Плутон радиусы..... км. 3 страница

Күннің жоғарғы кульминация кезіндегі зениттік қашықтығын Z_ж күнделікті өлшей отырып оның δ еңісуі жәймен өзгеретіндігі анықталды. Жыл сайын 20-21 наурызда және 22-23 қыркүйекте δ=0⁰ (Күн аспан экваторымен қиылысады), 21-22 маусымда ең үлкен мәніне тең болады δ=+23⁰26^/, ал 21-22 желтоқсанда ең кіші δ_min =-23⁰26^/ болады. Күн жуықтап жарты жыл солтүстік аспан жарты шарында, жарты жыл оңтүстік аспан жарты шарында болады. Сондықтан Күннің жылдық көрінерлік қозғалысы аспан сферасында аспан экваторына E= 23⁰26^/ бұрышпен көлбеген үлкен шеңбер бойымен болады. Бұл үлкен шеңберді эклиптика деп, ал оның аспан экваторына көлбеулік бұрышын эклиптика көлбеулігі деп атайды. Суретте аспан сферасы көрсетілген. QQ^/-аспан экваторы, PP^/– дүние полюсі, EE^/- эклиптика. ПП^/- эклиптика осі, эклиптика жазықтығына перпендикуляр аспан сферасы центрі арқылы өтеді және аспан сферасын ПП^/ екі нүктеде қияды, П,П^/ - эклиптика полюстері деп аталады.

Эклиптиканың полюстері дүние полюстарынан E= 23⁰26^/ қашықтықта болады. Эклиптиканың солтүстік полюсі П (α=270⁰, δ=+66⁰34^/), δ– Айдаhар жұлдызына жақын, оңтүстік эклиптика полюсі П^/ (α=90⁰, δ=-66⁰34^/) δ-Алтын Балық жұлдызына жақын орналасқан. Аспан сферасы экваторындағы стрелка аспан сферасының тәуліктік айналысы бағытын, ал эклиптикасындағы стрелка Күннің жылдық көрінерлік қозғалысы бағытын көрсетеді.

Эклиптиканың аспан сферасының экваторымен қиылысу нүктелерін теңелу нүктелері деп атайды. Көктемгі күн теңелу нүктесінде γ (α=0⁰=0^caг, δ=0⁰) Күн оңтүстік жарты шарынан солтүстік жарты шарына өтеді, ал күзгі күн теңелу нүктесінде Ω(α=180⁰=12^caг, δ=0⁰) – солтүстік аспан жарты шарынан, оңтүстігіне өтеді. Эклиптика жазықтығы мен аспан экваторы жазықтығының қиылысу сызығы (ΩOγ) аспан экваторы түйіндер сызығы деп аталады. Ал теңелу нүктелері оның эклиптикадағы түйіндері деп аталады.

Эклиптиканың теңелу нүктелерінен 90⁰ қашықтықтағы нүктелері күн тоқырау нүктелері деп аталады. Солтүстік аспан жарты сферасында жазғы күн тоқырау нүктесі........(α=90⁰=6^саг, δ=23⁰26^/), ал оңтүстік жарты сферасында қысқы күн тоқырау нүктесі ….. (α=270⁰=18^саг, δ=-23⁰26^/) жатады.

Теңелу және тоқырау нүктелері 2000- нан аса жылдар бойы тұрған шоқжұлдыздар белгісімен белгіленген.

Күннің экваторлық координаттары оның нақты талтүстегі зениттік қашықтығы Z_ж бойынша есептеледі. Осы мезетте аспан меридианы, аспан экваторы және эктиптика доғалары сүйір бұрышы Е= 23⁰26^/ тікбұрышты сфералық үшбұрыш құрады. Суретте үшбұрыш аспан сферасының ішкі бетінен көрсетілген. (сурет)

Күннің еңісуі δ=φ- Z_ж

Ал тік шарықтауы sınα=tgδ∙ctgE формуласымен анықталады.

