 hüvelykkel. Emiatt a Nap évente 20 perccel korábban lép be a tavaszi napéjegyenlőségbe, mint hogy teljes forradalmat hajtson végre az égen.

Az égi egyenlítő és az égi pólus helyzetének megváltoztatása, valamint a Kos pont mozgatása az egyenlítői és az ekliptikus égi koordináták változását okozza. Ezért az égitestek koordinátáinak katalógusban történő megadásakor vagy térképen való ábrázolásakor fel kell tüntetni a „korszakot”, vagyis azt az időpillanatot, amelyre a koordinátarendszer meghatározásakor az Egyenlítő és a Kos pont helyzetét vették.

A precesszió nagyrészt a Hold gravitációs erőinek hatására megy végbe. A precessziót okozó erők a Nap és a Hold Földhöz viszonyított helyzetének változása miatt folyamatosan változnak. Ezért a Föld forgástengelyének a kúp mentén történő mozgásával együtt annak kis rezgéseit figyeljük meg, ún. görcsös fejbiccentés . A precesszió és a nutáció hatására az égi pólus összetett hullámszerű görbét ír le a csillagok között.

A csillagok koordinátáinak precesszió miatti változásának sebessége a csillagok égi szférán elfoglalt helyzetétől függ. A különböző csillagok deklinációja az év során +20" és -20" között változik a jobb felemelkedéstől függően. A jobb felemelkedések a precesszió miatt bonyolultabb módon változnak, korrekcióik a helyes felemelkedéstől és a csillagok deklinációjától is függenek. A precessziós táblázatokat csillagászati ​​évkönyvek teszik közzé.

A precesszió és a nutáció csak a Föld forgástengelyének térbeli tájolását változtatja meg, és nem befolyásolja e tengely helyzetét a Föld testében. Ezért a Föld felszínén található helyek szélessége és hosszúsága sem változik a precesszió és a nutáció miatt, és ezek a jelenségek nem befolyásolják az éghajlatot.

§5. A fény aberrációja

A fény aberrációja az égitestek látszólagos eltérése az égbolton való valódi helyzetüktől, amelyet az égitest és a megfigyelő egymáshoz viszonyított mozgása okoz.

Az aberráció jelensége összehasonlítható azzal, amit az ember zuhogó esőben tapasztal. Egy esőben álló férfi az esernyőjét a feje fölé tartja. De amikor sétál, kénytelen, ha szárazon akar maradni, előre billenteni az esernyőt, és minél gyorsabban megy, annál jobban kell döntenie az esernyőt. És bár az esőcseppek továbbra is egyenesen hullanak alá, az embernek úgy tűnik, hogy onnan jönnek, amely felé az esernyőt döntötte.

Hasonlóképpen, a mozgó megfigyelő számára úgy tűnik, hogy az égitest fénye nem onnan jön, ahol a test található, hanem egy másik pontból, amely az elsőhöz képest eltolódik a megfigyelő mozgásának irányában. Legyen valami csillag az ekliptika pólusán. Fénye a pályáján haladó Föld sebességének irányára merőlegesen esik a Földre. A távcsövét az ekliptika pólusára mutató csillagász azonban nem fogja látni a csillagot a látómező közepén: egy ilyen távcső lencséjébe belépő fénysugárnak időre van szüksége ahhoz, hogy a teljes csövén áthaladjon, és ezalatt A cső a Földdel együtt mozog, és a csillag képe nem esik a látómező közepébe.

Így ahhoz, hogy a látómező közepén lévő égitestet megfigyelhessük, a távcsövet bizonyos szögben előre kell dönteni a megfigyelő mozgásának megfelelően.

§5. Parallaxis

Vonatozáskor a sínek mentén álló oszlopok villognak az ablakon kívül. A vasúttól néhány tíz méterre található épületek lassabban futnak vissza. És nagyon lassan, vonakodva, a házak és ligetek, amelyek valahol a horizont közelében találhatók, lemaradnak a vonatról. Az a sebesség, amellyel a tárgy iránya megváltozik, amikor a megfigyelő mozog, annál kisebb, minél távolabb van a tárgy a megfigyelőtől. Ebből pedig az következik, hogy a tárgy szögelmozdulásának nagysága, amelyet ún parallaktikus elmozdulás vagy csak parallaxis , jellemezheti egy tárgy távolságát.

Egy csillag parallaktikus elmozdulását a földfelszín mentén történő mozgással nem lehet kimutatni: a csillagok túl messze vannak, és az ilyen mozgások során fellépő parallaxisok messze túlmutatnak a mérésük lehetőségén.

https://pandia.ru/text/78/111/images/image015_43.gif" align="left" width="240" height="192">

Ebben az esetben a parallaxist egy képzeletbeli megfigyelőre számítják ki, aki a Föld középpontjától az egyenlítői pontig mozog, ahol a csillag a horizonton van.

