Небето — астрономия

Земята като планета

Земята е третата планета от Слънцето и се върти около оста си приблизително за 24 часа, а около Слънцето обикаля за около 365,25 денонощия. Оста ѝ е наклонена на около 23,4°, затова имаме сезони и затова небето изглежда различно на различните географски ширини.

Земята в Слънчевата система

Земята е третата планета от Слънцето и най-голямата от четирите скалисти планети във вътрешната част на Слънчевата система. Средното ѝ разстояние до Слънцето е около 150 милиона километра. Това разстояние се нарича астрономическа единица (AU) и служи за мерна единица при описването на Слънчевата система. Средният диаметър на Земята е около 12 740 километра. Засега тя е единственото място във Вселената, за което със сигурност знаем, че на него има живот.

Защо Земята е кръгла

Гравитацията дърпа веществото към общия център на масата. При достатъчно голямо тяло този ефект е толкова силен, че изравнява издатините и тялото придобива почти сферична форма. Земята не е съвършена сфера: заради въртенето си е леко сплесната при полюсите и издадена при екватора. Разликата между екваториалния и полярния диаметър е около 43 километра, или малко над 0,3 %. Затова най-точното описание е „сплеснат сфероид“.

Денонощие и година

Въртене около оста

Земята се върти около оста си от запад на изток. Затова Слънцето, Луната и звездите изглеждат да изгряват на изток и да залязват на запад. Всъщност се движим ние, а не небето. На екватора скоростта на въртене е около 1 670 километра в час, а близо до полюсите тя клони към нула.

Пълен оборот спрямо далечните звезди (звездно денонощие) трае около 23 часа и 56 минути. Слънчевото денонощие, от едно пладне до следващото, е средно 24 часа. Разликата от около 4 минути се получава, защото докато се въртим, Земята същевременно се придвижва по орбитата си и трябва да се завърти малко повече, за да „догони“ Слънцето. Така всяка вечер една и съща звезда изгрява около 4 минути по-рано, а за година това събира цяло денонощие. Затова звездното небе се сменя през сезоните. За тази тема вижте звездно време.

Обиколка около Слънцето

Земята обикаля Слънцето за около 365,25 денонощия със скорост около 30 километра в секунда. Четвъртината от денонощието се натрупва и затова на всеки четири години добавяме 29 февруари. Орбитата е почти кръгова, но леко елиптична. Най-близо до Слънцето сме в началото на януари (около 147 милиона километра), а най-далеч в началото на юли (около 152 милиона километра).

От Земята изглежда, че Слънцето през годината се придвижва на фона на звездите по път, наречен еклиптика. Придвижването е около един градус на денонощие.

Наклонът на оста и сезоните

Остта на Земята е наклонена на около 23,4° спрямо перпендикуляра на равнината на орбитата. Този наклон, а не разстоянието до Слънцето, е причината за сезоните. Доказателство е, че когато в северното полукълбо е лято, Земята е почти в най-далечната си точка от Слънцето.

Когато северното полукълбо е наклонено към Слънцето, лъчите падат по-отвесно, а денят е по-дълъг, и там е лято. По същото време южното полукълбо е наклонено встрани и там е зима. Половин година по-късно е обратното. Моментите на най-голям наклон са слънцестоенията, а когато нито едно полукълбо не е наклонено към Слънцето, настъпват равноденствията. Повече за годишните времена четете в статията Сезоните.

Посоката на наклона не е неизменна. Земната ос бавно описва конус, подобно на въртящ се пумпал, и сочи към различни точки на небето. Пълният цикъл е около 26 000 години. Това явление се нарича прецесия. Заради него днешната Полярна звезда не е била и няма да остане завинаги най-близката до небесния полюс.

Как изглежда небето от различни ширини

Географската ширина определя кои звезди виждаме и как се движат. Височината на небесния полюс над хоризонта е равна на географската ширина на наблюдателя.

• На Северния полюс небесният полюс е точно над главата, а Полярната звезда е съвсем близо до него. Звездите описват кръгове, успоредни на хоризонта, и никоя не изгрява и не залязва. Слънцето е над хоризонта около половин година, после под него.
• На средни северни ширини (например България, около 42–44° с.ш.) Полярната звезда е на около 42–44° над северния хоризонт. Звездите около полюса са околополюсни: никога не залязват. Другите изгряват и залязват под наклон.
• На екватора и двата небесни полюса лежат на хоризонта. Звездите изгряват и залязват почти отвесно, а през годината се виждат почти всички звезди и от двете полукълба. Денят и нощта са приблизително равни през цялата година.
• В южното полукълбо Полярната звезда не се вижда, но се виждат обекти като Южния кръст, които от нашите ширини са недостъпни.

Същото важи и за Слънцето. На обяд височината му над хоризонта е приблизително 90° минус ширината плюс деклинацията на Слънцето (до около ±23,4°). Затова между Тропиците Слънцето понякога минава през зенита, а над полярните кръгове, на около 66,6° ширина, има дни с полярен ден и полярна нощ.

Накратко

Въртенето ни дава деня и нощта и видимото движение на небето. Орбитата ни дава годината и смяната на съзвездията. Наклонът дава сезоните и различната дължина на деня. Мястото, на което стоим, определя кой участък от това небе виждаме. Когато разберем тези три движения, небето престава да е загадка и се превръща в карта, която можем да четем.

Позициите в Astronativa са астрономически точни. Тълкуването е за вдъхновение. · Речник · Условия · Поверителност