Күннің экваторылық координаттарының (α және δ) күнделікті мәні бойынша шоқжұлдыздар бойымен оның жылдық кқрінерлік жолын белгілейді және жұлдыздық картада эклиптиканы жүргізеді.

Эклиптикалық координаттар жүйесі. Бақылаулар Ай мен планеталар эклиптика маңындағы зодиак шоқжұлдыздары бойымен қозғалатындығын көрсетті. Сондықтан осы шырақтардың және Күннің көрінерлік қозғалысын, негізгі дөңгелегі эклиптика, ал полюстері эклиптика полюстері болатын эклиптикалық коодинаттар жүйесінде қарастырған ыңғайлы. Эклиптика аспан сферасын солтүстік эклиптикалық және оңтүстік эклиптикалық жарты шарға бөледі. Эклиптика полюстері арқылы жүргізілген (ПМnП^/) үлкен жарты шеңбер эклиптикалық ендік шеңбері деп аталады. М шырақтың орны- эклиптикалық бойлық λ мен эктиптикалық ендік β- екі сфералық координаталар арқылы анықталады. Эклиптикалық бойлық λ көктемгі күн теңелу нүктесінен эклиптика бойымен батыстан шығысқа қарай шырақтың эклиптикалық ендігі шеңберіне дейінгі бұрыштық аралықпен анықталады және 0⁰-тан 360⁰ дейін өлшенеді. Эклиптикалық ендік β эклиптикалық ендік шеңбері бойымен эклиптикадан бастап 0⁰ пен 90⁰ аралығында есептеледі және солтүстік эклиптикалық жарты шарда оң, ал оңтүстік эклиптикалық жарты шарда теріс деп есептеледі. ПРМ сфералық үшбұрышы төбелері солтүстік эклиптикалық полюсі П, солтүстік дүние полюсі Р және шырақ (М) болатын, атрономиялық үшбұрыш деп аталады, ал шырақтың эклиптикалық және экваторлық координаталарын байланыстырады.

Астрономияның үшбұрыштардың ПМ қабырғасы ПМ=90⁰-β,РМ=90⁰-δ, ПР=E, эктиплика полюсіндегі РПМ=90⁰-λ, ал дүние полюсіндегі бұрыш ПРМ =90⁰+α.

Күннің жылдық қозғалысының және Жердің айналысының бірқалыпсыздығы.

Зодиак шоқжұлдыздарының жоғары кульминация кездерін бақылаулардан Күн эклептика бойымен жылына бір айналым жасайтындығы анықталған. Бұл уақыт аралығы сидерлік немесе жұлдыздық жыл деп аталады. Осы уақыт аралығы өткенде Күн сол берілген жұлдызға қайтып оралады.

Күннің орташа тәуліктік қозғалысы:

Күннің эклиптика бойымен қозғалысын үнемі бақылаулар оның қозғалысы бірқалыпты еместігін көрсетеді. Эклептиканың 180⁰ доғасын, көктемгі күнтеңелу нүктесінен күзгі күнтеңелу нүктесіне дейінгі доғасын Күн 186 тәулікте жүріп өтеді, яғни көктемгі, жазғы кезеңді жердің солтүстік жарты шарында Күн орташа есеппен тәулігіне 58’ жылжиды, ал күзгі-қысқы кезеңді 179 тәулікте (тәулігіне – 60’) жүріп өтеді.

Күн эклептика бойымен 1-5 қаңтар аралығында ең жылдам қозғалады, тәуліктік қозғалысы n = 61’, тәулігіне ең жайырақ 1-5 шілдеде(июль) аралығында, тәуліктік қозғалысы n = 57’.

Күннің көрінерлік диаметрі де өзгерісте болады:

Қаңтар басында: d = 32’;

Шілде басында: d = 31’;

Күннің эклептика бойымен көрінерлік жылдық қозғалысы Жер Күнді түйық жазық қисық бойымен айналатындығын дәлелдейді. Сонымен эклептика Жер орбитасы жазықтығының аспан сферасымен қиылысу үлкен шеңбері болып табылады. Күннің қозғалысының бірқалыпсыздығы мен оның диаментрінің периодты өзгерісі Жер Күнді эклипстік орбитамен айналатындығын, қыста қаңтар басында Күнге ең жақын, ал шілде басында ең қашықта болатындығын көрсетеді.