Az emberiséget ősidők óta érdekelte az égitestek látható mozgása: a Nap, a Hold és a csillagok. Nehéz elképzelni, hogy saját naprendszerünk túl nagynak tűnik, több mint 4 billió mérföldre nyúlik el a Naptól. Eközben a Nap csak egy századmilliárd része a Tejút-galaxist alkotó többi csillagnak.

Tejút

Maga a galaxis egy hatalmas kerék, amely forog, gázból, porból és több mint 200 milliárd csillagból áll. Közöttük billió mérföldnyi üres tér terül el. A Nap a galaxis peremén horgonyoz le, spirál alakú: felülről a Tejút úgy néz ki, mint egy hatalmas, forgó csillaghurrikán. A galaxis méretéhez képest a Naprendszer rendkívül kicsi. Ha azt képzeljük, hogy a Tejút akkora, mint Európa, akkor a Naprendszer mérete nem lesz nagyobb, mint egy dió.

naprendszer

A Nap és 9 műholdbolygója a galaxis középpontjától egy irányban szétszóródott. Ahogy a bolygók a csillagaik körül, úgy a csillagok is a galaxisok körül keringenek.

A Napnak körülbelül 200 millió évre lesz szüksége 588 000 mérföld/órás sebességgel, hogy a galaktikus körhinta körül forradjon. Napunk semmiben sem különbözik a többi csillagtól, kivéve, hogy van egy műholdja, a Föld nevű bolygó, amelyen élet lakik. A Nap körül bolygók és aszteroidáknak nevezett kisebb égitestek keringenek pályájukon.

A világítótestek első megfigyelései

Az ember már legalább 10 000 éve figyeli az égitestek látható mozgását és a kozmikus jelenségeket. Először az ókori Egyiptomban és Sumerben jelentek meg a krónikákban feljegyzések az égitestekről. Az egyiptomiak háromféle testet tudtak megkülönböztetni az égen: csillagokat, bolygókat és „farkú csillagokat”. Ugyanekkor fedezték fel az égitesteket: a Szaturnusz, a Jupiter, a Mars, a Vénusz, a Merkúr és természetesen a Nap és a Hold. Az égitestek látható mozgása ezen objektumok Földről észlelt mozgása a koordinátarendszerhez képest, függetlenül a napi forgástól. A valódi mozgás a világűrben való mozgásuk, amelyet az ezekre a testekre ható erők határoznak meg.

Látható galaxisok

Az éjszakai égboltra nézve a legközelebbi szomszédunkat láthatjuk - - spirál formájában. A Tejútrendszer mérete ellenére csak egy az űrben található 100 milliárd galaxis közül. Teleszkóp használata nélkül három galaxist és a miénk egy részét láthatja. Közülük kettőt Nagy és Kis Magellán-felhőnek neveznek. A déli vizeken először Magellán portugál felfedező expedíciója látta őket 1519-ben. Ezek a kis galaxisok a Tejútrendszer körül keringenek, így a legközelebbi kozmikus szomszédainkká válnak.

A Földről látható harmadik galaxis, az Androméda körülbelül 2 millió fényévnyire van tőlünk. Ez azt jelenti, hogy az Androméda csillagfényének több millió év kell ahhoz, hogy közelebb kerüljön Földünkhöz. Így ezt a galaxist olyannak tekintjük, amilyen 2 millió évvel ezelőtt volt.

A három galaxis mellett éjszaka a Tejútrendszer egy része is látható, amelyet számos csillag képvisel. Az ókori görögök szerint ez a csillagcsoport Héra istennő melléből származó tej, innen ered a név.

Látható bolygók a Földről

A bolygók a Nap körül keringő égitestek. Amikor a Vénuszt látjuk ragyogni az égen, az azért van, mert a Nap megvilágítja, és visszaveri a napfény egy részét. A Vénusz az Estcsillag vagy Hajnalcsillag. Az emberek máshogy hívják, mert máshol van este és reggel.

Hogyan kering a Vénusz bolygó a Nap körül és megváltoztatja a helyét. A nap folyamán az égitestek látható mozgása történik. Az égi koordináta-rendszer nemcsak a világítótestek elhelyezkedésének megértését segíti elő, hanem lehetővé teszi csillagtérképek összeállítását, csillagképek szerinti navigációt az éjszakai égbolton, valamint az égi objektumok viselkedésének tanulmányozását is.

A bolygómozgás törvényei

Az égitestek mozgásával kapcsolatos megfigyelések és elméletek kombinálásával az emberek következtettek galaxisunk mintázataira. A tudósok felfedezései segítettek megfejteni az égitestek látható mozgását. felfedezték az első csillagászati ​​törvények között.

A német matematikus és csillagász lett a téma úttörője. Kepler, miután tanulmányozta Kopernikusz műveit, kiszámította az égitestek látható mozgását magyarázó pályák legjobb formáját - az ellipszist, és kidolgozta a bolygómozgás törvényeit, amelyeket a tudományos világ Kepler-törvényeiként ismer. Ezek közül kettő jellemzi a bolygó mozgását a pályán. Azt olvasták:

Bármely bolygó ellipszisben forog. A Nap jelen van az egyik fókuszában.

Mindegyik a Nap közepén áthaladó síkban mozog, miközben ugyanazon periódusok alatt a Nap és a bolygó közötti sugárvektor egyenlő területeket rajzol ki.

A harmadik törvény a bolygók keringési adatait kapcsolja össze egy rendszeren belül.

Alsó és felső bolygók

Az égitestek látható mozgását tanulmányozva a fizika két csoportra osztja őket: az alsókra, amelyek magukban foglalják a Vénuszt, a Merkúrt és a felsőket - Szaturnusz, Mars, Jupiter, Neptunusz, Uránusz és Plútó. Ezeknek az égitesteknek a mozgása a gömbben különböző módon történik. Az alsóbb bolygók megfigyelt mozgása során fázisváltást mutatnak, mint a Hold. A felső bolygók mozgatásakor észrevehető, hogy nem változtatják a fázisokat, a fényes oldalukkal folyamatosan szemben állnak az emberekkel.

A Föld a Merkúrral, a Vénusszal és a Marssal együtt az úgynevezett belső bolygók csoportjába tartozik. A Nap körül belső pályán keringenek, ellentétben a nagy bolygókkal, amelyek külső pályán forognak. Például a Merkúr, amely 20-szor kisebb a legbelső pályáján.

Üstökösök és meteoritok

A bolygókon kívül a Nap körül forgó jégtömbök milliárdjai fagyott szilárd gázból, apró kövekből és porból állnak – üstökösök, amelyek kitöltik a Naprendszert. Az üstökösök által képviselt égitestek látható mozgása csak a Naphoz közeledve látható. Aztán a farkuk égni kezd és világít az égen.

Közülük a leghíresebb a Halley-üstökös. 76 évente elhagyja pályáját és megközelíti a Napot. Ebben az időben a Földről is megfigyelhető. Még az éjszakai égbolton is szemlélhet meteoritokat repülő csillagok formájában – ezek olyan anyagcsomók, amelyek óriási sebességgel mozognak az Univerzumban. Amikor a Föld gravitációs mezejébe esnek, szinte mindig kiégnek. A rendkívüli sebesség és a Föld léghéjával való súrlódás miatt a meteoritok felforrósodnak és apró részecskékre bomlanak. Égésük folyamata az éjszakai égbolton világító szalag formájában figyelhető meg.

A csillagászat tananyaga az égitestek látszólagos mozgását írja le. A 11. osztály már ismeri a bolygók összetett mozgásának mintázatait, a holdfázisok változását és a fogyatkozások törvényeit.

Minden világítótest áthalad az égen, és naponta egy fordulatot tesz. Ez a Föld forgásának köszönhető. Azonban másként mozognak. Az Északi-sarkon tartózkodó megfigyelő számára csak az égbolt északi féltekéjének csillagai vannak a horizont felett. A Sarkcsillag körül keringenek, és nem lépnek túl a horizonton. A Déli-sarkon lévő megfigyelő csak a déli félteke csillagait látja. Az égbolt északi és déli féltekéjén található összes csillag megfigyelhető az egyenlítőn.

A csillagok a megfigyelési hely adott szélességi fokán lenyugodhatnak és kelhetnek, valamint lehetnek nem kelők és nem is. Például Oroszországban a Déli Kereszt csillagkép csillagai nem láthatók - ez egy olyan csillagkép, amely nem emelkedik a szélességi fokainkon. A Draco és a Kis Ursa csillagképek pedig nem beállító csillagképek. A világítótestnek a meridiánon való áthaladását csúcspontnak nevezzük. A felső tetőponton a h lámpatest magassága maximális, az alsó tetőponton minimális. A világítótestek csúcspontjai közötti intervallum 12 óra (fél nap).

A nap, mint minden más világítótest, minden nap felkel a horizontról a keleti égbolton, és nyugaton nyugszik le. Helyi idő szerint délben éri el legnagyobb magasságát; a legalacsonyabb csúcspont éjfélkor következik be. A sarkvidékeken a Nap nyáron nem megy le a horizont alá, alsó csúcspontja is megfigyelhető. A középső szélességi körökben a Nap látszólagos napi útja az év során felváltva rövidül és emelkedik. A legkisebb a téli napforduló napján (kb. december 22.), a legnagyobb a nyári napforduló napján (kb. június 22.) lesz. A tavaszi és őszi napéjegyenlőség napjain (március 21., illetve szeptember 23.) a nappal hossza megegyezik az éjszaka hosszával, mert A Nap az égi egyenlítőn helyezkedik el: a keleti pontban kel fel, a nyugati ponton nyugszik.