Видими движения на слънцето
от Уикипедия, свободната енциклопедия
1.Сезонност
Слънчевият път по небето: сезони По време на годината, земята се движи около слънцето. Като резултат, за наблюдател от земята, слънцето се движи около нея. На земята са и необходими 365 ¼ дни да направи пълна обиколка около слънцето. Понеже земята се движи около слънцето, а ние сме на земята, това означава че слънцето се премества в небето около 1 градус на ден. Този градус се изчислява като общите градуси в кръг(360 deg) се разделят на броя на дните в годината (365.2422). Резултата е приблизително равен на 1. Равнината на земната орбита се нарича еклиптика. След като земята обикаля около слънцето, то също се намира на еклиптиката. Като резултат от това, за наблюдател от земята, слънцето се движи в небесната сфера по еклиптиката. Моля имайте в предвид, че еклиптиката и небесния екватор не са едно и също нещо. Земната ос всъщност е наклонена на 23.5 градуса от равнината на земната орбита или еклиптиката.
Както е показано равнината на еклиптиката е наклонена от равнината на екватора на 23.5 градуса. Това означава, че за част от годината слънцето преминава на север от небесния екватор а за друга част от годината – на юг от небесния екватор. Максималното отклонение на слънцето е +23.5 градуса. Това число отговаря на наклона на земната ос. Слънцето достига това отклонение през лятното слънцестоене около 21 юни. Слънцето достига отклонение от -23.5 по време на зимното слънцестоене, около 21 декември.
Както казахме около 21 декември, слънцето достига отклонение от –23.5 градуса. С минаване на времето, слънцето постепенно се мести по-високо в небето в северна посока като променя отклонението си на число по-голямо от –23.5 градуса. Около 21 март,слънцето пресича небесния екватор. Този момент и дата се наричат пролетно равноденствие. 2. Слънчеви затъмнения Проблемът може да бъде разгледан така: да се определи, кога и къде ще се появи затъмнение.
Figure 5: Видими движения на слънцето и луната на небесната сфера За тази цел е удобно да считаме Земята за статична и да предположим, че наблюдателят се намира в нейния център. За наблюдателят, О в Figure 5, Слънцето е проектирано на небесната сфера.Докато тази сфера от негова гледна точка се завърта дневно, около оста на въртене на Земята, Слънчевият диск, S, пътува бавно по големия кръг EE (еклиптиката), правейки пълно завъртане за 1 година. Същевременно лунният диск , M, се върти по кръга LL за един лунен месец. Ъгловите диаметри на двата диска S and M са всеки около 0.5°, но леко варират. Всеки месец лунният диск завъртайки се в LL ще настигне по-бавно движещото се слънце, точно в Новолуние. Обикновенно лунният диск ще премине под или над слънчевият диск. Застъпването на двете, може да се случи само когато Новата луна се появи в момента когато слънцето е близо до точките {възходящ възел} или {низходящ възел}; на лунната орбита.
Figure 5: Видими движения на слънцето и луната на небесната сфера. Сенчестият конус на земята , на разстоянието до луната (както е показано в Figure 5), може да се проектира като диск U на небесната сфера. Неговият център ще бъде винаги на противоположната точка на слънчевия диск по EE. Лунно затъмнение се появява когато лунният диск покрие диск U; това се случва само когато сенчестият диск е близо до накой от възлите или Слънцето е близо до отсрещния възел. Пасажа на слънцето през лунните възли е критичен момент за слънчевото и лунното затъмнение.Лунната орбита, представена от кръга LL, не е фиксирана, и нейните възли се преместват бавно по еклиптиката по посока на стрелката, правейки пълно завъртане за 19 дена. Интервала между два пасажа на слънцето през един от възлите се нарича “затъмнителна година,” и този период е с 18,6 дена по-малък от нормалната година.
Figure 6: Възходящ възел на лунната орбита както се вижда от центъра на сферата . … Във Figure 6 възходящият възел , видян от центъра на сферата, е увиличен. Възелът е фиксиран, а видимите движения на слънцето и луната са показани спрямо него. За наблюдателят от центъра на земята, слънчевият диск се движи по кръг EE, а лунният диск по LL. Слънцето е толкова далече, сравнено с размера на земята, че от всички места на земната повърхност,Слънцето се вижда почти на същото място, както че е наблюдавано от центъра. Но луната е сравнително близо и проектирането й върху небесната сфера е различно за различните наблюдателни станции на земята, може да бъде преместена до 1°от мястото в което би била наблюдавана от центъра на земята. Ако увеличим радиуса на луната с 1°, кръга , C включва всички възможни положенияна линния диск, видян от където и да е от земята. Обратно, които и да е кръг с лунния размер се начертае в лунния кръг C, има място на земята, от където луната се вижда на тази позиция.
Figure 6: Възходящ възел на лунната орбита както се вижда от центъра на сферата . … Затъмнение на слънцето се появява някъде на земята, когато когато луната настигне слънцето в такава точка, че лунният кръг, C, преминава над слънчевия диск; когато последния е изцяло покрит от лунния кръг C, затъмнението ще бъде централно(i.e.,пълно или годишно). От Figure 6A се вижда, че слънчево затъмнение ще има ако се появи Нова Луна докато слънцето се премества от S1 до S4.Този период е затъмнителен сезон; започва 19 дни преди слънцето да премине възела и 19 дни след това. Тъй като има новолуние всеки месец, поне едно слънчево затъмнение, и рядко 2,се появяват през всеки затъмнителен сезон—които са два всяка година. Пето слънчево затъмнение през една година е възможно, защото част от затъмнителния сезон може да се появи в края на декември и началото на януари.
Figure 3: Слънчево затъмнение. По време на слънчево затъмнение сенчестите конуси (сянка и полусянка) на луната преминават по повърхността на земята (Figure 3),докато тя се върти около оста си. В тясната зона покрита от сянка, затъмнението е пълно. В по-широката заобикаляща зона полусянка, затъмнението е частично. Астрономически таблици, публикувани всяка година осигуряват карти проследяващи пътя на по-важните затъмнения в голяма детайлност, както и данни за точно изчисление за моментите на контактза която и да е наблюдателна станция. Възможно е с помощта на съвременни таблици точно да се предвидят слънчевите затъмнения за няколко години напред. За предсказания за по-дълъг период най-голямата несигурност е за движението на луната. Затъмненията могат да бъдат локализирани във времето и за минали периоди, и изчислението на древни затъмнения е ценно за историческата наука.