Жердің Күнді айналу периоды жұлдыздық жылға тең

Аспан эваторы аспан сферасында Жер экваторы жазықтығында болатындықтан және эклиптикамен ε = 23⁰ 27’ бұрышпен қиылысатындықтан, Жер экваторы жазықтығы жер орбитасы жазықтығына сондай бұрышпен көлбеген. Олай болса Жердің айналу осі, оның орбита жазықтығына перпендикулярдан сондай бұрышпен ауытқиды. Астрономиялық бақылаулар Жер осінің Жер орбитасы жазықтығына көлбегендігін анықтады.

Жерге Ай мен Күннің гравитациялық әсерінен жер және аспан экваторы жазықтығы көлбеулігін өзгертпестен жайымен шығыстан батысқа қарай бұрылады, сондықтан көктемгі және күзгі күнтеңелу нүктелері жыл сайын эклиптика бойымен Күннің жылдық қозғалысына қарама-қарсы бағытта жылжып отырады.

Теңелу нүктелерінің бұл ығысуын біздің ғ.д. ІІ ғасырда ертедегі грек астрономы Гиппарх Родосский ашқан, және прецессия(предшествание) деп атаған. Прецессия себебінен Күн жылда көктемгі күн теңелу нүктесіне Жер Күнді толық бір айналым жасау уақыт аралығынан ерте келіп отырады.

Күннің көктемгі күн теңелу нүктесінен бірінен соң бірі екі рет өту уақыт аралығы Күндік немесе тропикалық жыл деп аталады. Тропикалық жыл жұлдыздық жылдан... қысқа, олай болса

Жерге планеталардың гравитациялық әсерінен Жер орбитасы жазықтығы өте жәй және болар болмас тербеліске(шайқалуына) түседі, соның нәтижесінде экватордың эклиптикаға көлбеулігі периодты біршама өзгеріп отырады.

Жыл мезгілдерінің ауысуы мен жылулық белдеулер.(СРС)

1.Жердің Күнді айнала қозғалысы

2.Жер осінің орбита жазықтығына көлбеулігі

3.Жер осінің көлбеулігі бағытының кеңістікте тұрақтылығы.

Лекция № 3

Уақытты есептеу принциптері. Уақыт өтуін қандайда бір үнемі периодты түрде

қайталанып отыратын табиғат процесстерімен өлшеуге болады. Бұндай процесс, оны бақылау арқылы қабылданған уақыт бірлігі өзінің ұзақтығын сақтайтындай бірқалыпты болуы керек. Бұлай болмаса оны пайдалануға болмайды. Біздің өміріміз табиғаттың периодты астрономиялық құбылыстарымен байланысты, мыс., күн мен түннің, жыл мезгілдерінің ауысуы, яғни жердің өз өсінен және күнді айнала қозғалысымен. Сондықтан астрономиялық бақылаулардан уақыт есептеудің екі негізгі бірлігі алынған – тәулік және жыл.

Бір тәулік ішіндегі уақыт өтуі жасанды механизмдер – сағат арқылы тіркеледі, сағаттың көрсетуі астрономиялық құбылыстарға негізделіп бақыланады. Әрқайсысының қолданылатын өзіндік орны бар бірнеше уақыт есептеу жүйесі жасалынған. Бұдан былай “ уақытты есептеу жүйесі ” деген сөздің орнына уақыт деген термин қолданамыз. Есте мынаны сақтау керек: уақыт табиғатта бірдей, оның әртүрлі аты оны өлшеу әртүрлі уақытты есептеу жүйелерінде екендігін көрсетеді.

