天體視運(yùn)動(dòng)的觀察

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1、天體視運(yùn)動(dòng)的觀察(一)天體的周日視運(yùn)動(dòng)???如果你喜歡觀察星空，辨認(rèn)星座，你一早已發(fā)現(xiàn)所有的星星都象太陽(yáng)和月亮一樣，有著東升西落的運(yùn)動(dòng)。由于這種運(yùn)動(dòng)每天有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)，所以叫做天體的周日視運(yùn)動(dòng)。天體的周日視運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的呢？由于在周日視運(yùn)動(dòng)的過程中，星星之間的相對(duì)位置和星座的形狀保持不變，所以古時(shí)候的人們認(rèn)為整個(gè)星空是在繞著一條軸線旋轉(zhuǎn)。通過長(zhǎng)時(shí)期的觀測(cè)研究，人們終于認(rèn)識(shí)了天體的周日視運(yùn)動(dòng)其實(shí)是地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的反映。就像人坐在奔馳的火車?yán)锟吹酵饷娴姆课?、樹木在向后跑一樣，地球每天繞自轉(zhuǎn)軸自西向東旋轉(zhuǎn)一周，地球上的人們就會(huì)看到所有的星星每天都繞著一

2、個(gè)軸自東向西旋轉(zhuǎn)一周。這個(gè)旋轉(zhuǎn)軸與地球的自轉(zhuǎn)軸方向一致，叫做天軸。天軸和天球相交于兩點(diǎn)，和地球北極相對(duì)應(yīng)的一點(diǎn)叫做北天極，和地球南極相對(duì)應(yīng)的一點(diǎn)叫做南天極。???太陽(yáng)和月亮的周日旋轉(zhuǎn)是大家都非常熟悉的。要觀測(cè)恒星的周日視運(yùn)動(dòng)，你可以在天黑以后，選擇夜空中特征明顯的一個(gè)星座，記準(zhǔn)它在天球上的位置。過一個(gè)小時(shí)以后，你再去看，就臺(tái)發(fā)現(xiàn)這個(gè)星座已經(jīng)在天球上移動(dòng)了大約15度。???當(dāng)恒星在做周日旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，北天極和南天極是固定不動(dòng)的，而兩個(gè)天極附近的恒星(即拱極星)的運(yùn)動(dòng)軌跡呈一個(gè)個(gè)的同心圓。恒星離天極越近，所得到的圓圈的半徑就越小，小熊星座星很靠近北天極，人們

3、通常就把它叫做北極星。北極星在周目旋轉(zhuǎn)中的軌跡是一個(gè)極小的圓，我們幾乎可以認(rèn)為它是固定不動(dòng)的。假如你有興趣的話，在晴朗無月的夜晚，有照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)北極星露光一小時(shí)左右，你就可以拍下拱極星周日視運(yùn)動(dòng)的軌跡了。???中緯度地區(qū)所見的恒星周日視運(yùn)動(dòng)???另外，對(duì)于地球上各個(gè)不同緯度的觀測(cè)者來說，他們所看到的天體的視運(yùn)動(dòng)線路和地平間的關(guān)系也各不相同。下面我們找?guī)讉€(gè)特殊的地區(qū)來給大家做一簡(jiǎn)單的介紹。???在北緯40度地區(qū)。觀測(cè)者可以看見北極星在正北地平線上空高40度的位置。從正東方升起的星傾斜著移向南方，到上中天時(shí)(即到正南方時(shí))，它距離地平線的高度是50度，以后它

4、又傾斜著向西移動(dòng)，由正西方落到地平線以下。在這一緯度上可以看見距北極星40度以內(nèi)的星永遠(yuǎn)不沉入地平線以下，它們一晝夜圍繞北極星旋轉(zhuǎn)一周；而南面有同樣大一部分星空是永遠(yuǎn)不升到地平線以上，即永遠(yuǎn)看不見的。在地球赤道上的觀測(cè)者，能夠看見全天所有的星星，北極星在正北地平線上，南天極則在正南地平線上。從東方升起的星，垂直上升，上中天以后又垂直地下降，由西方落入地平。在地球兩極的觀測(cè)者可以看見所有的星星都不上升也不下落，北天極或南天極正在：頭頂上，全部星星周日旋轉(zhuǎn)的軌跡都和地平圈平行，只是距離地平圈的高度各不相同。在北極只能看見北半天球的星，在南極只能看見南半天球

5、的星。????(二)星空的周年變化和太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)???如果你是一個(gè)細(xì)心的觀測(cè)者，每天晚上都在同一時(shí)間來觀察星空，那么你就會(huì)發(fā)現(xiàn)原來在正南方天空上的星座，一兩個(gè)月以后就移到了西方，而原來在西方地平線上的星座已經(jīng)落到西方地平線以下看不見了。如果你再仔細(xì)一些，，找一個(gè)坐北朝南的建筑物，站在它的后面，順著東墻面的視線，找一顆位于正南方的星，并記住它。第二天晚上，當(dāng)這顆星再次到達(dá)正南方時(shí)，說明地球已經(jīng)自轉(zhuǎn)了一圈。用鐘表測(cè)定一下這穎星兩次出現(xiàn)在天空同一位置的時(shí)間間隔，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它并不是整整24小時(shí)，而是23小時(shí)56分4秒，顯然這是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。這一現(xiàn)象告訴人

6、們；同樣的星空，明天會(huì)比今天約提前4分鐘到來，后天會(huì)提前約8分鐘，依次類推，半個(gè)月后會(huì)提前1小時(shí)，一個(gè)月后會(huì)提前2小時(shí)。要想在同樣的時(shí)間看到同樣的星空，則須等一年以后。星空的這種周年變化，古人早就發(fā)現(xiàn)了。我國(guó)古書中所記"斗柄東指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。"就是指這種現(xiàn)象說的。有興趣的話，你不妨也觀察一下北斗斗柄的這種變化，不過要記住，須在每天晚上8點(diǎn)前后觀察。???星空的周年變化是怎樣產(chǎn)生的?通過長(zhǎng)期的觀測(cè)研究，人們認(rèn)識(shí)到這是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的反映。這個(gè)道理我們用一個(gè)很簡(jiǎn)單的圖就可以說清楚。請(qǐng)看附圖2。圖中S

7、代表。太陽(yáng)，圓abcd代表地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道，A、B、G、D代表天上的星座；當(dāng)?shù)厍蛟赼點(diǎn)時(shí)，我們看到太陽(yáng)在星座C的方向。星座C和太陽(yáng)同升同落，太陽(yáng)的光輝將它完全淹沒了；我們?cè)诘厍蛏嫌萌庋鄹究床灰娝?。而星座A與太陽(yáng)的方向相反，晚上就會(huì)在天空出現(xiàn)。同樣，當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到b點(diǎn)時(shí)，星座D被太陽(yáng)的光輝所淹沒，在地球上看不見它，而星座月在晚上能被看到。就這樣，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周，我們從地球上看到的就是太陽(yáng)從一個(gè)星座移到另一個(gè)星座，經(jīng)過一年時(shí)間，太陽(yáng)也繞著天球轉(zhuǎn)了一周。這種直觀的運(yùn)動(dòng)，就叫做太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)的路徑叫做黃道。黃道兩測(cè)各8度的區(qū)域叫做黃道帶

8、。古時(shí)候人們將黃道帶中的十二個(gè)星座稱為黃道十二宮，它們的名稱是：雙魚、白羊、金牛、雙子、巨蟹、