Астраномія
Выдавец: Выдавецтва БДУ
Памер: 224с.
Мінск 2003
Зорная астраномія вывучае частату, прасторавае размеркаван-не і тып зорак, якія вядуць да касмічных катастроф.
Такім чынам, яшчэ раз падкрэслім, што асноўным прызначэн-нем астраноміі з’яўляецца фарміраванне светапогляду людзей. Зям-ля — гэта унікальная планета, дзе ў працэсе эвалюцыі ўзнікла ча-лавечая цывілізацыя, і калі прырода Зямлі унікальная, то і велізарная адказнасць людзей за яе захаванне.
Рыс. 1.6. Актыўнае Сонца. Фатагра-фія, зробленая спадарожнікам SOHO
Пытанні і практыкаванні
1. Што вывучае астраномія? Рас-тлумачце паходжанне слова «астрано-мія». 2. Якія мэта і задачы вывучэння астраноміі? 3. Як узнікла навука аст-раномія? Якія прычыны прывялі да ўзнікнення астраноміі? 4. Якія аб’ек-ты і іх сістэмы вывучае астраномія? Пералічыце іх у парадку павелічэння памераў. 5. 3 якіх раздзелаў складаец-ца астраномія? Коратка ахаракта-рызуйце кожны з іх. 6. Што такое тэ-лескоп і для чаго ён прызначаны? 7. Якое значэнне астраноміі для прак-тычнай дзейнасці чалавецтва?
■ 11
РАЗДЗЕЛ
Асновы практычнай астраноміі
§ 2.
ЗОРНАЕ НЕБА
1. Зоркі і сузор'і, На адкрытым месцы неба над намі распасці-раецца ў выглядзе купала. На ім у бязвоблачную ноч ззяюць міры-яды зорак, і здаецца немагчымым разабрацца ў гэтай велічнай зор-най карціне. Успамінаюцца натхнёныя радкі рускага вучонага і паэта М. В. Ламаносава:
Раскрылась бездань зорак поўна. He бачна дна ў бяздонні зорным.
Старажытныя назіральнікі бачылі на зорным небе асобныя спа-лучэнні яркіх зорак і ў думках аб’ядноўвалі іх у розныя фігуры. Каб было лягчэй арыентавацца на зорным небе, групам зорак, ці сузор’ям людзі давалі назвы жывёл, птушак, розных прадметаў. У некаторых фігурах старажытнагрэчаскія астраномы «бачылі» міфічных герояў. У працы «Альмагест» («Вялікая матэматычная па-будова астраноміі ў ХШ кнігах», II ст. н. э.) старажытнагрэчаскі астраном Клаўдзій Пталамей называе 48 сузор’яў. Гэта Вялікая Мядзведзіца і Малая Мядзведзіца, Дракон, Лебедзь, Арол, Цялец, Шалі і інш.
У многіх народаў найбольш прыкметныя сузор’і маюць свае назвы. Так, старажытным славянам Вялікая Мядзведзіца ўяўлялася ў выглядзе Лася ці Аленя. Часта коўш Вялікай Мядзведзіцы параў-ноўвалі з павозкай, адсюль і назвы гэтага сузор’я: Воз, Калёсы ці Калясніца. Паміж Вялікай Мядзведзіцай і Малой Мядзведзіцай зна-ходзіцца сузор’е Дракона. Руская назва гэтага сузор’я — Змей, які выкрадае прыгажуню. А славутая Палярная зорка і ёсць тая самая запалоненая прыгажуня.
Яшчэ ў III ст. да н. э. старажытнагрэчаскія астраномы звялі на-звы сузор’яў у адзіную сістэму, звязаную з міфалогіяй. Гэтыя назвы пазней запазычыла еўрапейская навука. Таму ўсе сузор’і, у якіх ёсць яркія зоркі, бачныя ў сярэдніх шыротах Паўночнага паўшар’я Зямлі, атрымалі імёны герояў старажытнагрэчаскіх міфаў і легенд (напры-
14
II
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
Рыс. 2.1. Фрагмент атласа А. Цэларыуса з відарысам су-зор'яў
клад, сузор’і Цэфея, Андрамеды, Пегаса, Персея). Іх відарысы мож-на знайсці на старадаўніх зорных картах: Вялікая Мядзведзіца
і Малая Мядзведзіца, зорны паляўнічы Арыён, галава зорнага
быка — Цяльца і інш. (рыс. 2.1). Аднак у сузор’і Касіяпеі, названым
Рыс. 2.2. Сузор'е Касіяпеі. Гравюра з атласа Яна Ге-велія
Рыс. 2.3. Сузор'е Касіяпеі ва ўяўленнях беларусаў
у гонар міфічнай царыцы (рыс. 2.2), бе-ларусы «бачылі» двух касцоў, якія ко-сяць траву (рыс. 2.3). На сучасных аст-ранамічных картах няма рысункаў легендарных вобразаў сузор’яў, аднак захаваны іх старадаўнія назвы.
Менш яркія сузор’і былі названы еўрапейскімі астраномамі ў XVI — XVIII стст. Усе нябачныя ў Еўропе су-зор’і Паўднёвага паўшар’я атрымалі назву ў эпоху Вялікіх геаграфічных ад-крыццяў, калі еўрапейцы пачалі плаваць у Новы Свет (Амерыку).
Аднак з цягам часу склалася ня-простая сітуацыя — у розных краінах карысталіся рознымі картамі сузор’яў. Узнікла неабходнасць уніфікаваць раз-дзяленне зорнага неба на асобныя су-зор’і. Канчаткова колькасць і межы сузор’яў былі вызначаны на I з’ездзе Міжнароднага астранамічнага саюза ў 1922 г. Уся сферычная паверхня зорна-га неба была ўмоўна падзелена на 88 сузор’яў.
У наш час пад сузор’ем разумеюць участак зорнага неба з характэрнай гру-поўкай зорак, вылучаны для зручнасці
15
арыентавання і абазначэння зорак. Гэтыя пляцоўкі-сузор’і захавалі назвы старажытнагрэчаскіх сузор’яў, якія знаходзіліся (ці знаходзяц-ца) у межах сучасных, або атрымалі пазнейшыя назвы, якія далі ім еўрапейскія астраномы. Для аблягчэння запамінання і пошуку су-зор’яў у падручніках астраноміі і астранамічных атласах яркія зоркі, з якіх складаюцца сузор’і, злучаны ўмоўнымі лініямі ў фігуры, якія пазнаюцца на небе. Сузор’і, зоркі якіх утвараюць канфігурацыю, якая лёгка вылучаецца на зорным небе, ці тыя, што маюць яркія зоркі, адносяцца да галоўных сузор’яў (рыс. 2.4).
Над гарызонтам на ясным зорным небе простым вокам можна бачыць каля 3000 зорак. Яны адрозніваюцца па сваім бляску: адны прыкметныя адразу, іншыя ледзь распазнавальныя. Таму яшчэ ў II ст. да н. э. Гіпарх (адзін з заснавальнікаў астраноміі) увёў умоў-ную шкалу зорных велічынь. Самыя яркія зоркі аднесены да 1-й ве-лічыні, наступныя па бляску (слабейшыя па яркасці прыкладна ў 2,5 раза) лічацца зоркамі 2-й зорнай велічыні, а самыя слабыя, якія можна ўбачыць толькі ў бязмесячную ноч, — зоркі 6-й велічыні.
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
II
Фомальгаўт о
Альтаір
Антарэс
$
о
0
Паўночная Карона
Bera
Ліра
Лебедзь Р°
Дэнеб
Пегас oY
^ Альфэрац
Плеяды
Арктур
Спіка
Малая Мядзведзіца
Палярная зорка
Вялікая
Мядзведзіца
Капэла ©
Альдэбаран
Бэтэльгейзе
Арыён
Рэгул
Полукс
Працыён
a
Y 6 Е
- Рыгель
Сірыус
Рыс. 2.4. Схема ўзаемнага размяшчэння асноўных сузор'яў і яркіх зорак, бачных
у сярэдніх геаграфічных шыротах
16
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
Гіпарх (каля 180—124 гг. да н. э.)
На ўсім зорным небе яркіх зорак 1-й зорнай велічыні 24. На тэрыторыі Рэспублікі Беларусь можна назіраць толькі 15 з іх.
Многім яркім зоркам стара-жытнагрэчаскія і арабскія астра-номы далі назвы: Вега, Сірыус, Капэла, Альтаір, Рыгель, Альдэба-ран і інш. Пазней яркія зоркі ў сузо-р’ях сталі пазначаць літарамі грэча-скага алфавіта, як правіла, у парадку змяншэння Lx бляску. 3 1603 г. дзейні-чае прапанаваная нямецкім аст-раномам Іаганам Баерам сістэма абазначэнняў зорак. У сістэме Ба-
ера назва зоркі складаецца з дзвюх частак: з назвы сузор’я, яко-му належыць зорка, і літары грэчаскага алфавіта. Пры гэтым першая літара грэчаскага алфавіта а адпавядае самай яркай зор-цы ў сузор’і, р — другой па яркасці зорцы і г. д. Напрыклад, Сірыус — a Вялікага Пса — гэта самая яркая зорка ў сузор’і Вя-лікага Пса, Рыгель — р Арыёна — зорка другой велічыні ў су-зор’і Арыёна.
3 развіццём навукі і ў сувязі з вынаходствам тэлескопаў коль-касць даследаваных зорак усё павялічвалася. Для іх абазначэння ўжо не хапала літар грэчаскага алфавіта. Тады зоркі сталі пазначаць лацінскімі літарамі. Калі скончыліся і яны, зоркі сталі проста ну-мараваць па парадку павелічэння каардынаты a (напрыклад, 61 Ле-бедзя).
Набор зорных карт сумежных участкаў неба, якія пакрываюць усё неба ці некаторую яго частку, называецца зорным атласам.
2. Бачны сутачны рух зорак. Пры назіранні зорнага неба на пра-цягу адной-дзвюх гадзін мы пераконваемся ў тым, што яно павароч-ваецца як адно цэлае так, што з аднаго боку зоркі падымаюцца, а з другога — апускаюцца. Для нас, жыхароў Паўночнага паўшар’я, зоркі падымаюцца з усходняга боку і зрушваюцца ўправа. Далей яны дасягаюць найвышэйшага месцазнаходжання ў паўднёвай частцы неба, пасля чаго апускаюцца ў заходняй частцы гарызонта. На пра-цягу сутак зорнае неба з усімі свяціламі, што знаходзяцца на ім, здзяйсняе адзін абарот. Такім чынам, бачнае сутачнае вярчэнне зор-нага неба адбываецца з усходу на захад, калі стаяць тварам на поў-дзень, г. зн. па гадзіннікавай стрэлцы.
У паўночнай частцы неба можна адшукаць Палярную зорку. Здаецца, што неба паварочваецца вакол яе (рыс. 2.5). На самай жа
17
справе вакол сваёй восі паварочва-ецца наш зямны шар. Відавочна, што сутачны рух зорак (свяціл) — бачная ўяўная з’ява вярчэння нябес-нага купала — адлюстроўвае сапраў-днае вярчэнне зямнога шара вакол сваёй восі.
3. Асноўныя пункты і лініі ня-беснай сферы. Нам здаецца, што ўсе зоркі размешчаны на некаторай шаравой паверхні небасхілу і ад-нолькава аддалены ад назіральніка.
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
На самай справе яны знаходзяцца Рьіс- 2-5- Сутачныя дул свяціл у па-лярнай частцы неба ад нас на розных адлегласцях, такіх
вялікіх, што вока не можа заўважыць гэтыя адрозненні. Таму ўяў-ную шаравую паверхню сталі называць нябеснай сферай.
Нябесная сфера — гэта ўяўная сфера адвольнага радыуса, цэнтр якой у залежнасці ад задачы, што вырашаецца, сумяшчаецца з тым ці іншым пунктам прасторы. Цэнтр нябеснай сферы можа быць вы-браны ў месцы назірання (вока назіральніка), у цэнтры Зямлі ці Сон-ца і г. д. Паняццем нябеснай сферы карыстаюцца для вуглавых вымя-рэнняў, вывучэння ўзаемнага размяшчэння і руху касмічных аб’ектаў на небе.
На паверхню нябеснай сферы праецыруюцца бачныя месцазна-ходжанні ўсіх свяціл, а для зручнасці вымярэнняў на ёй будуюць шэраг пунктаў і ліній (рыс. 2.6). Напрыклад, некаторыя з зорак «каўша» Вялікай Мядзведзіцы знаходзяцца далёка адна ад адной, але
II
2. Зак. 1772.
АСНОВЫ ПРАКТЫЧНАЙ АСТРАНОМІІ
Рыс. 2.7. Нябесная сфера: О — цэнтр нябеснай сферы (месцазнаход-жанне назіральніка); PN — паўночны полюс свету; Ps — паўднёвы полюс свету; PNPS— вось свету (палярная вось); Z — зеніт; Z' — надзір; Е — усход; W — захад; N — поўнач; S — поўдзень; Q — верхні пункт нябесна-га экватара; О' — ніжні пункт нябес-нага экватара; ZZ' — вертыкальная лінія; PNMP$ — круг схілення; NS — паўдзённая лінія; М — свяціла на ня-беснай сферы
для зямнога назіральніка яны прае-цыруюцца на адзін і той жа ўчастак нябеснай сферы.
Прамая, якая праходзіць праз цэнтр нябеснай сферы (рыс. 2.7) і супадае з напрамкам ніткі адвеса ў месцы назірання, называецца вер-тыкальнай лініяй. Яна перасякае ня-бесную сферу ў пунктах зеніту (верхні пункт перасячэння адвес-най лініі з нябеснай сферай) і на-дзіра (пункт нябеснай сферы, про-цілеглы зеніту). Плоскасць, якая праходзіць праз цэнтр нябеснай сфе-ры, перпендыкулярная да адвеснай лініі, называецца плоскасцю сапраў-днага ці матэматычнага гарызонта.