Жұлдыздық уақыт. Ең қарапайым уақытты есептеу жүйесі жұлдыздық уақыт деп аталады. Ол бірқалыпты деп есептеуге болатын Жердің өз өсінен айналуына негізделген. Жердің бір тәуліктегі бірқалыпты айналуынан ауытқуы 0,005с артпайды. Біз күнде жоғарғы кульминация кезінде қандайда бір жұлдызды белгілеп алайық та келесі күні түнде осы бақылауды қайталайық. Жұлдыздың бірінен соң бірі болған екі жоғарғы куьминация аралығы жердің айналу периодына тең, сондықтан оны көбінесе жұлдыздық тәулік деп атайды. Жер 360⁰–қа бұрылғанда кез–келген жұлдыздың сағаттық бұрышы 360⁰–қа өзгереді, сондықтан жұлдыздық тәулік шегінде жұлдыздық уақытты қандай да бір жұлдыздың сағаттық бұрышы арқылы өлшеуге болады. Жұлдыздық уақытты көктемгі күн теңелу нүктесінің сағаттық бұрышымен өлшеу қабылданған. Себебі, көктемгі күн теңелу нүктесінің экваторлық координаталары (a және b) нольге тең және ол жер экваторы жазықтығы (аспан экваторы) мен жер орбитасы жазықтығының (эклиптика) қиылысу сызығы бойында жататындықтан Жермен байланысты және оның орны Күннің тік шарықтауы арқылы анықталады. Сондықтан нақты айтқанда жұлдыздық тәулік дегеніміз көктемгі күн теңелу нүктесінің екі бірінен соң бірі болатын жоғарғы кульминациясы уақыт аралығы. Жұлдыздық тәулік 24 жұлдыздық сағатқа бөлінеді әрбір сағатта 60 жұлдыздық минут, әрбір жұлдызыдық минутта 60 жұлдыздық секунд бар. Олар сан көрсеткіші сияқты орыс әрпімен (ч, м, с) немесе латын әрпі h, m, s деп белгіленеді.

Сонымен жұлдыздық уақыт (s) уақыт бірлігімен алынған көктемгі күн теңелу нүктесінің сағаттық (t_γ) бұрышымен өлшенеді

s= t_γ (1).

Жұлдыздық тәуліктің басында (S=O^h O^mO^s) көктемгі күн теңелу нүктесінің жоғарғы кульминациясы кезі (t_γ =O^h O^mO^s) алынады. Тік шарықтауы a шырақтың жұлдыздық уақыты S болса, сағаттық бұрыш

t=s-a (2).

Шырақтың жоғарғы кульминация кезіндегі сағакттық бұрышы: t=0, сондықтан

S=a (3).

Жер бетінің кез–келген нүктесінде тәуліктің кез–келген мезетінде жоғарғы кульминацияда тік шарықтауы жұлдыздық уақытқа тең жұлдыздар болады. Бұл жұлдыздың тік шарықтауын анықтауға, аспан меридианына қатысты шоқжұлдыздардың орналасуын алдын ала білуге және жұлдыздық уақытқа қойылған, жұлдыздық уақытпен жүретін сағаттың көрсетуін тексеруге мүмкіндік береді.

Жер бетінің кез–келген пунктінде географиялық меридиан мен аспан меридианы бір жазықтықта жатады. Жердің әртүрлі пункттерінен күн теңелу нүктесіне жүргізілген бағыттар өзара параллель. Сондықтан бірдей уақыт мезетінде бір географиялық меридиандағы жұлдыздық уақыт бірдей, ал әртүрлі меридиандарда әртүрлі. Егер Гринвич меридианында жатқан D, E, F (1-сурет) пункттерінде көктемгі күн теңелу нүктесі жоғарғы кульминацияда болатын болса, онда бұл меридианда жұлдыздық уақыт S₀

S₀=t_0g=O^h O^m O^s (4)

Осы мезетте географиялық бойлығы l (гринвичтен шығысқа қарай есептелген), A, B, C пункттері орналасқан меридианда жұлдыздық уақыт

S=t_g=t_0g+l (5)

немесе

S=S₀+l (6)

яғни кез–келген жергілікті жердің жұлдыздық уақыты гринвичтік жұлдыздық уақыттан сол жердің географиялық бойлығынан өзгеше болады.(6) – формуланы географиялық бойлықтары l₁ және l₂ екі пункт үшін жазып олардың айырмасын алсақ:

S₂-S₁=l₂-l₁ (7)

яғни жер бетіндегі екі пункттің жұлдыздық уақыттары олардың географиялық бойлықтары айырмасына өзгеше болады. (6), (7) формулалардан географиялық бойлықты уақыт бірлігімен өрнектеген ыңғайлы екендігі шығады.

Жұлдыздық уақыт астрономия, навигация, геодезия мақсаттарына қолдануға болады, бірақ практикалық күнделікті өмірде қолану үшін ыңғайсыз, себебі оның күн мен түннің алмасуымен ешқандай байланысы жоқ. Сондықтан жыл бойы жұлдыздық тәулік басы күн мен түннің әр түрлі мезеттеріне сәйкес келеді. Мысалы, көктемгі күн теңелу күні S=0^сағ талтүс кезінде, ал күзгі күн теңелу күні түн жарым мезетінде болады. Ал қоғамдық өндірістік өмірде уақыт есептеу күнге байланысты жүргізіледі.

Нақты күн уақыты. Күн дөңгелегі центрінің сағаттық бұрышымен өлшенетін уақытты нақты күн уақыты деп аталады. Күннің бірінен соң бірі болатын екі аттас кульминациясы уақыт аралығы шын күн тәулігі деп аталады. Шын күн тәулігі нақты күн уақытының өлшем бірлігі болып табылады. Нақты күн уақыты (Т₀) 12 сағатқа өсірілген күннің сағаттық бұрышымен өлшенеді:

Т₀=t₀+12^h (8)

Күннің жоғарғы кульминациясы кезінде, (нақты тал түс) күннің сағаттық бұрышы t₀=O^h, ал нақты күн уақыты Т₀=12^h. Күннің төменгі кульминация кезінде (шын түн ортасы), t₀=12^h, ал шын күн уақыты T₀=24^h=O^h, яғни ағымдағы күн тәулігі бітіп, жаңа күн тәулігі басталады.

Төменгі кульминациясы кезінде (шын түн ортасы), ал шын күн уақыты яғни ағымдағы күн тәулігі бітіп, жаңа күн туәлігі басталады. Шын күн тәулігі жұлдыздық тәуліктен жуықтап 4 минутқа ұзағырақ болады. Көктемгі күн теңелу кезінде Жер бір орнында болсын. Осы кезде оның бетіндегі О пунктінде нақты талтүс болсын, яғни Күн (с) көктемгі күн теңелу нүктесімен бірге меридианда болады. Күннің аспандағы көрінерлік орны Э1 нүктесімен белгіленген. Жұлдыздық тәулік өтуіне байланысты Жер Д стрелкасы бағытымен 360⁰-қа бұрылады және орбитасы

бойымен -қа орын ауыстырады (2 орын).

Сонда күн теңелу нүктесі тағы да меридианда болады да, ал Күн одан қалып қалады. Себебі жұлдыздық Күн тәулік ішінде эклиптика бойымен шығысқа қарай -қа жылжиды (Э 2 орынға). О пуктінде тағы да талтүс болу үшін Жерді тағы да -қа

бұру қажет. Сонымен шын күн уақыты ұзақтығы Жерді жуықтап 361⁰ бұрғанға сәйкес келеді. Жердің орбиталық қозғалысының бір қалыпты болмау салдарынан және экватор жазықтығы жердің қозғалыс орбитасының жазықтығымен беттеспейтіндіктен бұл уақыт біркелкі өтпейді. Бұл жағдай осы екі себебінен құтқаратын күннің орташа уақытын енгізуді қажет етеді.

Орташа күн уақыты. Тропикалық жыл уақытында күннің тік шарық тауы 24^сағ-қа өзгереді, сондықтан оның орташа тәуліктік өзгерісі

яғни орташа күн тәулігі жұлдыздың тәуліктен -қа ұзағырақ болады.

Нақты күн тәулігінің орташа ұзақтығы уақыт есептеу бірлігіне қабылданған, және күн тәулігі немесе орташа тәулік деп аталады.

Шын күн тәулігінің орташа ұзақтығы уақытты есептеу бірлігіне алынған және оны орташа күн тәулігі деп атайды немесе орташа тәулік дейді. Орташа тәулік ұзақтығы өзгермейді. Ол жұлдыздық тәуліктен 3^м 56^с-қа ұзағырақ. Уақыттың орташа бірлігі бойынша Жердің айналу периоды 24^сағ немесе 24^сағ-3^м 56^с=23^сағ 56^м 04^с. Сонымен бір календарлық жылда 366 жұлдыздықтәулік өтеді.

Орташа уақытты есептеу жүйесін құру үшін орташа экваторлық күн деген ұғым енгізіледі, ол аспан экваторы бойымен бір қалыпты жылжитын математикалық нүкте және ол толық бір айналым жасағанда тропикалық жыл аяқталады. Сондықтан орташа экваторлық күн тәулік сайын шығысқа қарай 3^м 56^с-қа жылжып отырады. Орташа экваторлық күнді қысқаша орташа күн дейміз.

Орташа күн әрқашан Күннің маңайында болады, яғни Күн бір қалыпсыз қозғала отырып орташа күнді озып кетеді немесе одан аздап қалып отырады. Орташа уақыт (Т_х) 12^сағ өсірілген орташа күннің сағаттық бұрышымен өлшенеді.

Жоғары кульминация кезінде орташа уақыт -орташа талтүс.

Төменгі кульминация кезінде орташа уақыт -орташа түн жарым.

Орташа тәуліктің басы. Орташа тәулік бірінен соң бірі болатын орташа күннің екі аттас кульминация уақыт аралығына тең. Белгілі нақты күн уақыты бойынша орташа күн уақытын анықтау үшін уақыт теңдеуінің мәнін білу керек. Уақыт теңдеуі орташа және нақты күн уақыттарының айырымы.

Басқаша айтқанда уақыт теңдеуі орташа күн уақытын анықтау үшін нақты күн уақытына қажетті қосымша болып табылады.

Күн орташа күннен озып кетсе,

орташа талтүс, шын талтүстен ерте болады.

Орташа талтүс, шын талтүстен кейінірек болады. Гринвичтегі географиялық меридианның орташа уақытын дүниежүзілік уақыт деп атайды. Т₀ белгіленеді. Бұл уақыт барлық жергілікті уақыттарды анықтау үшін негіз ретінде алынады.

Жер бетінің географиялық бойлығы кез келген жердегі орташа уақыт

Географиялық бойлықтары және екі пуктің орташа уақытының айырымы олардың географиялық бойлықтарының айырымына тең

Өткен ғасырдың аяғына дейін әрбір жергілікті орын өзінің орташа уақытын пайдаланды. Бірінен бірі қашықтағы пуктерде жергілікті орташа уақытты қолдануға болады, ал бір біріне жақын орналасқан пукттерде қолдануға ыңғайсыз, себебі бір әкімшілік территориялық бөлікте орташа уақыт әр түрлі болады. Мысалы: Москва облысының шығыс және батыс шетінде бұл айырмашылық 20^м-ке тең.

Белдеулік уақыт.

Практикалық өмірде бір бірінен қашықтықтағы пункттер үшін артықшылығын сақтай отырып, жақын орналасқан пукттер үшін ыңғайсыздықты жоятын уақыт есептеу жүйесі қажет. 1879 жылы орташа уақытты есептеудің белдеудлік уақыт деп аталатын жүйесін енгізді.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: