Как определить сторону света по полярной звезде: Как ориентироваться по звездам — FURFUR

Содержание

Как ориентироваться по звездам — FURFUR

Полярная звезда

Самым главным ориентиром на ночном небе является Полярная звезда. Она единственная не «путешествует» по небосводу, в то время как остальные звезды и созвездия меняют свое местоположение на небе.

Полярная звезда всегда указывает на север, отклоняясь в течение ночи всего на полтора градуса. Это, конечно, существенно для точной навигации, но для заблудившегося туриста не так важно.

Прежде чем найти Полярную звезду, нужно отыскать на небе два самых знаменитых созвездия — Большую и Малую Медведицу. В Большой Медведице нам нужны две самые правые звезды, образующие как бы «стенку» ковша. Проводим от верхней звезды прямую линию, равную четырем расстояниям от двух «крайних» звезд Большой Медведицы и… видим Полярную звезду, пристроившуюся в ручке ковша Малой Медведицы.

Конечно, проще было бы сразу найти Малую Медведицу, но, как показывает практика, Большая Медведица сразу бросается в глаза, а вот Малую порой видно не очень хорошо.

Если же Большая Медведица скрыта облаками или увидеть ее мешает густая растительность, Полярную звезду можно отыскать с помощью созвездия Кассиопеи. Это созвездие, хорошо видимое на фоне Млечного Пути, напоминает букву «М» или «W», кому как нравится. Полярная звезда расположена на прямой линии слева от центральной звезды Кассиопеи.

Итак, когда мы отыскали Полярную звезду, определить стороны света остается делом техники: когда вы смотрите прямо на звезду, с правой стороны будет восток, с левой — запад, а за спиной — юг.

Южное полушарие

В Южном полушарии Полярная звезда не видна, поэтому звездным ориентиром здесь служит Южный Крест, указывающий на юг. Южный Крест — это четыре яркие звезды, расположенные в форме креста. Важно не спутать его с Ложным Крестом, который находится правее, звезды его менее яркие и расположены дальше друг от друга. Кроме того, левее Южного Креста располагаются две звезды-ориентира.

Направление на юг определяют, проводя воображаемую линию через вертикальную ось Южного Креста. Здесь нам понадобятся те самые звезды-ориентиры. Мысленно проводим между ними линию, и из центра этой линии проводим перпендикуляр. Там, где линии исходящие из Южного Креста и звезд-ориентиров пересекутся, и будет расположен Южный Полюс.

Положение созвездий

Если вы хорошо разбираетесь в созвездиях, определить стороны света в ясную ночь для вас не составит большого труда. Созвездия меняют свое положение на небе не только в течение ночи, но и в течение всего года. Нужно запомнить, что в полночь на юге можно увидеть следующие созвездия: в январе — Большого и Малого Пса, в марте — Льва, в мае — Волопаса, в ноябре — Тельца, в декабре — Орион. Кроме того, Млечный Путь простирается примерно с юга на север, но эти направления очень и очень приблизительны, а потому использовать Млечный Путь в качестве ориентира следует лишь для дополнительной подстраховки.

Примитивная обсерватория

Этот способ потребует небольшой подготовки. Нужно закопать в землю две палки разной длины. По движению любой звезды, кроме Полярной, относительно этих палок можно легко определить, в каком направлении вы смотрите.

Если звезда поднимается вверх — вы смотрите на восток. Если опускается вниз — вы смотрите в западном направлении. Если звезда совершает петлеобразные движения вправо — вы смотрите на север, а если влево — на юг.

Следует помнить, что этот способ показывает лишь приблизительные направления и применять его нужно лишь в самых крайних случаях.

всё про ориентирование по ней

Ориентирование по Полярной звезде является наиболее известным способом ориентирования в северном полушарии Земли. Сама Полярная звезда является поляриссимой, то есть из всех видимых невооруженным глазом звезд располагается ближе всего к оси вращения Земли, а ее видимое положение в течение ночи меняется незначительно по сравнению с другими небесными телами.

За счет расположения возле оси вращения Земли Полярная звезда всегда находится в направлении на север и достаточно точно «указывает» на него, поэтому ориентирование по ней остается одним из лучших способов, когда под рукой нет специальных приборов, таких, как компас или GPS.

Кроме того, в отличие от магнитного компаса, работа которого связана с магнитными полюсами Земли, по Полярной звезде можно определить направление именно на северный географический полюс. Магнитный компас указывает на магнитный полюс, находящийся примерно в 500 км от полюса географического, и потому его показания менее точны, чем направление на север, определяемое по Полярной звезде.

Кроме того, Полярная звезда в течение суток «отклоняется» от направления на географический север примерно на ±45 угловых минут. Такая погрешность вполне приемлема для выполнения задач, связанных с ориентированием.

Тем не менее, ориентирование по звездам (в том числе и по Полярной) чаще всего рассматривается в качестве аварийного варианта, когда приборы навигации вышли из строя или были утеряны.

Как определить стороны горизонта по Полярной звезде?

Если стать лицом к Полярной звезде, то впереди будет север, за спиной — юг, справа — восток, а слева — запад. Таким способом получается определить стороны горизонта с точностью, достаточной для большинства целей туристов и путешественников.

На картинке показана схема такого ориентирования:

Для движения в нужном направлении нет необходимости постоянно сверяться с Полярной звездой. В лунную светлую ночь для этого достаточно один раз сориентироваться по ней, определить нужное направление движения, найти заметный ориентир (высокое дерево, вершину горы) в этом направлении, и впоследствии двигаться на него. Достигнув ориентира, нужно стать за ним, снова сориентироваться по Полярной звезде, выбрать новый ориентир, соответствующий заданному направлению, и двигаться на него. Чем дальше от путешественника будут находиться ориентиры, тем точнее будет выдержано направление движения.

Преимущество такого способа заключается в том, что ориентир поможет двигаться в нужном направлении, даже если Полярная звезда на небе закрывается облаками и ветвями деревьев, либо теряется в тумане.

Кроме сторон света по Полярной звезде можно определить широту той местности, в которой находится наблюдатель. Для этого достаточно вычислить угловую высоту Полярной звезды над уровнем горизонта — количество градусов будет соответствовать северной широте.

Обычно для определения широты местности по высоте Полярной звезды используют секстант, однако с этим справляются и некоторые компасы. Тем не менее, если под рукой не оказалось, ни того, ни другого, можно воспользоваться транспортиром с отвесом. Кратко этот способ можно описать так: к центру транспортира привязывается нитка или леска, на другом конце которой висит небольшой груз. Транспортир подносится к глазу, переворачивается шкалой вниз и наклоняется до тех пор, пока Полярная звезда не окажется на прямой, проходящей через линейку транспортира и глаз. В этот момент нитка указывает на шкале транспортира угол α. Высота Полярной звезды над горизонтом будет равна 90°–α.

Нужно понимать, что определение широты, проведенное таким образом, будет менее точным по сравнению с измерениями, проведенными секстантом.

Наиболее точно данный метод работает в океане или море, но и здесь ошибка составит чуть более 80 км, что связано с некоторым удалением Полярной звезды от точки северного полюса. Такой способ малопригоден для пеших туристов, но полезен для моряков или летчиков, потерпевших аварию: вместе с определением долготы он поможет вычислить квадрат своего местонахождения.

Как найти Полярную звезду на небе?

Для нахождения Полярной звезды чаще всего пользуются двумя созвездиями — Большой Медведицы и Кассиопеи — хорошо заметными на ночном небе. Однако бывают ситуации, когда ни одно из них не видно на небосводе (например, закрывают деревья в лесу или облака). В этом случае можно воспользоваться созвездиями Лебедя и Ориона, который появляется над горизонтом в южной части неба в холодное время года.

Кратко схемы поиска звезды можно описать так:

По созвездию Большой Медведицы. В её «ковше» через две крайние звезды — Мерак и Дубхе — проводится воображаемый луч. На расстоянии, равном примерно пяти отрезкам Мерак—Дубхе, отмеренным от Дубхе, будет находится Полярная звезда, которая выделяется среди близлежащих звезд более ярким светом. Схема поиска показана на картинке:
По созвездию Кассиопеи. Через две крайние звезды с одной стороны созвездия и через аналогичные две звезды с другой проводят два отрезка. От точки их пересечения через среднюю звезду Кассиопеи проводят луч, который указывает на Полярную звезду. Она будет находиться на расстоянии приблизительно двух отрезков между крайними звездами Кассиопеи;

По созвездию Лебедя. От Гиены (эпсилон Лебедя) через Денеб (альфа Лебедя) проводится воображаемый луч, который всегда показывает на Полярную звезду. Она находится на нём на расстоянии, равном примерно четырем отрезкам Гиена—Денеб, отмеренным от Денеба;
По созвездию Ориона. От средней звезды «пояса» Ориона через Меиссу проводится луч. Этот луч лежит вблизи Капеллы. Полярная звезда находится на этом луче примерно на таком же расстоянии от Капеллы, на каком Капелла находится от Меиссы. Эти построения показаны на картинке:

Необходимость использования этих созвездий связана с тем, что сама по себе Полярная звезда не сильно отличается по яркости от большинства других небесных тел и найти ее без вспомогательных созвездий бывает проблематично.

Ориентирование по Полярной звезде и карте

Когда Полярная звезда была найдена, по ней можно сориентировать карту. Для этого карта располагается на горизонтальной поверхности так, чтобы ее верхняя рамка (северная часть карты) была направлена строго на Полярную звезду. После этого по карте производятся все необходимые расчеты и ориентирование на местности.

Так, например, можно по силуэтам вершин гор или направлению зарева от далеких городов приблизительно определить свое положение на карте, а значит и на местности.

Если точно определить свое местоположение не получается и местность бедна на ориентиры, тогда находят так называемый аварийный азимут. Другими словами, с помощью транспортира находят по карте азимут на какой-нибудь линейный (например, трасса, железная дорога, река) или площадной (например, большое озеро, водохранилище, лесная поляна) ориентир, мимо которого невозможно было бы промахнуться при движении по этому азимуту. Добравшись до этого ориентира, снова сверяются с картой, пытаются по окружающим ориентирам более точно определить свое местоположение и принимают решение о дальнейшем направлении движения. Обычно этого достаточно, чтобы точно найти свое местоположение и выбраться к людям (по трассе, железной дороге и реке чаще всего можно выйти к населенным пунктам или встретить людей по пути), если в этом есть необходимость.

Описанные методы ориентирования по Полярной звезде хорошо работают в средних и низких северных широтах, но в высоких широтах северного полушария, где Полярная звезда находится почти строго над головой в центре небесной сферы, определение сторон света представляет некоторую сложность. На Северном полюсе звезда всегда находится практически в зените и практически не показывает никакого направления.

В литературе не удалось найти способа, которым можно было бы сориентироваться по Полярной звезде далеко на Севере, поэтому пришлось придумывать свой. Для его реализации через иголку продевается нитка, конец которой зажимается большим и указательным пальцами — получается отвес. Глаза защищаются очками. Рука с ниткой поднимается над головой так, чтобы глаз, нитка и иголка были на одной прямой. С какой стороны от нитки с иголкой в этот момент будет находится Полярная звезда, с той стороны и будет север.

Если дует ветер, отвес нужно укрыть от него рукой или другим ветрозаслоном.

Ошибка данного метода будет тем выше, чем ближе к северному полюсу будет находиться наблюдатель, и при прочих идеальных условиях (отсутствие ветра, точное нахождение глаза, нитки и иголки на одной прямой) метод перестанет работать на широте 89°16′.

Важно также помнить, что чаще всего ориентироваться приходится путешественникам и туристам, которые в высоких широтах бывают в основном в период полярного лета. В это время практически всегда светло и звезды (в том числе Полярная) на небе не видны. В этот сезон здесь практичнее использовать другие способы ориентирования.

Несколько полезных моментов

По Полярной звезде можно определить поправку магнитного компаса, необходимую для точности выбора направления движения и решения других задач. Для этого определяют, насколько направление северного конца магнитной стрелки компаса отличается от направления на Полярную звезду, а затем эту поправку учитывают при ориентировании карты.

Читайте подробнее про поправку компаса по Полярной звезде…

Также важно отметить, что Полярной звездой именуется именно поляриссима (видимая звезда, находящаяся ближе всего к оси вращения Земли) в северном полушарии. В южном полушарии также имеется поляриссима, которую изредка называют Южной звездой, но она не такая яркая, как Полярная, и слабо видна на ночном небе, из-за чего намного реже используется для ориентирования.

Интересно и то, что в роли Полярной звезды не всегда выступала нынешняя альфа созвездия Малой Медведицы. Дело в том, что из-за прецессии земной оси звезды постепенно меняют свое положение относительно северного полюса. Так, например, в период с 1500 года до н.э. по 1 год н.э. Полярной звездой была β этого созвездия, а после 4100 года поляриссимой в северном полушарии будет гамма Цефея в то время, как альфа Малой Медведицы сместится на угол более 11 градусов от северного полюса Земли. Как видим, процесс смены Полярной звезды происходит очень медленно и для человека в течение его жизни практически не играет никакого значения.

Автор: Максим Чечетов

Узнайте также:

2.2 Определение направлений на стороны горизонта по небесным светилам

При отсутствии компаса или в районах магнитных аномалий, где компас может дать ошибочные показания (отсчеты), стороны горизонта можно определить по небесным светилам: днем — по Солнцу, а ночью — по Полярной звезде или Луне.

По Солнцу

в северном полушарии Места восхода и захода Солнца по временам года следующее:

зимой Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе;
летом Солнце восходит на северо-востоке, а заходит на северо-западе;
весной и осенью Солнце восходит на востоке, а заходит на западе.

Солнце примерно находится в 7.00 на востоке, в 13.00 — на юге, в 19.00 — на западе. Положение Солнца в эти часы и укажет соответственно направления на восток, юг и запад.

Самая короткая тень от местных предметов бывает в 13 часов, и направление тени от вертикально расположенных местных предметов в это время будет указывать на север.

Для более точного определения сторон горизонта по Солнцу используются наручные часы.

По Солнцу и часам

В горизонтальном положении часы устанавливаются так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце. Угол между часовой стрелкой и направлением на цифру 1 на циферблате часов делится пополам прямой линией, которая указывает направление на юг. До полудня надо делить пополам ту дугу (угол), которую стрелка должна пройти до 13.00 (рис. а), а после полудня — ту дугу, которую она прошла после 13.00 (рис. б).

Определение сторон горизонта по Солнцу и часам.а – до 13 часов; б – после 13 часов.

По Полярной звезде

Полярная звезда всегда находится на севере. Чтобы найти Полярную звезду, надо сначала найти созвездие Большой Медведицы, напоминающее ковш, составленный из семи довольно ярких звезд. Затем через две крайние правые звезды Большой Медведицы мысленно провести линию, на которой отложить пять раз расстояние между этими крайними звездами, и тогда в конце этой линии найдем Полярную звезду, которая, в свою очередь, находится в хвосте другого созвездия, называемого Малой Медведицей. Став лицом к Полярной звезде, мы получим направление на север.

Определение сторон горизонта по Полярной звездеОпределение сторон горизонта по луне и часам

По Луне

Для приблизительного ориентирования нужно знать, что летом в первую четверть Луна в 19 асов находится на юге, в 1час ночи — на западе, в последнюю четверть в 1час ночи — на востоке, в 7часов утра — на юге.

При полнолунии ночью стороны горизонта определяются так же, как по Солнцу и часам, причем Луна принимается за Солнце.

Стороны света	Первая четверть (видна, правая половина диска Луны)	Полнолуние (виден весь диск Луны)	Последняя четверть (видна левая половина диска Луны)
На востоке		19 часов	01 час (ночи)
На юге	19 часов	01 час (ночи)	07 часов (утра)
На западе	01 час (ночи)	07 часов (утра)

2.3 Определение направлений на стороны горизонта по признакам местных предметов

Если нет компаса и не видно небесных светил, то стороны горизонта могут быть определены по признакам местных предметов.

По таянию снега

Известно, что южная сторона предметов нагревается больше чем северная, соответственно и таяние снега с этой стороны происходит быстрее. Это хорошо видно ранней весной и во время оттепелей зимой на склонах оврагов, лунках у деревьев, снегу, прилипшему к камням.

По тени

В полдень направление тени (она будет самая короткая) указывает на север. Не дожидаясь самой короткой тени можно ориентироваться следующим способом. Воткните в землю палку около 1 метра длиной. Отметьте конец тени. Подождите 10-15 минут и повторите процедуру. Проведите линию от первой позиции тени до второй и продлите на шаг дальше второй отметки. Станьте носком левой ноги напротив первой отметки, а правой — в конце линии, которую вы начертили. Сейчас вы стоите лицом на север.

По местным предметам

Известно, что смола больше выступает на южной половине ствола хвойного дерева, муравьи устраивают свои жилища с южной стороны дерева или куста и делают южный склон муравейника более пологим, чем северный.

Определение сторон горизонта по признакам местных предметов

Кора березы и сосны на северной стороне темнее, чем на южной, а стволы деревьев, камни, выступы скал гуще покрыты мхом и лишайниками.

В больших массивах культурного леса определить стороны горизонта можно по просекам, которые, как правило, прорубаются строго по линиям север-юг и восток-запад, а также по надписям номеров кварталов на столбах, установленных на пересечениях просек.

На каждом таком столбе в верхней его части и на каждой из четырех граней проставляются цифры — нумерация противолежащих кварталов леса; ребро между двумя гранями с наименьшими цифрами показывает направление на север (нумерация кварталов лесных массивов в СНГ идет с запада на восток и далее на юг).

По постройкам

К постройкам, которые довольно строго ориентированы по сторонам горизонта, относятся церкви, мечети, синагоги.

Алтари и часовни христианских и лютеранских церквей обращены на восток, колокольни на запад.

Опущенный край нижней перекладины креста на куполе православной церкви обращен к югу, приподнятый — к северу.

Алтари католических костелов располагаются на западной стороне.

Двери еврейских синагог и мусульманских мечетей обращены примерно на север, их противоположные стороны направлены: мечетей — на Мекку в Аравии, лежащую на меридиане Воронежа, а синагог — на Иерусалим в Палестине, лежащий на меридиане Днепропетровска.

Кумирни, пагоды, буддийские монастыри фасадами обращены на юг.

Выход из юрт обычно делают на юг.

В домах сельской местности больше окон в жилых помещениях прорубается с южной стороны, а краска на стенах строений с южной стороны выцветает больше и имеет жухлый цвет.

Читать полный конспект Ориентирование и целеуказания на местности без карты. Сущность ориентирования

Определение сторон света — по часам, без компаса, по солнцу

При выживании во многих экстремальных ситуациях, человек в первую очередь должен уметь сориентироваться на местности, и хотя бы представлять куда ему двигаться. Для этого в первую очередь необходимо правильно определить стороны света, а в частности определить севера. Существует несколько способов определения сторон света. Самый известный — это определение сторон света по компасу.

Здесь все просто:

стрелка N указывает на Север,
E — Восток,
W — Запад,
S — Юг.

Но это при условии наличия у вас компаса, что не всегда бывает так. Поэтому необходимо знать способы определения сторон света без компаса по солнцу, часам, звездам, луне, природным приметам ориентирования.

Способ №1. Определение севера по полярной звезде.
Способ определения севера по полярной звезде пригоден только в более менее ясную ночь в северном полушарии, когда на небе видны звезды.
Для этого необходимо:
- 1). Найти на небе созвездие Большой Медведицы (Большой ковш).
- 2). Расстояние между двумя крайними звездами отложить пять раз по прямой в сторону созвездия Малой Медведицы (малый ковш). Отложенный отрезок совпадет с последней звездой в хвосте Малой Медведицы. Это и будет Полярная звезда, от которой мысленно провести отвесную линию к Земле. Это и будет направление на север.
Определение севера по полярной звезде.
Способ №2. Определение сторон света по созвездию Южного Креста.
Этот способ пригоден для определения направлений в южном полушарии. Созвездие Южный Крест состоит из четырех ярких звезд, взаимно расположенных в виде креста. Для более точного определения Юга пользуются прямой, проложенной через через две звезды, расположенные слева от Южного Креста. Пересечение этой прямой и прямой, отложенной от Южного Креста и будет направлением на Юг.

Определение сторон света по созвездию Южного Креста
Способ №3. Определение сторон света по Солнцу и часам.
В солнечную погоду стороны света можно определить при наличии часов. Для этого необходимо расположить часы так, чтобы часовая стрелка указывала на Солнце. Угол между часовой стрелкой и 12 часами разделить пополам, а линия разделяющая этот угол и будет указывать на Юг, причем Юг до 12 ч будет с правой стороны от Солнца, а после 12 ч с левой. Этот способ годится для определения направления днем, а именно с 6 часов утра и до 6 часов вечера.
Во многих регионах страны, летом время переводится на час, поэтому полдень наступает в 13 часов дня, т.е угол измеряется между часовой стрелкой и цифрой 1. На территории СССР, а в последствии и России было введено декретное время, опережающее поясное на час, т.е летом у нас полдень наступает в 14 часов, соответственно угол, указывающий на Юг, уже измеряется между часовой стрелкой и цифрой 2.
Определение сторон света по Солнцу и часам.

Более подробно можете почитать здесь.

Способ №4. Определение сторон света по луне и часам.

Направление сторон света по Луне определяется так же, как и по Солнцу, но предварительно необходимо определить, в какое время Солнце будет находиться в том же направлении, где Луна в данный момент. Для определения сторон света необходимо:

1). Условно разделить радиус диска Луны на 6 равных частей, и определить, сколько таких частей содержится в видимой части лунного диска.
2). Далее необходимо к часу наблюдения либо прибавлять количество долей, либо отнимать. Прибавлять, если Луна убывает (на небе виднеется левая часть диска), и отнимать, если виднеется правая часть диска, т.е. когда Луна прибывает.
3). Полученное таким образом число необходимо отметить на циферблате и совместить с направлением на Луну. Линия, делящая угол между цифрой 1 (зимой) или на цифру 2 (летом) и направлением на Луну укажет направление на Юг.

Также для примерного определения сторон света по Луне можно пользоваться след. таблицей:

Стороны света	Первая четверть	Полнолуние	Последняя четверть
Восток	—-	19 часов	1 час ночи
Юг	19 часов	1 час ночи	7 часов утра
Запад	1 час ночи	7 часов утра	—-

Различные природные приметы ориентирования

Способ №5. Мох и лишайник растет преимущественно на северной стороне поверхности деревьев, пней, камней и других предметах.
Способ №6. В жаркую погоду у таких деревьев, как ель и сосна, количество смолы выделяется больше с южной стороны.
Способ №7. В горах южных районов дуб и сосны растут как правило на южных склонах, а ель, пихта и бук на северных.
Способ №8. Грибы появляются на северной стороне деревьев, а южной их почти не бывает.
Способ №9. Муравьи как правило строят свои муравейники к югу от ближайших девревьев, пенькой и кустов. Южная сторона муравейника более пологая, чем северная.
Способ №10. Весной перелетные птицы летят на север, а осенью на юг.
Способ №11. Летом почва возле больших камней более увлажнена с северной стороны, чем с южной.
Способ №12. Весной и во время зимних оттепелей снег тает сильнее с южной стороны склонов и камней.

Добавить комментарий

Ориентирование по звездам.

Базовая подготовка спецназа [Экстремальное выживание]

Как ориентироваться без помощи навигатора: простые советы

1. Определение направлений по звездам

В ночное время, если небо не заволокло облаками, можно попробовать ориентироваться по Полярной звезде, которая в северном полушарии в любое время года всегда указывает направление на север. Для этого нужно отыскать созвездие Большой Медведицы — семь ярких звезд в форме емкости ковша (4 звезды) с ручкой (3 звезды). Рядом/над большим ковшом «валетом» будет расположен ковш поменьше, тоже с семью яркими звездами, расположенными по той же схеме: «ручка» (3 звезды) + «емкость ковша» (4 звезды) — это созвездие Малой Медведицы. Крайняя и самая яркая звезда на «ручке» малого ковшика и будет Полярной. Но чтобы удостовериться в этом, нужно найти две звезды, образующие стенку «емкости ковша» Большой Медведицы с той стороны, где нет «ручки». Затем мысленно рисуем прямую линию, проходящую через эти две звезды (от той, что в нижней части стенки ковша до верхней и продолжаем ее далее) и делим ее на 5 равных отрезков. Длина каждого отрезка должна быть равна расстоянию между этими двумя звездами, образующими стенку ковша. На конце пятого отрезка и должна находиться Полярная звезда. Соответственно, поворачиваемся к ней лицом — прямо по пути у нас будет север, справа — восток, сзади — юг, слева — запад. Для большей точности рекомендуем сверять курс по Полярной звезде каждые 20 минут.

Во время загрузки произошла ошибка.

2. Определение направлений по Солнцу и часам

Северное полушарие

Весной и осенью Солнце восходит на востоке и заходит на западе. Летом солнце восходит на северо-востоке и заходит на северо-западе, а зимой восход происходит на юго-востоке, заход — на юго-западе. Самая короткая тень от вертикально расположенных предметов бывает примерно в 13 часов, и ее направление будет указывать на север. Если говорить точнее, то примерно в 7 часов утра (апрель, август, сентябрь, октябрь)/9 часов утра (май, июнь, июль) Солнце находится на востоке, в 13 часов (январь, апрель, август, сентябрь, октябрь)/14 часов (май, июнь, июль) — на юге, в 19 часов (апрель-октябрь) — на западе.

Для уточнения лучше использовать наручные механические часы с циферблатом. Их нужно установить в горизонтальное положение, чтобы часовая стрелка указывала точно на Солнце. Затем смотрим, где у нас относительно часовой стрелки расположена цифра «1» на циферблате (1:00/13:00). Затем из центра циферблата прямой линией делим пополам дугу (угол) между той точкой, куда смотрит часовая стрелка (а она смотрит на солнце) и цифрой «1» на циферблате. Вот эта прямая, исходящая от центра циферблата к его краю, делящая дугу пополам, будет указывать направление на юг. Соответственно, с противоположной стороны будет север. В первой половине дня делим пополам дугу, которую часовая стрелка должна пройти до 13:00 (1 час дня), а во второй — ту, которую она прошла после вышеуказанной отметки. Теоретически все то же самое можно проделать и с электронными часами, но в этом случае вы должны обладать навыками точного и аккуратного рисования.

Во время загрузки произошла ошибка.

3. Определение направлений по Луне

Если же звезд не видно, зато хорошо просматривается Луна, то можно приблизительно указать направления на стороны горизонта, зная местоположение этого спутника Земли в различных фазах и в различное время.

Фазы Луны

Время ориентирования

19.00

1.00

7.00

В каком направлении находится Луна

Первая четверть

На Юге

На западе

Не видно

Полнолуние

На востоке

На юге

На западе

Последняя четверть

Не видно

На востоке

На юге

Во время загрузки произошла ошибка.

4. Определение направлений по почве, растениям, деревьям и муравейникам

Почва и растения

Обратите внимание на склоны холмов. Весной за счет лучшего прогрева снег быстрее тает именно на южной стороне. В начале лета по этой же причине на южной части склона трава вырастет более зеленая и сочная, а во второй половине летнего сезона южный склон раньше становится сухим и выжженным. Летом роса дольше держится именно на северной части склона. То же самое касается и травы, растущей возле пней и деревьев — с южной стороны она обычно гуще.

Деревья и лишайники

В северном полушарии солнце греет деревья преимущественно с южной стороны — именно там вы можете заметить пышные кроны, да и ветки сами сильнее вытягиваются на юг. Кора — тоже неплохой подсказчик, например, у березы или осины с южной стороны она чище и светлее, тогда как с северной — более грубая и темная. У тех же хвойных деревьев больше подтеков смолы возникает именно в южном направлении, а стволы после дождя больше чернеют, наоборот, с северной стороны. В горах дуб чаще растет на южных склонах, а на полях цветы подсолнуха всегда поворачиваются вслед за солнцем и никогда не смотрят на север. Также не забываем, что возле отдельно стоящих деревьев снег с северной стороны более рыхлый, а с южной покрывается корочкой, потому что на него светит солнце. Мхи и лишайники предпочитают тень и влагу, поэтому гуще растут с северной стороны деревьев, пней или камней. И там мох обычно более влажный. То же самое касается и грибов — они предпочитают расти с северной стороны дерева, куста или пня.

Муравейники

Обратите внимание на наличие муравейников. Обычно муравьи устраивают свое «жилище» с южной стороны дерева, пня или камня. Если муравейник стоит отдельно, то смотрим на его форму: склон с южной стороны обычно более пологий.

Однако не забывайте, что в густых зарослях и буреломе вышеуказанные признаки могут быть не столь ярко выражены. Наибольшую пользу для определения сторон горизонта могут дать опушки, поляны и просеки, где чаще встречаются отдельно стоящие деревья, растения и другие предметы, по которым можно сориентироваться. Поэтому для более точного определения сторон света важно, чтобы ряд факторов в совокупности повторялся не один раз.

Во время загрузки произошла ошибка.

Определение направлений на стороны горизонта по компасу, небесным светилам, признакам местных предметов

Для отыскания направления по сторонам света вначале определяют направление север-юг; после чего, став лицом к северу, определяющий будет иметь направо — восток, налево — запад. Стороны света обыкновенно находят по компасу, а при отсутствии его — по Солнцу, Луне, звездам и по некоторым признакам местных предметов.

Определение направлений на стороны горизонта по компасу

При помощи компаса наиболее удобно и быстро можно определить север, юг, запад и восток.

При работе с компасом следует всегда помнить, что сильные электромагнитные поля или близко расположенные металлические предметы отклоняют стрелку от правильного ее положения. Поэтому при определении направлений по компасу необходимо отходить на 40- 50 м от линий электропередач, железнодорожного полотна, боевых машин и других крупных металлических предметов.

Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение.

Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный ее конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север.

Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой, и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные. В противоположном направлении по отношению к северу будет юг, справа-восток, а слева — запад.

Определение направлений на стороны горизонта по небесным светилам

Определение направлений на стороны горизонта по Солнцу

В северном полушарии места восхода и захода Солнца по временам года следующее:
— зимой Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе;
— летом Солнце восходит на северо-востоке, а заходит на северо-западе;
— весной и осенью Солнце восходит на востоке, а заходит на западе.

Для более точного определения сторон горизонта по Солнцу используются наручные часы.

Определение направлений на стороны горизонта по Солнцу и часам

До полудня надо делить пополам ту дугу (угол), которую стрелка должна пройти до 13.00 (рис. а), а после полудня — ту дугу, которую она прошла после 13.00 (рис. б).

Определение сторон горизонта по Солнцу и часам: а – до 13 часов; б – после 13 часов

Определение направлений на стороны горизонта по Полярной звезде

Полярная звезда всегда находится на севере.

Чтобы найти Полярную звезду, надо сначала найти созвездие Большой Медведицы, напоминающее ковш, составленный из семи довольно ярких звезд.

Затем через две крайние правые звезды Большой Медведицы мысленно провести линию, на которой отложить пять раз расстояние между этими крайними звездами, и тогда в конце этой линии найдем Полярную звезду, которая, в свою очередь, находится в хвосте другого созвездия, называемого Малой Медведицей. Став лицом к Полярной звезде, мы получим направление на север.

Определение сторон горизонта по Полярной звезде

Определение направлений на стороны горизонта по Луне

Для приблизительного ориентирования нужно знать, что летом в первую четверть Луна в 19 часов находится на юге, в 1 час ночи — на западе, в последнюю четверть в 1 час ночи — на востоке, в 7 часов утра — на юге.

Определение сторон горизонта по луне и часам

Стороны света	Первая четверть (видна, правая половина диска Луны)	Полнолуние (виден весь диск Луны)	Последняя четверть (видна левая половина диска Луны)
На востоке	—	19 часов	01 час (ночи)
На юге	19 часов	01 час (ночи)	07 часов (утра)
На западе	01 час (ночи)	07 часов (утра)	—

Определение направлений на стороны горизонта по признакам местных предметов

Определение направлений на стороны горизонта по таянию снега

Определение направлений на стороны горизонта по тени

В полдень направление тени (она будет самая короткая) указывает на север.

Не дожидаясь самой короткой тени можно ориентироваться следующим способом. Воткнуть в землю палку около 1 метра длиной. Отметить конец тени. Подождать 10-15 минут и повторить процедуру. Затем провести линию от первой позиции тени до второй и продлить ее на шаг дальше второй отметки. Стать носком левой ноги напротив первой отметки, а правой — в конце линии, которую начертили. В этом положении вы будете лицом обращены на север.

Определение направлений на стороны горизонта по местным предметам

Определение сторон горизонта по местным предметам производится в сочетании с другими способами. В основе его лежит знание нижеперечисленных признаков.

Определение сторон горизонта по признакам местных предметов

Определение направлений на стороны горизонта по постройкам

Алтари и часовни христианских и лютеранских церквей обращены на восток, колокольни на запад. Опущенный край нижней перекладины креста на куполе православной церкви обращен к югу, приподнятый — к северу. Алтари католических костелов располагаются на западной стороне.

Кумирни, пагоды, буддийские монастыри фасадами обращены на юг.

Выход из юрт обычно делают на юг.

Измерение высоты звезды на Северном полюсе

Astronomy On-Line: Измерение высоты звезды на Северном полюсе

Здесь следуйте подробным инструкциям по измерению высоты Полярной звезды (также известной как Полярная звезда и Polaris ) над горизонтом — первый метод в пределах Astronomy On-Line Заключительное событие, которое вы можете использовать для определения ваша географическая широта.

Где ты живешь?

Полярную звезду найти довольно просто — если вы ее не знаете, нажмите здесь, чтобы увидеть схему поиска

У Полярной звезды есть то преимущество, что она остается неподвижной в небе — все ночь — как показано здесь:

Рисунок 1

На этих рисунках вы увидите хорошо известное созвездие . Большая Медведица — в противоположном углу последней фигуры вы можете найди Кассиопея . Звезда Полярная находится прямо посередине.

Эта Полярная звезда имеет два преимущества , известных с древних времен. раз.

Прежде всего, он указывает точное направление на север.
Во-вторых, он может легко сказать ваше географическое положение. широта

Обратите внимание, что географическая широта составляет 0 градусов на экваторе и 90 градусов. на Северном полюсе.

Рисунок 2

Простое упражнение

Найдите свою широту на земном шаре.
С помощью тригонометрии Полярной звезды это можно показать простую связь:
Ваша географическая широта = высота над Полярной звездой горизонт.
Итак, если вы живете, скажем, в Париже по адресу 48 ^o северной широты, Полярная звезда будет находиться над северным горизонтом 48 ^o.
Другими словами — Полярная звезда Полярная звезда будет расположена высоко на небо при взгляде из Арктики (90 ^o от полюса):
Рисунок 3: взято из «Elementary General Наука », Торонто, 1935 г. — Г.Х. Лимпус и Дж. У. Б. Берег. Нажмите для получить более крупную фигуру (GIF, 35k).

Немного истории

В средние века каждый христианин, уважавший себя должен посетить Иерусалим хотя бы раз в жизни.

Епископ Николай из Исландии опубликовал метод определения высоты Полярной звезды и тем самым определить географический широта в 1150:

Рисунок 4. Щелкните, чтобы получить увеличенное изображение (JPG, 85k)

Этот метод работает следующим образом: лягте на землю и положите правую руку выше колена, как показано на картинке.Когда Полярная звезда находится прямо над вашим большим пальцем, значит, вы достигли широта Иерусалима.

Другое упражнение

Проверить епископа Николя с однокашниками.

Измерьте высоту Полярной звезды

Теперь мы готовы измерить высоту нашей полярной звезды. мы сами.

Это можно сделать несколькими способами, в первую очередь с помощью астролябий — инструмент, примененный Колумбом во время его рейсов в Америку:

Рисунок 5: Простой астролябий — на основании чего Вы можете найти в любой школе

Измерьте высоту Полярной звезды, используя указанное выше оборудование.Ты просто нужно направить длинную сторону треугольника в сторону Полярная звезда. Сделав это, положите палец на швейную нить и переехать в свой дом. Стоя при ясном свете, прочтите число и запиши это.

Обратите внимание — если вы применяете транспортир, как указано выше, он не будет показывать высоту напрямую, но вместо этого покажет z = (90 — альтернативный).

Итак, если измеренный угол выше, скажем, 32 градуса, вы живете на 90-32 градусе. = 58 градусов широты.

Не все исследователи применяли астролябий, некоторые применяли Якобианская палка:

Рисунок 6. Якобианский посох

Постройте такое устройство и откалибруйте его. Спросите своего учителя математики, как сделать так.

Недостатком якобианского устройства было то, что оно было немного неуклюжим. трудно уследить и за звездой, и за горизонт. если ты сконструируйте этот инструмент — будьте осторожны — не падайте, пока вы целитесь это в темноте!

Намного более красивое устройство представили Васко да Гама (1469-1524) — местные моряки за пределами Индии.Этот Устройство называется «Камал» .

Рисунок 7

Камаль намного проще и красивее якобианца. Палка. Обратите внимание, вам понадобится только кусок дерева и крошечная веревка. Вытащить веревку — до тех пор, пока деревянный кусок не заполнит ваше поле зрения с горизонт до Полярной звезды.

Моряки у берегов Индии просто отметили разные города. завязав узел.

Сегодня моряки применяют секстант или подобное приспособление. В основном они делают не ищите Полярную звезду, а вместо этого ищите Солнце во время дневное время.

Однако — однажды спас датский моряк и писатель Троэльс Кловедал. американский моряк, потерпевший кораблекрушение у берегов Бермудских островов. Этот моряк несколько недель управлял своей спасательной шлюпкой — с помощью Полярной звезды. Держа обычный карандаш на расстоянии вытянутой руки — он пытался все время сохранять одну и ту же широту. Это заставило его остаться в обычные морские пути — где его позже подобрал Троэльс Кловедал.

Итак, еще раз бодрствуйте во время уроков астрономии — это может на самом деле спаси тебе жизнь!

Удачной охоты! — и не забудьте сообщить о своих результатах!

Note

Рисунок 4 любезно предоставлен Soren Thirslund — Naval Museum, Helsingor — разрешение на воспроизведение только в том случае, если AOL и Soren Упоминаются Тирслунд.Сорен написал несколько интересных книг по истории навигации — некоторые из них будут опубликованы Conway Maritime Press — Лондон. Сорен Тирслунд был бы признателен за Обратная связь.

Автор:	Могенс Винтер
	Amtsgymnasiet Snderborg Gruntvigs Все 66 DK-6400 Snderborg

Полярная звезда: как найти Полярную звезду

Если вы выйдете на улицу и наугад спросите людей, какая самая яркая звезда на небе, то, скорее всего, большинство ответит: «Полярная звезда!». Похоже, что большинство людей произвольно полагают, что самая важная звезда на небе также должна быть самой яркой, но на самом деле Полярная звезда, которая носит имя Полярной звезды, является звездой только средней яркости.Что касается общего ранга, то есть несколько звезд ярче Полярной звезды. Фактически, Polaris даже не попал в топ-40; это номер 48 в списке самых ярких звезд.

Что такое Полярная звезда?

Причина, по которой Полярная звезда так важна, заключается в том, что ось Земли направлена почти прямо на нее. В течение ночи Полярная звезда не поднимается и не заходит, а остается почти на одном и том же месте над северным горизонтом круглый год, в то время как другие звезды вращаются вокруг нее.

Итак, в любой час ночи, в любое время года в Северном полушарии вы можете легко найти Полярную звезду, и она всегда находится в правильном северном направлении. Если бы вы были на Северном полюсе, Полярная звезда была бы прямо над вами.

Во всяком случае, теперь это правда. Но Полярная звезда не всегда будет Полярной звездой. Читать дальше.

Как найти Полярную звезду

Полярная звезда расположена в созвездии Малой Медведицы, Маленького Медведя. Иногда его также называют « Stella Polaris». Семь звезд, из которых мы получили медведя, также известны как Малая Медведица. Полярная звезда, Полярная звезда, находится на конце ручки Малой Медведицы, звезды которой довольно тусклые.Его четыре самые тусклые звезды можно скрыть очень слабым лунным светом или уличным освещением.

Лучший способ найти свой путь к Полярной — использовать так называемые «указательные» звезды в чаше Большой Медведицы, Дубхе и Мерак. Просто проведите линию между этими двумя звездами и протяните ее примерно в 5 раз, и вы в конечном итоге окажетесь в районе Полярной звезды.

Интересно, что Большая и Малая ковши расположены так, что когда одна стоит вертикально, другая — вверх ногами. Вдобавок их ручки кажутся вытянутыми в противоположных направлениях.Конечно, Большая Медведица намного ярче из двух: она выглядит как сковорода с длинной ручкой, а Малая Медведица напоминает тусклый черпак.

Физические факты Полярной звезды

Полярная звезда расположена на расстоянии 434 световых лет от Земли, и ее светимость почти в 4000 раз больше, чем у нашего Солнца. Полярная звезда светит 2-й звездной величиной. В этой астрономической шкале меньшие числа представляют более яркие объекты, причем самые яркие звезды и планеты в ночном небе имеют величину около нуля или даже отрицательные величины.

Полярная звезда — это «пульсирующая» звезда, переменная цефеида, которая, кажется, очень незначительно меняется по яркости — всего одна десятая звездной величины — в течение периода времени чуть менее четырех дней.

Если у вас есть небольшой телескоп и вы тренируете его на Полярной звезде, вы можете просто заметить крошечную звезду-компаньон (называемую Полярной звездой B), сияющей на 9-й звездной величине с бледным голубоватым оттенком. Этот спутник был впервые замечен сэром Уильямом Гершелем в 1780 году (всего год спустя Гершель открыл планету Уран).Астрономы считают, что две звезды — A и B — разделены примерно 2400 астрономическими единицами, причем одна астрономическая единица (а. е.) представляет собой среднее расстояние от Солнца до Земли. Период обращения двух звезд может исчисляться многими тысячами лет.

В 1929 году, изучая спектр Полярной звезды, была открыта третья звезда-компаньон (Полярная звезда C). Этот белый карлик находится всего в 18,5 а.е. от Полярной звезды A (примерно на таком же расстоянии планеты Уран от нашего Солнца). Его чрезвычайная близость к гораздо более блестящей Полярной звезде A объясняет, почему он так долго оставался незамеченным.

Использование Полярной звезды в качестве ориентира

То, где именно вы видите Полярную звезду на северном небе, зависит от вашей широты. От Нью-Йорка он находится на 41 градусе над северным горизонтом, что также соответствует широте Нью-Йорка. Поскольку 10 градусов примерно равны вашему сжатому кулаку, который держится на расстоянии вытянутой руки, из Нью-Йорка Полярная звезда будет стоять примерно на «четырех кулаках» над северным горизонтом. На Северном полюсе вы найдете его над головой. Кажется, что на экваторе Полярная звезда находится прямо на горизонте.Так что, если вы путешествуете на север, Полярная звезда поднимается все выше, чем дальше на север вы идете. Когда вы направляетесь на юг, звезда опускается ниже и в конечном итоге исчезает, когда вы пересекаете экватор и направляетесь в Южное полушарие.

И всегда имейте в виду: Polaris точнее любого компаса. Компас подвержен периодическим изменениям и может показать вам только направление линий наибольшей магнитной силы для определенного места и в течение определенного времени.Но даже Полярная звезда расположена не точно на севере. Лишь около 0,7 градуса отделяет Полярную звезду от точки поворота прямо на севере, называемой Северным небесным полюсом, вокруг которой звезды движутся ежедневно. Если вам интересно, 0,7 градуса меньше видимой ширины 1½ полных луны.

Стражи полюса

Помимо Полярной звезды, две звезды в передней части чаши Малой Медведицы — единственные, которые легко увидеть. Этих двоих часто называют «Стражами полюса», потому что они, кажется, маршируют вокруг Полярной звезды, как часовые; ближайшие к небесному полюсу заметно яркие звезды, за исключением самой Полярной звезды.Колумб упомянул эти звезды в журнале своего знаменитого путешествия через океан, и многие другие мореплаватели сочли их полезными для измерения часа ночи и их места на море по их положению относительно Полярной звезды.

Самый яркий Хранитель — Кочаб, звезда второй величины с оранжевым оттенком. Другой Страж носит старое арабское имя Феркад — «Тусклый из двух телят». Феркад действительно более тусклый, чем Кочаб, сияющий третьей величиной.

Не единственная Полярная звезда

Есть известная цитата Шекспира, в которой Юлий Цезарь говорит: «Я неизменен как северная звезда.»Но на самом деле Полярная звезда не совсем постоянна, по крайней мере, на протяжении веков, поскольку она не всегда будет нашей Полярной звездой.

Как волчок, который раскачивается из-за силы, называемой крутящим моментом, наша вращающаяся Земля является также подвержен крутящему моменту, который вызывается гравитационными силами Солнца и Луны. В результате земная ось колеблется (так называемая прецессия) и, как следствие, описывает круг в небе; постепенное изменение направления земной оси в космосе.

Итак, северный небесный полюс с течением веков сдвигается.

Полярная звезда все еще приближается к полюсу, и 24 марта 2100 года она будет так же близка к нему, как и когда-либо, всего 27,15 угловых минут или немного меньше видимого диаметра Луны. Поскольку земной оси требуется около 25 800 лет, чтобы совершить одиночное колебание, разные звезды становились Полярной звездой в разное время. Например, звезда Тубан в созвездии Дракона, Дракона, была Полярной звездой около 2600 г. до н. Э.C., в эпоху строителей пирамид Древнего Египта. Самый яркий Хранитель, Кочаб, был Полярной звездой во времена Платона, около 400 г. до н. Э.

И примерно в 14000 году нашей эры ось Земли будет указывать достаточно близко к звезде Вега, одной из самых ярких звезд на небе; возможно, наши будущие потомки дадут ему титул Полярной звезды.

Дополнительная информация предоставлена Элизабет Хауэлл, участником Space.com.

Дополнительные ресурсы:

Проект для школьников средней школы, объединяющий геометрию и астрономию

Руководство для учителя

Введение

Это руководство начинается с раскрытия превосходного идеи, изложенные на страницах 215-217 Национального исследовательского совета Национальные стандарты научного образования .Цель в записать его в этом формате, чтобы помочь преодолеть разрыв между иметь блестящие идеи для классной комнаты и реализовывать актуальный урок, чтобы ученики могли достичь желаемых целей. В План урока, представленный ниже, довольно структурирован, в основном для цель помочь нам в Scopes for Schools (которые ограничили образовательный опыт) держать организованно в классе.Естественно, этот план можно изменить, чтобы лучше соответствовать нашим целям. по инстинктам более опытных педагогов (мы всегда ценим отзывы учителей по этому поводу), но вы следует ожидать, что это займет около пяти академических часов.

Обзор

^{наверху}

В конечном итоге эти уроки дадут учащимся представление о том, как расстояния и размеры измеряются в солнечной системе.Студенты фактически изучит основные принципы, необходимые для построения шкалы модель солнечной системы! Попутно они будут работать интенсивно с некоторыми основами механики солнечной системы, с пропорциональность, и с геометрией.
Основная деятельность займет около пяти учебных дней, и это очень красиво настраивает несколько однодневных ответвлений, таких как масштабирование модель солнечной системы или измерение диаметра пятна.Эту серию уроков можно проводить как скоординированную усилия между учителями математики и естествознания или одним учителем работая в одиночку. Все начинается с (например) учителя естественных наук показать студентам пару фотографий неба, сделанных за час или около того. Студенты заметят, что одна звезда (Полярная звезда, Полярная звезда), которая не движется, в то время как все другие делают.Студентам предлагается понять из этого простого наблюдение, где бы Полярная звезда появилась в небе, если бы вы стоя на Северном полюсе (прямо вверх). Где бы это могло показаться кто-то стоит на экваторе? Первая главная цель этого деятельность заключается в том, чтобы студенты придумали правильную модель (или диаграмму), описывающую, как Полярная звезда находится на одной линии с земной оси, но на расстоянии многих диаметров Земли, и использовать эту модель для соотнести угол возвышения Полярной звезды с широтой на Земля.
Зная это соотношение, мы можем взять два местоположения на Земля, одна к югу от другой и на известном расстоянии друг от друга, и зная угол возвышения Полярной звезды, если смотреть с каждого местоположение, дети могут определить широту каждого места, и немного подумав, они могут вычислить окружность Земля из этой информации. Как только они узнают, насколько велика Земля, они могут определить, как далеко точка на его поверхности перемещается в ход часа за счет вращения (1/24 ^-го г. Окружность Земли, если точка находится на экваторе).
Достаточно точными методами мы можем измерить угол высота небесного тела (например, Луны) на пару раз или из нескольких разных мест. Тщательная схема и немного математики (в частности, подобных треугольников) может затем укажите расстояние до объекта (ученые называют этот метод и его вариации , параллакс ). Как только расстояние, скажем, до солнышко известно, диаметр можно определить простым эксперимент и еще одно применение пропорциональности.Этот ключ наблюдение создает другие приятные занятия. Что интересно, ученые создали свои точные методы, используя клеточные тела сами: они вычислили расстояние до Луны с помощью размером с Землю, то они вычислили расстояние до Солнце, используя размер системы Земля-Луна, а затем они вычислил расстояние до других звезд и планет, используя размер системы Земля-Солнце!
Подключения:
После этого задания ученики могут увидеть, насколько это просто принцип для ученых, чтобы измерить размеры планет и расстояния до Земли — проектирование масштабной модели солнечной системе требуются только идеи, которые есть у самих студентов развитый! (хотя могут потребоваться очень точные инструменты)
Поскольку Полярная звезда может сказать нам нашу широту, это не очень загадка, как моряки прошлых веков умели плавать на всех путь через Атлантический океан и высадка в точном порту они хотели.
Упражнения соразмерности: поскольку теперь мы знаем, насколько велик Солнце и планеты есть, мы можем получить снимки из Интернета (попробуйте большой медведь солнечный Обсерватория или Хаббл Галерея космических телескопов) и вычислите размер солнечное пятно, солнечная вспышка или Большое красное пятно Юпитера!

Цели урока и Национальные стандарты

^наверх

Важность взаимосвязи между процедурами изложены в этом руководстве и Национальном научном образовании NRC Стандарты нельзя переоценить. Фактически цели этого деятельность состоит из стандартов, которые, как мы надеемся, будут реализованы для студенты. Для обсуждения соответствующих стандартов и целей и обоснование, лежащее в основе этой деятельности, пожалуйста, следуйте этому ссылка на сайт.

Материалы

^верх

Либо несколько снимков ночного неба, сделанных на север с неизменного места и с часовым интервалом (помогает возьмите дерево или здание в кадре для справки), или изображение, показывающее покадровые звездные следы, например Вот этот,
Миллиметровая бумага (одного листа на трех учеников должно хватить),
Транспортиры (опять же, по одному на трех студентов),
Проектор или другой способ нанесения точек для класса.

План, день Один

^{верхний}

Пять-десять минут, чтобы начать работу:
Как только вы разогреете класс, объясните это в течение следующего пару дней они будут использовать звезды, чтобы увидеть, как астрономы во времена Колумба оценили размер Земли и сколько еще недавние астрономы оценили расстояние до Солнца, размер Солнце, а также размер и расстояние до планет.Показать их изображение северного неба ночью. Первая главная цель — это чтобы дети объяснили движение, которое показывает изображение.
От десяти до пятнадцати минут на анализ движения звезд:
Разделите класс на группы, чтобы ответить на вопрос: «Там это одна звезда, которая не движется со временем. Это говорит нам что эта звезда должна иметь особое положение относительно Земля.Где это? «Группы, которые заканчивают раньше, могут двигаться дальше. на другие вопросы: где бы появилась эта звезда, если бы вы были прямо на экваторе? На северном полюсе? Они знают эту звезду название? ( Полярная звезда, также называемая «Полярная звезда» )
Десять минут на репортаж с кратким обсуждением:
Снова собрать класс для обсуждения (но оставив всех сидеть со своими группами), нарисуйте Землю на классной доске и спросите, где нечетная звезда.Если есть расхождения, попросите объяснений и посмотрите, смогут ли дети достучаться до консенсус. Как только класс сможет выбрать правильную модель, нарисуйте поставьте точку на северном полюсе и спросите, где бы была звезда, если бы вы были стоя на северном полюсе (ответ: прямо вверх) . (Что такое эта звезда называется?) Сделайте то же самое для точки на экваторе (это время, звезда появится на горизонте) .
Последние пятнадцать минут для дальнейшего изучения модели:
Работая в группах с транспортиром и миллиметровой бумагой, иметь студенты выясняют, где звезда могла бы появиться для наблюдателя стоя в точке на полпути между точкой на экваторе и Северный полюс. Скажите им, что очень важно, чтобы они выписали их рассуждения и использовать точные диаграммы, чтобы они могли использовать сегодняшние работать завтра.Бросьте вызов группам, которые рано заканчивают работу, точки с другими широтами, такими как 1/3, 2/3, 1/6 или 5/6 от путь вверх от экватора.
Вопросы к домашнему заданию рабочий лист должен помочь студентам закрепить некоторые из концепции, встречающиеся сегодня.

План, день второй

^верх

Около двадцати пяти минут для обсуждения
Посмотрим, где мы были? Мы пытались выяснить, что за Угол возвышения Полярной звезды был бы, если бы она стояла на различные места на Земле.Было бы полезно составить диаграмму на доска с двумя столбцами: Местоположение (фракция) и Высота (градусы). Какой угол возвышения мы придумали для экватор? (ноль градусов) А как насчет северного полюса? (Девяносто градусов) На полпути? (45 градусов, хотя им, возможно, придется немного обсудить, чтобы прийти к соглашению) Есть ли у кого-нибудь еще другие вопросы? Основываясь на этом информации, есть ли у кого-нибудь представление о том, как местоположение и высота связаны? Как насчет идей для выражения этого информацию иначе, чтобы мы могли лучше увидеть отношение? (отображение высоты и местоположения может быть хорошая идея!)
Постройте информацию с координатами по оси x и отметкой по оси ординат.Может ли кто-нибудь сейчас предложить отношения (то есть куда бы ушли другие точки на графике)? Если нет идей весной в-четвертых, это может помочь получить больше точек на графике (вы можете либо разбейте для этого на группы, либо сделайте это как класс). С участием достаточно точек на графике, кто-то, несомненно, подскажет, что график должен быть прямой линией. (Будьте начеку сейчас студенты, которые пытаются выразить то, что это на самом деле говорит: просмотрели некоторые часть пути от экватора до северного полюса звезды угол возвышения составляет ту же самую долю от 90!)
Это прекрасное время, чтобы убедиться, что все понимают, что латидуд означает. Это мера угла между некоторыми точка A на Земле, центр Земли B и точка C на экватор к югу (или к северу) от A. Таким образом, все точки на экваторе имеют нулевую широту, северный полюс — 90 северной широты, а точка на полпути между ними — 45 северной широты. Что касается широты, то что говорит наш график? (Ответ: Широта равна углу высота!)
На данный момент мы еще не на самом деле доказали этой широты. равен углу возвышения, но у нас есть веские основания полагать В этом случае.Если у вас есть время доказать это или вы работаете с учителем математики, которому интересно, тогда мы рекомендуем вам представить доказательства.
Последние двадцать минут для оценки размеров Земли:
Теперь мы знаем, что угол возвышения Полярной звезды говорит нам наша широта. Может ли кто-нибудь подумать, как кому-то пятьсот лет ago может использовать эту информацию, чтобы выяснить, насколько велик Земля есть? Подсказка: у них были достаточно точные оценки расстояния между городами тогда.Фактически, Эратосфен использовал подобные наблюдения, чтобы получить довольно точную мера окружности Земли более 2000 лет назад! (Космос Карла Сагана , Эпизод 1: Берега космоса есть больше об этом.)
Давайте рассмотрим конкретный пример (возможно, вы захотите, чтобы дети придумывают свои более точные примеры с помощью карты): Согласно моей карте, Милуоки находится примерно в 100 милях к югу от Зеленая бухта.В Грин-Бей Полярная звезда появляется примерно на 1,5 выше в небе, чем в Милуоки. Как мы могли бы использовать эту информацию для выяснить, насколько велика Земля? Это стоит нескольких минут открытого обсуждения. Если детям нужна помощь, вы можете покажите им, как вы можете проиллюстрировать ситуацию, нарисовав четверть круга с транспортиром, с точками на расстоянии 1,5 друг от друга; то расстояние между точками — 100 миль.
Этого намёка должно хватить, чтобы заинтересовать студентов. задача определения окружности Земли в своих группах до конца часа. Напомните им, чтобы они вели тщательные записи их рассуждений для использования завтра. Если они закончат раньше, имейте они обращаются к карте для более точных оценок широт и расстояния. Если студенческая группа не находит прикинуть, его надо доделать для домашнего задания.

План, день третий

^верх

Около пятнадцати минут на обсуждение вчерашних результатов.
В прошлый раз дети закончили час, используя разницу в угол возвышения Полярной звезды в Грин-Бей и Милуоки (1.5), наряду с тем фактом, что Грин-Бей находится примерно в 100 милях от к северу от Милуоки, чтобы определить расстояние вокруг Земли. Посмотрим, что они придумали. Сколько групп закончили задание? Прежде чем получать числовые ответы, попытайтесь получить объяснение или два из , как группы подошли к проблема. Как эти оценки соотносятся с известными окружность Земли (около 24 812 миль вокруг полюсов)?
Около пяти минут, чтобы представить следующую задачу:
Теперь, когда у нас есть оценка размеров Земли, можем кто-нибудь придумал способ оценить расстояние до Луны? Какие нужны ли нам наблюдения, чтобы оценить это расстояние? Это может помочь нарисовать схему на доске:
Если они слишком долго рисуют заготовки, вы можете спросить, как зная размер Земли может помочь. Видят ли они какую-нибудь связь? Дополнительная помощь: Если окружность Земли составляет около 24000 миль, как далеко мы проезд за счет ротации за один час? (ответ: около тысячи миль) . Как мы можем использовать эту информацию?
Примерно пятнадцать минут на размышление о подходе:
Разделите детей на группы, чтобы обсудить вопрос: «Как можно мы используем известную окружность Земли для определения расстояние до Луны? Поощряйте их рисовать диаграммы и сообщить свои методы партнерам по группе.
[Следует отметить, что пока существует несколько Способы измерения расстояния до Луны я намечу здесь только один. Если учащиеся придумают другие разумные методы, сообщите им пойти на это! Кроме того, этот метод не очень подходит для исторический прогресс таких измерений очень аккуратно — Древние компенсировали отсутствие точных инструментов очень сложные рассуждения, которые сложно мотивировать и в любом мероприятие не подходит для восьмиклассников.
Это задание может быть слишком трудным для восьмиклассников, поэтому вам может понадобиться помочь им найти такое решение: Мы знаем, что продвигаемся примерно на тысячу (точнее, 1034) миль в час. Если мы измеряем угол возвышения Луны на пару раз в час мы можем вычислить «Угол А» в этом диаграмма:
Тогда мы могли бы просто нарисовать треугольник, похожий на тот, что сделан Луна и две точки, из которых мы наблюдали.Сейчас 1000 / (расстояние к Луне) = (мера малой стороны треугольника) / (мера большей сторона), так что мы можем вычислить расстояние до Луны!
Около десяти минут на обсуждение:
Надеюсь, теперь каждая группа будет иметь представление о том, как расстояние до Луны можно измерить, так что давайте посмотрим, что они пришли вверх с. Вот пара проблем, которые могут возникнуть во время этого обсуждение:
Луна вращается вокруг Земли со скоростью 360 единиц. 29.5 дней, или около 0,5 в час, поэтому нам придется добавить полградуса к нашей мере «Угол a», чтобы учесть это. Этот необязательный рабочий лист помогает студентам понять это самостоятельно. В рабочий лист может быть слишком сложным (судите сами!) для домашнего задания, но может быть неплохим групповым заданием по математике или класс науки. В качестве альтернативы первые два вопроса могут быть домашнее задание, третье выполнено в следующем классе.
Поскольку Земля вращается на 15 за час, если бы мы на самом деле стоя снаружи, измеряя угол возвышения Луны на два разных раза и вычитая, мы должны были бы добавить или вычтите 15 градусов, чтобы учесть вращение Земли.
Оказывается, чтобы действительно измерить расстояние до Луны, угол, который нам нужно измерить, довольно мал (около 0.25) и следовательно, очень трудно измерить с достаточной точностью (хотя это можно сделать осторожно и терпеливо!). Это, вероятно лучше всего обойти эту проблему точности, наряду с проблемами 1 и 2 (выше), просто дав учащимся меру угол: с точки зрения диаграммы выше, Угол составляет около 0,25. (Это слишком мало для рисования транспортиром, но мы можем теоретически построить его так или иначе: думайте о треугольнике как о клин, вырезанный из гигантского круга с центром на Луне, с Земля на краю.Этот круг такой большой, что угол 0,25 Обводит тысячу миль по окружности! Так что весь окружность, начерченная на 360, должна быть 360 * 4 * 1000 = 1,440,000 миль. Итак, радиус (расстояние от Земли до луна, если вы следите) должна удовлетворять 2 * Pi * r = 1,440,000 миль, поэтому r = 1,440,000 / (2 * Pi) миль, или r = 229,000 миль.) Далее время, используйте эту информацию, чтобы помочь студентам определить расстояние до Луны!

План, день четвертый

^верх

От пяти до десяти минут на рассмотрение:
Найдите несколько минут, чтобы напомнить всем, где мы были.Убеждаться все группы в курсе и готовы закончить отвечать на под рукой: как далеко до Луны?
Пятнадцать минут на расчет расстояния:
Разделитесь на группы и дайте им выполнить задание. В пятнадцать минут каждая группа должна знать расстояние до Луны!
Остаток часа для обсуждения и перехода к следующему задание, расстояние до Солнца:
Ну как далеко до Луны? Что придумали дети с участием? (Поскольку путь Луны эллиптический, фактическое расстояние варьируется от 225 000 до 252 000 миль.Если ты доверяешь моему числа и вычислили, что длина окружности Земли составляет 24000 миль, то движение за час на 0,25 дает расстояние 229 000 миль. Используя принятую окружность 24 812 миль, вы получите расстояние около 237000 миль, что очень близко к среднее расстояние.)
Теперь давайте посмотрим, поможет ли наш опыт с Луной в вычисление расстояния до Солнца.При определении расстояния к Луне, мы измерили углы, чтобы выяснить форму треугольник, образованный двумя точками на поверхности Земли и точкой на Луна. Чтобы окончательно определить расстояние, мы должны были знать, как масштабировать этот треугольник, который мы определили, зная, насколько велик один из его стороны, сторона на Земле, и думая о треугольнике как клин, вырезанный из большого круга.Когда астрономы впервые измерили расстояние до Sun , они не могли использовать точно так же, потому что угол, который они должны были бы измерить было бы слишком мало для измерения, что-то вроде 0,0005! Одна из идей, которые они использовали, чтобы исправить это, заключалась в поиске треугольника, который не требовал такого крошечного угла. Более 2000 лет назад греческий астроном Аристарх использовал Луну, чтобы сделать такой треугольник:
[Если честно, следует отметить, что это метод имеет некоторые практические проблемы.В частности, это было исторически действительно трудно сказать, когда именно половина луны был освещен, и поэтому трудно определить, когда Земля-Луна-Солнце угол действительно был 90. Из-за этой проблемы, Аристарх ‘ первоначальное измерение расстояния до Солнца было не очень Требовались точные и более сложные схемы измерения. Однако с сегодняшними приборами это не было бы таким проблема (например, с телескопом, подобным тому, который сделан с Scopes для Школы, вы можете легко определить, когда точка на полпути по лику луны отмечает разделение между светом и темный).]

План, день пятый

^верх

Около двадцати минут, чтобы обсудить всем классом проблему измерение расстояния до Солнца.
Над каким вопросом мы работали в прошлый раз? Как мы измерить расстояние до Солнца? Может кто-нибудь напомнить нам что общее направление, в котором мы двигались?
Почему мы смотрели на этот треугольник, а не на треугольник, сделанный две точки на поверхности Земли? Две точки на Земле слишком близко друг к другу — маленький угол на Солнце был бы слишком маленький, чтобы точно измерить. Если мы сможем определить форму этот треугольник и как его масштабировать (длина одной стороны), то мы сможем определить расстояние до Солнца. Кто-нибудь может получить нас начали?
Несколько моментов, которые они могут заметить:
Длина маленькой стороны — это как раз расстояние до Луна, которую мы теперь знаем;

Как нарисовано, угол при Луне равен 90 Каким образом узнаем ли мы, когда этот угол на самом деле равен 90? Это когда ровно половина Луны освещена Солнцем.
Если мы можем измерить угол на Земле, то угол при Солнце всего на 90 минус угол с Землей.

Теперь у нас есть длина стороны, поэтому мы знаем, как ее масштабировать. треугольник. Нам просто нужно закончить выяснение его формы. Может кто-нибудь видел способ измерить угол на Земле? С достаточным они заметят, что точка на Земле, где находится Луна находится прямо над головой в Полумесяце, а точка, где находится Солнце непосредственно накладные расходы в то же время кажутся актуальными.По факту, угол на Земле в точности равен разнице в долгота между точкой, где прямо находится луна над головой и точка, где Солнце находится прямо над головой в именно время полумесяца.
Остаток часа для определения расстояния до Солнца является!
Оказывается, угол с Землей составляет около 89.85 (Это не оставляет много для угла к Солнцу — всего 0,15!) Отсюда расстояние до Солнца можно измерить аналогично тому, как мы измеряли расстояние до Луны. Посмотри, сколько студенты могут понять сами. Для учителей собственная ссылка, вот как я думаю об этом: на этот раз, это гигантский круг с центром в Солнце, проходящий через Земля. Угол 0,15 соответствует примерно 237000 миль, поэтому вся окружность составляет примерно 360 / 0,15 умножить на 237000 миль, или 568 800 000 миль (Ого!) Итак, радиус, расстояние от Солнца к Земле, составляет около 568 800 000 / (2 * Пи) миль, или около 91 000 000 миль.

Заключительные комментарии

^верх

Надеюсь, студенты теперь имеют более четкое представление о факт, что наука — это человеческое дело, что-то, что осуществляется настоящие люди.В частности, поразительный масштаб солнечной система может показаться немного более правдоподобной сейчас, когда студенты удалось увидеть, что измерение расстояний до объектов в Солнечная система не требует магии, но на самом деле это довольно приземленная задача.
Некоторые из наиболее наблюдательных студентов могли также заметить тонкая, но важная тенденция в упражнениях: мы начали с расстояние, которое мы могли измерить напрямую (от Милуоки до Грин-Бей) и использовал это расстояние до в напрямую измерить расстояние вокруг Земли.Затем мы использовали расстояние вокруг Земли, чтобы косвенно измерить расстояние до Луны, а расстояние до Луна, в свою очередь, использовалась для измерения расстояния до Солнца. Мы мог бы продолжить — расстояние до Солнца можно использовать для измерить расстояние до объектов еще дальше, например, звезд и внешние планеты! Эта общая тенденция — пример того, что ученые иногда называют «загрузкой», используя осторожные рассуждения для построения то, что мы можем измерить.Это центральное место во многих научных саги.

Оценка

^{наверху}

Чтобы помочь сосредоточить внимание на вопросе, соответствует ли эта деятельность требованиям цели в классе, Scopes for Schools разработало это руководство для оценки.
Оценка
является жизненно важным инструментом для Scopes for Schools, поскольку мы стремимся улучшать и оценивать нашу деятельность и нашу программу в целом.После того, как у вас будет возможность оценить эту деятельность, мы очень ценю возможность учиться на ваших конкретных опыт деятельности и ваш общий опыт в качестве педагог.
Мы приветствуем любые отзывы, которые вы хотите дать, и особенно хотелось бы услышать о:
Насколько хорошо мероприятие соответствовало поставленным целям, о чем свидетельствует оценка;
Что мы можем сделать с точки зрения изменения самой деятельности или методы оценки для лучшего достижения наших целей;
Любые ваши предложения («что следует» или «не следует») по будущие учителя, которые используют это занятие.
Этот вопросник конкретизирует эти вопросы так, как мы обнаружили особенно полезно.

Как работает небо: Руководство для новичков по поиску звезд и планет

Найти Юпитер или Южный Крест легко, если вы знаете, где искать — и это тоже легко, если вы знаете, как движение Земли влияет на наш взгляд на небо.

Если вы живете в городе, вам может быть сложно идентифицировать что-либо на ночном небе, кроме Луны — все эти звезды могут выглядеть довольно случайно.

Так как же понять, что там происходит? Это помогает узнать, как жизнь на большой вращающейся планете влияет на то, какую часть неба мы видим в любой момент времени.

Как только вы узнаете, чем занимается Земля, движение звезд и планет за одну ночь или целый год приобретет смысл.

Вы будете знать, где искать планеты и созвездия, когда искать свой знак зодиака и почему города на одной широте видят одни и те же звезды ночью.

В каком направлении движутся звезды по небу?

Этот снимок ночного неба над Приливной рекой в Виктории, недалеко от мыса Вильсона, был сделан в течение примерно 60 минут. (

ABC Open участник _keath

)

Вы можете смотреть в ночное небо в течение пяти или 10 минут, и ничего особенного не произойдет. Но если бы вы могли ускоряться всю ночь и наблюдать за быстрым движением неба, вы бы увидели, как звезды движутся по небу как одно целое.

Звезды восходят на востоке и заходят на западе, как Солнце и Луна. Это потому, что Земля вращается с запада на восток, поэтому все в небе появляется в поле зрения, когда мы вращаемся к нему, и уходит из поля зрения, когда мы удаляемся от него.

Но в зависимости от того, где вы находитесь, не все звезды восходят и заходят. Если вы находитесь в южной половине Австралии и быстро смотрите на небо на юг, то там звезды (включая Южный Крест) движутся по небу по кругу.

Например, в апреле Южный Крест ранним вечером на боку, но ближе к полуночи он становится более вертикальным, как на анимации ниже.

На самом деле звезды не вращаются вокруг какой-то точки в небе — это мы. Точка — это Южный небесный полюс, точка в небе, которая находится прямо над Южным полюсом.

Земля вращается вокруг оси, проходящей от Северного полюса до Южного полюса — это как будто мы вращаем гигантский воображаемый вертел.

Если вы посмотрите на небо с Северного или Южного полюса, вы всегда увидите звезды, которые движутся по кругу над головой, но никогда не поднимаются и не заходят на горизонте. На Северном полюсе звезды окружают Полярную звезду, которая находится именно там, где указывает «вертел».

Если бы вы подошли к экватору, вы бы увидели совсем другое. Экватор расположен под прямым углом к оси вращения Земли («вертел»), поэтому каждая звезда поднимается на востоке, проходит прямо по небу и садится на западе с математической точностью.

Обратной стороной является то, что вы не можете видеть небесные полюса или звезды, вращающиеся вокруг них, потому что остальная планета закрывает вам обзор.

Между полюсами и экватором — на таких широтах, как южная Австралия — вы получите и то, и другое. Вы достаточно далеко на юг, чтобы увидеть звезды, вращающиеся вокруг Южного полюса мира, но поскольку вы не находитесь под прямым углом к оси вращения, звезды не летят прямо над головой, когда движутся с востока на запад.

Вместо этого они движутся дальше на север, когда они поднимаются на востоке, и дальше на юг, когда они заходят на западе.В Северном полушарии звезды при восходе изгибаются к югу.

Загрузка

Где мне посмотреть, чтобы увидеть планеты?

Звезды — не единственное, что есть на ночном небе — обычно вы также можете увидеть пару планет невооруженным глазом.

Все планеты (включая Землю) вращаются вокруг Солнца примерно в одной плоскости. А это означает, что с Земли кажется, что Солнце и все планеты движутся по воображаемой линии, пересекающей небо и называемой эклиптикой.

Это отлично подходит для наблюдателей за небом, потому что, если вы знаете, куда двигалось Солнце в течение дня, вы знаете, где искать пять ярких планет — Юпитер, Сатурн, Марс, Меркурий или Венеру — ночью.

Но, в отличие от звезд, планеты не следуют простому циклу. Когда они появляются, это определяется их орбитами — ярким планетам требуется от 88 дней (Меркурий) до 29 лет (Сатурн) — и их положением по отношению к Солнцу и Земле в любой момент времени.

Это означает, что даже если Юпитер может появиться на вечернем небе в апреле этого года, он не появится в том же месте в то же время в следующем месяце или в апреле следующего года.

Почему мы видим разные созвездия в разное время года?

Помимо ежедневного вращения планеты, годовая орбита Земли вокруг Солнца означает, что от ночи к ночи мы видим немного разные участки Вселенной.Это также означает, что через год мы вернемся к тому месту, откуда начали, и посмотрим на тот же участок неба.

Если вы посмотрите на небо с того же места всего через шесть месяцев — на полпути по солнечной орбите Земли — некоторые созвездия все еще будут там, некоторые новые появятся, а другие исчезнут.

Лучший способ понять регулярный ритм появления и исчезновения звезд — это посмотреть на зодиакальные созвездия.

Созвездия Зодиака расположены позади пути, пройденного Солнцем, если смотреть с Земли. (

ABC: Julie Ramsden

)

Когда я смогу увидеть свой «звездный знак» на небе?

Существует 12 зодиакальных созвездий — все мы знакомы с астрологией.

Подобно Солнцу и планетам, все зодиакальные созвездия находятся в эклиптике, поэтому они видны из любого места на Земле, где вы можете увидеть восход и заход солнца. Это объясняет, почему они занимают такое важное место в древних культурах.

Созвездия зодиака охватывают все небо, поэтому мы никогда не сталкиваемся со всеми 12 из них одновременно.

Если вы посмотрите вверх темной ночью, вы сможете увидеть по крайней мере четыре зодиакальных созвездия одновременно, лежащих на эклиптике. Ночью, когда Земля вращается, каждое из этих созвездий тонет в западном небе, а другие поднимаются на востоке. В общем, если бы вы наблюдали за небом всю ночь, вы бы увидели до 10 из 12 зодиакальных созвездий. Те немногие, которых вы не видите, находятся на участке неба, закрытом Солнцем.

Итак, научившись определять зодиакальные созвездия, зная, в каком порядке они появляются (тот же порядок, что и в гороскопах), и зная, где находится эклиптика, вы должны уметь выделить четыре или более впечатляющих созвездий, о которых все слышали.

Если вы читали гороскоп, вы могли ожидать увидеть Овна на небе в марте / апреле, Льва в небе в июле / августе и так далее, но это не так.

Например, вы не можете увидеть Стрельца на ночном небе в середине декабря, потому что в это время года солнце находится между Землей и созвездием, закрывая нам обзор. То же самое и с остальными зодиакальными созвездиями; Древние астрологи относили каждый знак зодиака к тому времени года, когда солнце закрывает нам созвездие.

Итак, ваш «знак зодиака» на самом деле ваш «знак солнца».

Все видят ночью одно и то же небо?

Помимо положения Земли в космосе, область неба, которую мы можем видеть ночью, определяется нашей широтой — насколько далеко мы находимся к северу или югу от экватора.

Из мест на одной широте открывается одинаковый вид на ночное небо. Таким образом, хотя Аделаида и чилийская столица Сантьяго разделены Тихим океаном, они видят одни и те же созвездия ночью, потому что Земля вращает их над одним и тем же участком южного неба.

Но люди, живущие на одной долготе, могут видеть совсем другое небо.

Жители Аделаиды и Токио находятся на одной долготе и видят одни и те же части неба — область вокруг эклиптики, похожую на зодиакальные созвездия и планеты.

Но Токио находится слишком далеко на севере, чтобы увидеть объекты вблизи Южного полюса мира, такие как Южный Крест. И жители Аделаиды не могут видеть в далеком северном небе такие вещи, как Полярная звезда, Полярная звезда.

Это потому, что Земля имеет сферическую форму, а выпуклость вокруг ее середины закрывает из виду северную и южную крайние точки.

Что можно увидеть только в южном полушарии?

Шаровое скопление 47 Тукана и Малое Магелланово Облако можно увидеть только в южном полушарии. (

Getty Images: Fred Espenak

)

Люди в Южном полушарии получают эксклюзивный вид на Большое и Малое Магеллановы Облака — две из наших соседних галактик, которые можно идентифицировать невооруженным глазом. Мы также видим одни из самых ярких шаровых скоплений (сферические скопления звезд, вращающихся вокруг галактик), такие как 47 Тукана в созвездии Тукана и Омега Центавра в созвездии Центавра.

Особенности темного неба, такие как темные туманности (облака межзвездной пыли, которые блокируют свет от звезд позади них), также более заметны в Южном полушарии. Самая темная из темных туманностей — это объект под названием Угольный мешок. Спрятанный рядом с Южным Крестом, Угольный Мешок является главой нашего самого известного созвездия коренных жителей — Страуса эму в небе.

Выходи!

Итак, теперь, когда у вас есть ноу-хау, все, что вам нужно сделать, это дождаться наступления темноты и устроиться в удобном положении под небом — и обязательно держать глаза открытыми! Мы не можем обещать, что небо больше не будет загадкой, но это половина удовольствия!

Хотите больше науки по всей азбуке?

Наука в вашем почтовом ящике

Получите все последние научные истории со всего ABC.

СДЕЛАТЬ ПРОСТОЙ СЕКТАНТ ДЛЯ НАЙТИ ШИРОТУ Дайан Варднер Средняя школа Уилла Роджерса Лондейл, Калифорния, ТЕМЫ: Стабильность, масштаб и структура УРОВЕНЬ УРОВНЯ: 5-10 РАЗМЕР ГРУППЫ: 2 студента в группе. УСТАНОВКА: В классе, на улице или в аудитории. ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ: 1 урок плюс 1 домашнее задание назначение ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ 1. Большинство звезд меняют свое положение, когда Земля вращается и вращается. 2. Ось Земли наклонена относительно полюсов и остается постоянным.3. Полярная звезда может использоваться для определения географического севера. 4. Числа, указывающие местоположение на Земле, известны как широта. и долгота. 5. Угол, под которым можно наблюдать Полярную звезду относительно горизонт отличается в каждой части мира. На экваторе угол составляет O градусов. На Северном полюсе Полярная звезда наблюдается на отметке 90 °. градусов. В северном полушарии широта такая же, как у угол, под которым Полярная звезда наблюдается над горизонтом. НАУЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ Наблюдение, интерпретация данных, использование чисел, измерение СЛОВАРЬ 1.Полярная звезда: Полярная звезда, самая известная и яркая звезда в Малая Медведица (Малая Медведица). 2. Линии широты: воображаемые линии, идущие параллельно экватор, используется для определения местоположения на Земле относительно севера и юг. 3. Горизонт: линия, где кажется, что небо встречается с Землей. НЕОБХОДИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ На ученику: транспортир, скотч, большая канцелярская скрепка, ножницы, 20 см. струна, метрическая линейка, прозрачная пластиковая соломка ОБЩИЕ ПРОЦЕДУРЫ См. Прилагаемый рабочий лист. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ 1. Определение широты основывается на формуле (широта любого места в северном полушарии) = (широта севера Звезда там же).2. Работая в помещении, используйте большую комнату, например, тренажерный зал или аудитории и расположите предметы под потолком в противоположном конце комнаты. 3. Работая на улице, найдите высокие здания, столбы, деревья и т. Д. 4. Это задание хорошо сочетается с изучением исследователей истории и углы в математике. РЕКОМЕНДАЦИИ Дегани, Меир Х., Простая астрономия РАБОЧАЯ ТАБЛИЦА КАК НАЙТИ ШИРОТУ ПО СЕВЕРНОЙ ЗВЕЗДЕ? СОЗДАВАЙТЕ СЕКСТАНТ. Имя: Дата: Пер .: МАТЕРИАЛЫ: Транспортир, большая канцелярская скрепка, веревка 20 см, прозрачная. пластиковая соломка, лента, ножницы, метрическая линейка.ПРОЦЕДУРА: 1. Прикрепите соломинку к транспортиру, чтобы соломинка через отметку 90 градусов и центральную отметку (или центральное отверстие). 2. Привяжите веревку к скрепке. Убедившись, что строка свободно висит, приклейте к центральной отметке. (Примечание: строка должна пройти через отметку 0 градусов, если соломку держать параллельно земля.) 3. Выберите объект высоко на потолке или на открытом воздухе над землей. Визируйте этот объект через соломинку. Прижмите шнур к транспортир, когда он перестанет раскачиваться, и прочитайте шкалу на транспортир. (Прочтите шкалу от 0 до 90 градусов.) Это угол объекта над землей. 4. Сделайте еще два измерения этого объекта и усредните результаты. (Убедитесь, что вы находитесь в том же месте!) 5. Выберите еще 1 объект и сделайте три измерения, усредняя ваше Выводы. 6. Выйдите на улицу ясной ночью. Используйте компас, чтобы найти север. Найдите Большую Медведицу. С помощью звездочек-указателей найдите Маленькое Диппер и Полярная звезда. 7. Найдите угол Полярной звезды над горизонтом. Повторите шаг 4 и найти среднее значение для Полярной звезды.Найдите широту своего города на карта. Как сравнить эти два числа? ОБЪЕКТ №1 ЧТЕНИЯ 1-й 2-й 3-й СРЕДНИЙ (сумма / 3) ОБЪЕКТ №2 ЧТЕНИЯ 1-й 2-й 3-й СРЕДНИЙ (сумма / 3) Полярная звезда ПОСЛЕДУЮЩИЕ ВОПРОСЫ 1. Каковы недостатки использования секстанта? 2. Как может вам помочь знание своей широты? (Представьте, что вы исследователь.) 3. Где бы вы посмотрели на экваторе, чтобы найти Полярную звезду? 4. Где бы вы хотели найти Полярную звезду на Северном полюсе? 5.Какая широта экватора? Северный полюс? ********************************* Этот материал был взят полностью или адаптирован из «THE CATALYST КОЛЛЕКЦИЯ: ВЫДАЮЩИЕСЯ ЗЕМЛИ / КОСМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ »Под редакцией Гейлен Р. Карлсон, доктор философии, Калифорнийский государственный университет, Фуллертон, Департамент геологических наук, Фуллертон, Калифорния 92634-9480, (714) 773-3882. *********************************

Полярная звезда | Факты о Polaris, ее местонахождение и как ее найти

Что такое Полярная звезда?

Полярная звезда — это Полярная звезда, расположенная в созвездии Малой Медведицы.Он не находится прямо на северном небесном полюсе Земли, но очень близко. В северном полушарии Полярную звезду легко идентифицировать, используя Малую Медведицу в качестве ориентира.

Кажется, что звезды и созвездия на ночном небе вращаются вокруг Полярной звезды в течение года. Распространенное заблуждение о Полярной звезде состоит в том, что это самая яркая звезда на небе, но это неправда.

Полярная звезда, или более известная как Полярная звезда, расположена почти прямо над Северным полюсом мира, указывая путь на север.

Полярная звезда — не самая яркая звезда на ночном небе. Тем не менее, он легко расположен, что делает его надежным измерителем севера для путешественников без компаса.

В этой статье я расскажу, как найти Полярную звезду в ночном небе, и расскажу несколько интересных фактов о полярной звезде Земли.

Полярная звезда: Полярная звезда

Созвездие: Малая Медведица
Звездный тип: F-Class Supergiant
Масса: 4.5 масс Солнца
Светимость: В 2500 раз ярче Солнца
Диаметр: 70 миллионов км (50 x Солнце)
Температура: 5,700 по Цельсию
Расстояние от Земли: 430 световых лет
Период ротации: 119 дней
Альтернативные имена: Полярная звезда A, Alpha Ursae Minoris, Полярная звезда, Полярная звезда

По мере того, как вы путешествуете на север, Полярная звезда поднимается все выше в небе.Если вы дойдете до Северного полюса, Полярная звезда появится прямо над головой. Когда вы путешествуете на юг, Полярная звезда опускается ближе к северному горизонту.

От экватора Полярная звезда опускается к горизонту, и ее нельзя увидеть с юга от экватора. В Северном полушарии обнаружение Полярной звезды означает, что вы знаете направление на север.

Даже когда полная луна закрывает небо, Полярную звезду относительно легко увидеть. Положение Полярной звезды: прямое восхождение: 2ч 31м 48,7с, склонение: + 89 ° 15 ′ 51 ″.

В следующем видео представлен базовый обзор того, как найти Полярную звезду.Чуть ниже я включил действительно простое пошаговое руководство.

Найди Малую Медведицу

Полярную звезду легко найти, если сначала найти Малую Медведицу, Малую Медведицу.

Polaris находится на конце рукоятки Малой Медведицы. Полярную звезду также можно найти, найдя Большую Медведицу, Большую Медведицу.

Чтобы найти Полярную звезду, все, что вам нужно сделать, это найти указатель Большой Медведицы звезды Дубхе и Мерак. Эти две звезды очерчивают внешнюю часть чаши Большой Медведицы.Проведите линию от Мерака через Дубхе и следуйте прямо до Полярной звезды, а также к маленькой Медведице.

Большая Медведица находится под маленькой Медведицей, и их ручки указывают в противоположных направлениях.

Большая Медведица, как большая часовая стрелка, совершает полный оборот против часовой стрелки вокруг Полярной звезды за один день.

Несмотря на то, что Большая Медведица движется вокруг Полярной звезды всю ночь, стрелки-указатели Большой Медведицы всегда указывают на Полярную звезду в любой день года и в любое время ночи.

Как найти Полярную звезду

Следующие шаги помогут вам найти Полярную звезду в небе северного полушария. Найти Полярную звезду несложно, если она находится достаточно высоко в небе от вашей широты и препятствия, такие как большие деревья, не закрывают вам обзор.

Найдите Большую Медведицу (7 звезд)
Найдите 2 яркие звезды, которые образуют сторону чаши, противоположную кончику ручки.
Проведите воображаемую линию через эти две яркие звезды
Продлите линию, пока не дойдете до звезды такой же яркости (примерно в 5 раз больше этих двух звезд.
Яркая звезда, найденная здесь, — Полярная звезда, Полярная звезда

Вы также можете найти Полярную звезду, найдя кончик ручки Малой Медведицы, но этот астеризм бывает трудно найти в городе.Малую Медведицу часто называют «хозяином Полярной звезды».

Из-за локального светового загрязнения в вашем районе увидеть звезды могут быть затруднительно. Вы можете узнать, где находится ваш задний двор по шкале Бортла, используя это руководство.

Астрономы-любители и астрофотографы должны понимать, как найти Полярную звезду, чтобы выровнять свои телескопы. Полярное выравнивание — важный этап процесса при использовании экваториальной монтировки телескопа.

Когда полярная ось монтировок выровнена с северным небесным полюсом, телескоп может точно отслеживать видимое движение звезд по ночному небу со звездной скоростью.

Изменится ли Полярная звезда?

Polaris отмечает центр величайших небесных часов Природы. Однако Полярная звезда не всегда была и не всегда будет Полярной звездой.

Это связано с тем, что ось Земли немного меняется со временем, а звезды с течением времени перемещаются относительно друг друга.

В 3000 году до н. Э. Полярной звездой была другая звезда, называемая Тубан (также известная как Альфа Дракона).

Примерно через 13 000 лет от нашей текущей даты прецессия оси вращения будет означать, что яркая звезда Вега станет Полярной звездой.

Как далеко Полярная звезда?

По оценкам, расстояние до Полярной звезды составляет примерно 430 световых лет. Единственная светящаяся точка, которую мы видим как Полярную звезду, на самом деле является тройной звездной системой; три звезды, вращающиеся вокруг общего центра масс.

Основная звезда, Полярная звезда, является сверхгигантом, более чем в две тысячи раз ярче, чем наше Солнце. Следующий ближайший спутник — Полярная звезда, звезда главной последовательности.

Polaris Ab находится на орбите в 2 миллиардах миль от Polaris A.Намного дальше от первых двух находится третий спутник Полярной звезды B. Полярная звезда B расположена примерно в 240 миллиардах миль от Полярной звезды A.

Эти две звезды-компаньоны имеют ту же температуру, что и Полярная звезда A, однако на самом деле они карликовые звезды.

Почему Полярная звезда так увлекательна

Наблюдая за движением звезды-компаньона Полярной звезды A, Полярной звезды Ab, астрономы надеются узнать не только орбиты звезд, но и их массы. Измерение массы звезды — одна из самых сложных задач.

Астрономы хотят точно определить массу Полярной звезды, потому что это ближайшая переменная звезда-цефеида; тип звезды, которая пульсирует в радиальном направлении, различается как по диаметру, так и по температуре и вызывает изменения яркости с четко определенным стабильным периодом и амплитудой.

Цефеид переменных звезд можно использовать для измерения расстояния до галактик и скорости расширения Вселенной. Вот почему так важно понять их физику и эволюцию.

Самая важная часть этого процесса — знание массы цефеиды.Полярная звезда (Полярная звезда) — это переменная цефеиды, но ее периодические изменения яркости неуклонно уменьшаются по амплитуде. Так было на протяжении последних ста лет.

«Примерно в начале 20 века яркость Полярной звезды колебалась каждые четыре дня на 10%. Всего десять лет назад эта вариация упала до 2%, что заставило астрономов поверить в то, что устойчивое снижение изменчивости звезды вот-вот закончится.

Так было до тех пор, пока недавние наблюдения не обнаружили увеличения изменчивости до 4%.Полярная звезда — странная звезда в том смысле, что это цефидная переменная с уменьшающейся изменчивостью, и теперь астрономы не понимают, почему колебания яркости возобновились.

Космический телескоп Хаббла НАСА впервые смог сфотографировать близкого спутника Полярной звезды ». — Центр астрофизики.

Исследователи планируют продолжить наблюдения за системой Полярная звезда в течение нескольких лет. В течение этого времени должно быть обнаружено движение маленького спутника по его 30-летней орбите вокруг Полярной звезды.

Конечная цель — получить точную массу для Polaris путем измерения движения спутника Polaris Ab по его орбите.

Полярная звезда и комета Лавджоя (NASA APOD) Рохелио Берналь Андрео.

Интересные факты о Полярной звезде:

Полярная звезда видна только в северном полушарии
Полярная звезда на протяжении веков была наглядным пособием для мореплавателей и астрономов.
Polaris — трехзвездочная система (Supergiant Polaris A и два меньших спутника).
Звезды-компаньоны (Polaris Ab и Polaris B) являются желто-белыми карликами.
Полярная звезда — самая яркая звезда в Малой Медведице
Полярная звезда — единственная звезда на ночном небе, которая, кажется, остается неподвижной.
Полярная звезда была выровнена над северным полюсом мира около 2000 лет.

Полезные ресурсы:

Общие сведения об астрономии: движение звезд

Начнем со звезд.Даже сегодня, когда нас отвлекает жизнь в помещении и искусственное освещение, большинство из нас находит звезды красивыми и завораживающими. Но представьте себе как они, должно быть, пленили наших предков, проводивших гораздо больше времени под властью звездное ночное небо!

Тысячи лет люди интересовались звездами. Кто они такие? Как далеко они? В чем смысл их расположения на небе? Как их местоположение в небе меняется со временем и почему?

На последний вопрос ответить проще всего, так что это естественное место чтобы начать изучение астрономии.Как вы увидите, ответ в конечном итоге говорит нам только о мало о звездах, но много о земле.

Звезды из Юты

Вот фотография с временной выдержкой, которая наглядно демонстрирует движение звезд через часть нашего неба:

Звезды восходят на востоке, если смотреть из Огдена, штат Юта. Камера была установлена на штатив и ставень оставались открытыми в течение десяти минут, чтобы показать видимое движение звезд. Горы переднего плана были освещены городскими огнями.

По прошествии времени звезды восходят на востоке (точно так же, как солнце). Но обратите внимание, что они поднимаются на по диагонали на , а не прямо вверх. Диагональ идет с севера (слева) на юг (справа). Через несколько часов эти же звезды появятся высоко в южном небе.

Повернувшись лицом на юг, мы видим, что звезды там движутся слева (на восток) направо. (Запад):

Десятиминутная экспозиция, обращенная на юг и немного на запад, с того же места, что и предыдущее фото.Звезды движутся слева (восток) направо (запад) через поле зрения. Несмотря на раздражающее световое загрязнение, вы с трудом можете разглядеть часть Млечного Пути, справа от центра.

К настоящему моменту вы, вероятно, можете догадаться, что звезды заходят в на западном небе, снова вдоль диагональ:

Десятиминутная экспозиция, обращенная на запад, с того же места, что и предыдущие две фотографии. Звезды садятся по диагонали, с юга (слева). на север (справа). Яркая звезда в правом нижнем углу — это Арктур.

А на севере движение наиболее интересно. Звезды поднимаются на северо-востоке и расположен на северо-западе, двигаясь против часовой стрелки на окружности вокруг точка, находящаяся высоко над северным горизонтом:

Получасовая выдержка, обращенная на север и немного на запад, с того же места, что и предыдущие три фото. Звезды рисуют круги против часовой стрелки с центром в центре. на точке возле выдающейся Полярной звезды (Полярной звезды). Обратите внимание на Большую Медведицу на нижний левый.

Магические движения ночного неба были хорошо знакомы древним людям. Сегодня это знакомство было потеряно (кроме фанатов астрономии), поэтому вам нужно будет приложить особые усилия запоминать и визуализировать закономерности. Это помогает встаньте под ночное небо и покажите руками, прослеживая пути разных звезды. В итоге:

Некоторые звезды восходят прямо на восток по направлению вправо, то пересечь высокое южное небо и в конечном итоге установить прямо Запад.
Другие звезды восходят на юго-востоке и движутся по более коротким, более низким дугам через юг, прежде чем перейти на юго-запад
А на севере много звезд, которые никогда не вставайте и не садитесь вообще; эти «приполярные звезды» следуют кружки против часовой стрелки. (Фактически, именно центр этих кругов определяет то, что мы подразумеваем под «Север».)

Помимо прямого наблюдения, вы можете привыкнуть к этим движениям, играя с Апплет Sky Motion которые я создал для этой цели.Множество других полезных ресурсов перечислены на внизу этой страницы.

Созвездия

Орион-Охотник — одно из самых ярких и знакомых созвездий ночного неба. Ряд из трех звезд около середины называется Поясом Ориона.

Обратите также внимание на то, что звезды движутся по небу, они остаются в одном и том же порядке. То есть видимое «расстояние» между любыми двумя звездами никогда не меняется. Данный образец звезд может двигаться по небу и поворачиваться боком или даже вверх ногами, но это не будет увеличиваться или уменьшаться, либо изменять свою форму любым другим способом.

Постоянство звездного паттерны побуждают нас мысленно соедините точки делать фотографий, назвал созвездия . Разные культуры делали это в разных способов, и вам, возможно, понравится создавать свои собственные созвездия, когда вы находитесь под звезды. Однако для лучшего общения профессиональные астрономы договорились о наборе 88 официальных созвездий, многие из которых возникли с древними греками. Некоторые официальные созвездия легко распознать, другие неясны. и сложно.Изучение созвездий полезно, если вы хотите ориентироваться или рассказывать время по звездам, или определить, где искать в небе определенную звезду или другую интересный объект.

Если вы хотите узнать созвездия, вы можете начать с Апплет Sky Motion а затем перейдите к некоторым ресурсам, перечисленным внизу этой страницы.

Измерительные углы

Когда мы говорим об видимом «расстоянии» между двумя точками в небе, мы действительно говоря об угле , измеренном между двумя воображаемыми линиями, идущими от вашего взгляда до этих точек:

Угол между двумя точками на небе определяется как угол между двумя точками. воображаемые линии, идущие от вас к этим точкам.Для двух показанных звезд угол около 16 градусов.

Чем больше угол, тем дальше друг от друга две точки кажутся на небе . Фактическое расстояние между двумя звездами определить намного сложнее, как мы позже. видеть.

Вот фотография Большой Медведицы, на которой указаны некоторые углы между звездами:

Чаша Большой Медведицы имеет ширину около 10 ° и глубину 5 °. Вся ручка 16 ° в длину, а вся Медведица в длину 26 °.

Точно так же ширина Пояса Ориона немного меньше 3 °, и четыре фотографии звездных следов над каждой охватывают ширину около 60 ° из стороны в сторону.

Для измерения углов между звездами и другими точками на небе астрономы используют транспортиры и аналогичные инструменты, часто прикрепляемые к телескопу для точного наведения. Однако, чтобы получить приблизительное измерение, вы можете использовать инструменты, которые всегда с вами: ваши руки. Ширина твоего кулака, удерживаемого на расстоянии вытянутой руки составляет около 10 °, а ширина кончика мизинца также на расстоянии вытянутой руки, это около 1 °.Эти углы не сильно зависят от вашего размера, потому что люди с большим руки также, как правило, имеют более длинные руки. В следующий раз, когда вы увидите Большую Медведицу, протяните кулак и проверьте, чтобы чаша Диппера была шириной примерно в один кулак. Чтобы оценить больше углы вы можете использовать обе руки, чтобы пересчитать несколько кулаков. Также полезно помнить что угол между горизонтом и зенитом (прямо над головой) составляет 90 °, как и угол между двумя соседними сторонами света, такими как север и восток или восток и юг.

Оценка угла с помощью кулака и пальцев с вытянутой рукой.

Вопрос: Сколько кулаков, сложенных один на другой, потребуется добраться от горизонта до зенита?

Скорость вращения

Теперь взгляните на фотографии звездных следов, обращенных на восток и запад. вверху этой страницы. Звезды на этих фотографиях движутся по дугам окружностей, которые начинаются на востоке, проходят высоко по южному небу и заканчиваются на западе. Вы, наблюдатель, находитесь примерно в центре этих дуг окружности, поэтому можете непосредственно измерьте угол, под которым движутся эти звезды, подняв руки вверх (к настоящему небу, а не к фото!).Если вы сделаете это измерение внимательно, вы обнаружите что за 10 минут каждая из этих звезд переместится на угол 2,5 °. Скорость движение устойчиво, поэтому простое умножение или деление позволяет нам вычислить угол для любого другого периода времени: 5 ° за 20 минут, 7,5 ° за 30 минут, 15 ° через час. В течение 24-часового дня угол поворота составит

°.

15 ° × 24 = 360 °.

Таким образом, звезды совершают полный оборот (360 °) за 24 часа. (Конечно, обычно днем звезды не видны, но они все еще там И все еще следуя своим круговым путям, что вы можете подтвердить с помощью телескопа или поднявшись над земной атмосферой.)

Вопрос: За сколько минут звезда переместится всего на один градус? (Тщательно рассчитайте ответ, а не просто угадывайте.)

Скорость углового движения такая же в других частях неба, хотя вы не можете просто измерить углы руками, потому что вы не в центре кругов. На севере небо, однако, вы можете измерить углы непосредственно, положив транспортир на фотографию. Вот более длительная экспозиция звездных следов возле Полярной звезды:

В северном небе все звезды движутся с одинаковой скоростью вокруг общего центра. своих кругов.Во время этой 75-минутной выдержки звезды вращались на примерно 19 °.

Если вы используете информацию на этой фотографии для расчета времени для поворота на один градус (или 15 ° или любой другой угол) вы должны получить примерно тот же ответ, что и выше.

Вопрос: Как бы вы использовали данные с предыдущей фотографии для расчета время, необходимое для поворота на один градус?

Это изображение с многократной экспозицией, смоделированное на компьютере (сделанное с Апплет Sky Motion) показывает Орион в южном небе одновременно семь ночей подряд. Каждую ночь, после завершения полного круга звезды сместились вправо примерно на один градус.

Однако, чтобы быть точным, я должен сказать вам, что все из указанных выше углов являются только приблизительный. На самом деле, звёздам требуется на меньше , чем час, чтобы переместиться на 15 °, и, следовательно, требуется немного на меньше , чем 24 часа для звезды, чтобы замкнуть весь круг. Фактически, это занимает всего 23 часа 56 минут, или на четыре минуты меньше, чем полный день.В течение этих последних четырех минут звезды будут перемещаются на дополнительный градус, поэтому ровно за 24 часа звезды фактически перемещаются 361 °, а не 360.

Эти дополнительные повороты на 1 ° складываются в течение недель и месяцев, так что после полного года в любое время ночи вы увидите звезды в тех же положениях, что и раньше. (Поскольку в году 365 дней, а не 360, вы, вероятно, можете догадаться, что дополнительная дневная ротация на самом деле чуть меньше 1 °. Если вы действительно хотите уточнить насчет эти вещи, вам также нужно учитывать високосные годы, но давайте не будем беспокоиться.)

Итак, по прошествии времени года мы видим разные группы звезд в заданном направлении на в любое время ночи. В январе вы можете посмотреть Орион восходит на востоке сразу после захода солнца, но к марту Орион будет высоко на юге, направляясь на запад, к тому времени, когда небо станет темный. Между тем яркая звезда Арктур будет расти на востоке, знамение той весны приближается. Если вы научитесь определять выдающиеся звезды и созвездия, они даст вам четкое представление о смене времен года.Ночные совы и ранние пташки можно также насладиться предварительным просмотром звезд, которые вечерние наблюдатели увидят в ближайшие месяцы.

Небесная сфера

Чтобы упростить понимание движений неба, древние люди изобрели механическая модель для объяснения этих движений. Мы все еще используем эту модель сегодня, потому что это так удобно, хотя и неправильно. Если вы можете визуализировать модель, вам не придется запомнить целую кучу отдельных фактов о том, как движутся звезды.

Звёзды кажутся прикрепленными к гигантской небесной сфере, вращающейся вокруг небесных полюсов и вокруг нас каждые 23 часа 56 минут.

Модель состоит в том, что все звезды прикреплены к внутренней части гигантского твердого тела. небесная сфера которая окружает Землю и вращается вокруг нас каждые 23 часа 56 минут. Вращение несет каждая звезда вокруг на наблюдаемом круговом пути, в то время как особая точка на северном небе, в центре кругов остается неподвижным. Жесткость сферы определяет, как формы созвездий никогда не меняются, и его огромный размер объясняет, как созвездия никогда не увеличиваются и не уменьшаются, как если бы конкретная точка на Земле была значительно ближе к одной стороне сферы, чем к другой.

Чтобы лучше описать места на небе, мы даем названия различным частям небесного тела. сфера. Фиксированная точка на северном небе называется северный небесный полюс , и расположен всего в нескольких градусах от знаменитого Полярная звезда (образует крошечные круги вокруг него). В девяноста градусах от полюса находится небесный экватор , большой круг, который проходит прямо с востока на запад, проходя высоко над нашим южным горизонтом. Минтака, крайняя правая звезда в поясе Ориона лежит почти точно на небесном экваторе, так что вы Можно думать о небесном экваторе как о следе за этой звездой.Еще один важный круг — это меридиан , который проходит с севера на юг, проходя через прямо над головой. Когда сфера поворачивается, меридиан остается неподвижным в небе. Точка прямой накладной называется зенит .

Звезды из других мест

Я описал движение звезд, как они появляются из моего дома в Огдене, Юта, на 41 ° северной широты от экватора. А как насчет других мест?

Движение на восток или запад не имеет значения, за исключением определения , когда вы видите вещи. Если вы живете дальше на восток, вы увидите, что любая данная звезда взойдет и зайдет раньше; если ты живешь подальше на западе каждая звезда восходит и заходит позже. Мы приблизительно компенсируем эти различия: установив наши часы по разным часовым поясам.

Двигаться на север или юг интереснее. Чем дальше на север, тем выше в в небе вы увидите северный полюс мира и звезды вокруг него, а на нижнем — все звезды появятся на юге. Фактически, угол между вашим северным горизонтом и северным небесным полюсом точно равен на вашей широте.

Например, в Огдене северный небесный полюс находится на 41 ° выше моего северного горизонт, но если вы находитесь в Анкоридже, Аляска, угол составляет 61 °. На северном полюсе земли, вы бы увидели северный небесный полюс прямо над головой, а небесный экватор лежать вдоль твоего горизонт, так что вы никогда не увидите восходящих или заходящих звезд; они просто двигались против часовой стрелки круги, если вы смотрите вверх, или горизонтально вправо, если вы смотрите на горизонт. Звезды под вашим горизонтом (то есть к югу от небесного экватора) всегда будут скрыты с вашей точки зрения.

С другой стороны, если вы поедете на юг, в Мехико, вы увидите только северный полюс мира 19 ° над северным горизонтом. Большая Медведица больше не будет видна всегда. на северо-западе и вместо этого поднимается на северо-востоке. Но в южном небе вы увидите звезды, которые никогда не видны в Юте, в том числе знаменитые Южный Крест.

Южнее, на земном экваторе, северный небесный полюс лежит на северном горизонт, а небесный экватор проходит прямо над головой.Отсюда, как созвездия поднимаются на востоке они, кажется, направляются по прямой вверх, а не по диагонали. На западе они садятся прямо вниз. Даже больше звезды видны на южном небе, образуя полукруги по часовой стрелке вокруг точки на южный горизонт, южный полюс мира.

Из южного полушария нельзя увидеть северный полюс мира. Южный поднебесный Полюс, однако, появится над вашим южным горизонтом под углом, равным вашей южной широте. Звезды, восходящие на востоке, направятся вверх и на налево на , в сторону северного неба. Небесный экватор также будет проходить через северное небо, все ниже и ниже по мере вашего движения. дальше на юг.

Эта экспозиция в течение нескольких часов, сделанная в тропиках северной Австралии, показывает движение южной звезды вокруг южного полюса мира. Маршруты Южного Креста начинаются на вершине изображение, при котором вершина креста изначально находится над краем.фото Дэвид Миллер / DMI.

Древние греки представляли Вселенную как гигантскую сферу из звезд, окружает гораздо меньшую сферическую землю. В этом современном пластике модели, однако, размер Земли сильно преувеличен по сравнению с небесной сфера.

Наконец, если вы посетите южный полюс Земли, вы увидите Южный небесный полюс прямо над головой, со звездами, вращающимися вокруг него по часовой стрелке. Небесный экватор будет у вас на горизонте, со звездами, движущимися параллельно ему справа налево.Вы всегда видите одну и ту же половину небесного сфера, полностью отличная от той половины, которую вы бы видели с северного полюса Земли.

Объяснение всех этих эффектов состоит в том, что поверхность Земли изогнута. Так когда вы путешествуете в другое место, ваш горизонт наклоняется по отношению к звездам. Сегодня каждый школьника учат, что Земля (приблизительно) является сферой. Однако даже в древние времена проницательные путешественники понимали, что звездные изменения по мере того, как вы путешествуете на север или юг, должны быть вызвано кривизной земли.Древние греки даже считали, что Земля должен быть сферой и, таким образом, представить вселенную в виде пары сфер: огромная небесная шар, несущий вокруг нас звезды раз в день, и гораздо меньшую сферическую Землю, фиксированную в центре вселенной.

На фотографии справа изображен Орион у западного горизонта. На фото а не взято из Юты.

Вопрос 1: Орион восходит или заходит?

Вопрос 2: С какой широты была сделана эта фотография?

Вопрос 3: Как долго была открыта шторка камеры?

Размер Земли

Как только вы поймете, как кривизна Земли заставляет звезды перемещаться во время вашего путешествия, вы легко можете определить окружность Земли. Все, что вам нужно сделать, это отправиться прямо на север или юг. для некоторого измеренного расстояния и измерить угловое смещение звезд около меридиана. С Полярной звезды всегда очень близко к меридиану (и легко чтобы научиться узнавать), это, наверное, самая удобная опорная звезда.

Единственная реальная трудность с этим измерением заключается в том, что вам придется проехать довольно далеко, прежде чем сдвиг становится заметным. Однако если вы будете осторожны, вы можете измерить угловой сдвиг на один градуса всякий раз, когда вы путешествуете прямо на север или юг примерно на 70 миль.Так, например, если вы Путешествуйте из Огдена в Прово (70 миль к югу), вы увидите Полярную звезду опускаться в небе на 1 °. Точно так же звезды на южном небе станут выше. на 1 & град. (Конечно, смещение всего на 1 ° трудно измерить, поэтому лучше ехать дальше чем 70 миль и измерьте пропорционально большие углы.)

А теперь представьте, что вы продолжаете путешествие на юг. На каждые 70 миль пройденные звезды смещаются на 1 °. Через 700 миль звезды сместятся на 10 °.Когда вы пересекаете экватор, север Звезда исчезнет за вашим горизонтом, но вы можете продолжать измерять сдвиги в новых звездах. что вы видите на юге. В конце концов вы дойдете до южного полюса, а затем продолжите движение мимо него, теперь путешествуете на север, обратно к экватору, затем к северному полюсу и, наконец, к вашему отправная точка. Теперь звезды сместились на полный круг на 360 градусов, вернувшись к исходному состоянию. позиции. А для этого вам придется преодолеть расстояние примерно

(70 миль на градус) × (360 градусов) = 25000 миль.

Таким образом, окружность Земли составляет около 25 000 миль. Окружность вокруг экватора также составляет около 25 000 миль, хотя это немного сложнее измерить. Вы можете легко вспомнить, что на экваторе каждый из 24 (идеализированных) часовых поясов примерно равен 1000 миль в ширину.

Вопрос: Вы проверили мой расчет окружности Земли? Если нет, проверьте сейчас! Который заявление лучше всего описывает мою точность?

Упражнение: Используйте это значение длины окружности для вычисления диаметра Земли в милях с округлением до ближайшей тысячи.

Первым, кто, как известно, выполнил этот расчет, был древнегреческий астроном. Эратосфен. Вместо того, чтобы использовать Полярную звезду для справки, он использовал полуденное солнце, которое также на меридиане. Есть некоторые споры о том, насколько точны были его расчеты, но важно то, что он использовал верный метод для расчета размеров Земли, более 2100 лет назад. (Если бы ты был в детстве учили, что все раньше Колумб думал, что Земля была плоской, вам врали.Колумба высмеивали не за то, что он считал Землю сферой, а за то, что он сильно недооценивал его размер, он думал, что сможет доплыть до Азии, прежде чем закончатся провизии. Он был чрезвычайно удачлив, чтобы попасть на сушу задолго до того, как он достиг бы Восточной Азии.)

Что действительно движется?

В ходе этого обсуждения я описал движение звезд. относительно нашего горизонта . Естественно предположить, что наш горизонт, а значит, и земля ниже, действительно зафиксировано, и поэтому звезды действительно движутся по огромным кругам раз в день.

Но если задуматься, мы можем учесть все те же наблюдения, если предположим, что звезды зафиксированы в космосе, а земля вращается один раз в день (в противоположном направлении). Известно, что первым, кто предположил такую возможность, был другой древний грек, Гераклид. Но идея не прижилась еще 1900 лет, потому что казалась такой очевидной. всем, что земля не двигается. (В конце концов, просто посмотрите на него ! Земля выглядит как ? движущийся? Так вот!)

Сегодня мы, конечно, знаем, что Гераклид был прав.Это действительно земля, которая вращается в круги, а не звезды. Я объясню позже , откуда мы это знаем, и как может Земля вращаться огромная скорость, даже если мы этого не чувствуем. Между тем, у вас есть мое разрешение сказать, что звезды «восходят», «заходят» и «движутся» по небу — пока вы держите «с уважением» к нашему горизонту »в глубине души.

Дополнительные ресурсы

Существует множество замечательных ресурсов, которые могут помочь вам узнать о звездных движения, созвездия и небесная сфера:

Обязательно посмотрите Апплет Sky Motion.Перетащите шкалы времени и даты, чтобы увидеть, как движутся звезды. Перетащите горизонт, чтобы увидеть вид в разные стороны. Включите функцию «следы», чтобы делать смоделированные фотографии с длинной выдержкой. Перетащите ползунки широты и долготы, чтобы посетить другие части земного шара. Выучите несколько созвездий. Попробуйте другие функции.
Если вы хотите более сложную симуляцию планетария, их десятки. Вот список каталога Google и вот еще один список микрокомпьютерных программ, включая несколько отличных бесплатных программ как Stellarium.Также есть много удобных мобильных такие приложения-планетарии для iPhone и iPod Touch. Если ты ищешь веб-программное обеспечение, Sky View Cafe и AstroViewer оба превосходны, а ваше небо гибкая серверная программа, которая позволяет создавать настраиваемую (но статичную) звездную карту.
Не отказывайтесь от идеи использования простых низкотехнологичных планисфера. Вы можете купить его за несколько долларов или сделать свой собственный.
Вот потрясающая фотография, показывающая звездные следы (из Австралии) сразу во всех направлениях.Вы можете найти больше фотографий звездных следов здесь, здесь, здесь, здесь, и здесь.
Если у вас быстрое подключение к Интернету, обязательно смотрите потрясающие видеоролики с замедленной съемкой на сайте www.theskyinmotion.com.
Созвездие Акиры Фудзии фото потрясающие. (Просто помните, что на фотографиях с длительной выдержкой видно гораздо больше звезд, чем ваш глаз может видеть!) Вы можете найти больше фотографий созвездий здесь, здесь, и здесь.
О созвездиях можно прочитать в Википедия.
Конечно, есть много книг, которые научат вас созвездиям.Мой любимый 365 звезд Ночи Чета Раймо.

Как определить сторону света по полярной звезде: Как ориентироваться по звездам — FURFUR

Как ориентироваться по звездам — FURFUR

Полярная звезда

Южное полушарие

Положение созвездий

Примитивная обсерватория

всё про ориентирование по ней

Как определить стороны горизонта по Полярной звезде?

Как найти Полярную звезду на небе?

Ориентирование по Полярной звезде и карте

Несколько полезных моментов

Узнайте также:

2.2 Определение направлений на стороны горизонта по небесным светилам

Определение сторон света — по часам, без компаса, по солнцу

Различные природные приметы ориентирования

Добавить комментарий

Ориентирование по звездам.

Читайте также

Топография и ориентирование

Ориентирование на местности

Ориентирование по звездам

Ориентирование при десантировании

Через тернии — к звездам

4. Ориентирование

4.1. Ориентирование без карты

Топография и ориентирование

Ориентирование на местности

Ориентирование при десантировании

Virgin Galactic: с пассажирами – к звездам

Топография и ориентирование

Ориентирование на местности

Ориентирование по звездам

Ориентирование при десантировании

Через тернии к звездам

Как ориентироваться без помощи навигатора: простые советы

1. Определение направлений по звездам

2. Определение направлений по Солнцу и часам

Северное полушарие

3. Определение направлений по Луне

4. Определение направлений по почве, растениям, деревьям и муравейникам

Почва и растения

Деревья и лишайники

Муравейники

Определение направлений на стороны горизонта по компасу, небесным светилам, признакам местных предметов

Измерение высоты звезды на Северном полюсе

Где ты живешь?

Простое упражнение

Немного истории

Другое упражнение

Измерьте высоту Полярной звезды

Note

Полярная звезда: как найти Полярную звезду

Что такое Полярная звезда?

Последние новости о Полярной звезде

Как найти Полярную звезду

Физические факты Полярной звезды

Использование Полярной звезды в качестве ориентира

Стражи полюса

Не единственная Полярная звезда

Проект для школьников средней школы, объединяющий геометрию и астрономию

Как работает небо: Руководство для новичков по поиску звезд и планет

В каком направлении движутся звезды по небу?

Где мне посмотреть, чтобы увидеть планеты?

Почему мы видим разные созвездия в разное время года?

Когда я смогу увидеть свой «звездный знак» на небе?

Все видят ночью одно и то же небо?

Что можно увидеть только в южном полушарии?

Выходи!

Хотите больше науки по всей азбуке?

Наука в вашем почтовом ящике

Полярная звезда | Факты о Polaris, ее местонахождение и как ее найти

Что такое Полярная звезда?

Полярная звезда: Полярная звезда

Найди Малую Медведицу

Как найти Полярную звезду

Изменится ли Полярная звезда?

Как далеко Полярная звезда?

Почему Полярная звезда так увлекательна

Интересные факты о Полярной звезде:

Полезные ресурсы: