З Звёздное небо 

Определения и обозначения

Звёздное небо — видимая с Земли часть небесной сферы, на которой расположены звёзды и другие небесные объекты. Небесная сфера — воображаемая оболочка вокруг наблюдателя, на которую как будто проецируются светила. Это представление помогает описывать их положение, хотя в действительности звёзды находятся в глубоком космосе.

Созвездие — условно выделенная область звёздного неба. Звёзды внутри неё кажутся расположенными рядом и могут складываться в узнаваемый рисунок, но в пространстве они способны находиться на разных расстояниях друг от друга и от Земли. Названия созвездий и их границы нужны, чтобы делить небо на участки и указывать, где искать звёзды.

Звёздная карта — изображение участка звёздного неба, на котором обозначены созвездия и отдельные звёзды. Она похожа на карту местности: по ней можно сориентироваться и найти нужный объект. Чтобы карта помогла при наблюдении, нужно учитывать, для какого места и времени она составлена, и правильно повернуть её относительно сторон горизонта.

Полярная звезда — яркая звезда в созвездии Малой Медведицы, расположенная почти над Северным полюсом Земли. Из-за этого она служит ориентиром: направление на неё близко к направлению на север. Зная север, наблюдатель может определить остальные стороны горизонта.

Как это устроено

Звёзды кажутся маленькими светящимися точками, потому что находятся от нас на огромных расстояниях. Даже если звезда гораздо больше Земли, её видимый размер настолько мал, что глаз не различает её как диск. Свет от далёких звёзд доходит до наблюдателя, а их взаимное положение на небе складывается в рисунки, которые удобно узнавать и запоминать.

Созвездия помогают условно разделить всё небо на участки, чтобы было проще находить и называть звёзды. Люди мысленно соединяли особенно заметные звёзды линиями и сравнивали получившиеся фигуры с привычными предметами или животными. Такой рисунок виден именно с Земли: звёзды одного созвездия могут быть удалены друг от друга в космосе, но проецируются на близкие направления.

Звёздную карту используют, сопоставляя её условные обозначения с тем, что видно на небе. Сначала определяют своё место и время наблюдения, затем находят на карте стороны горизонта или заметное созвездие. После этого сравнивают взаимное расположение ярких звёзд с наблюдаемым рисунком и постепенно находят нужный участок. Если карта повернута иначе, чем небо перед наблюдателем, её следует развернуть соответствующим образом.

Большая Медведица заметна по семи ярким звёздам, которые образуют ковш с ручкой. Чтобы найти Малую Медведицу и Полярную звезду, нужно провести воображаемую линию через две звезды на внешнем краю ковша — противоположном ручке — и продолжить её от ковша. Эта линия указывает на Полярную звезду, которая находится на конце ручки Малой Медведицы. Большая Медведица здесь служит подсказкой, а не местом, где находится Полярная звезда.

В течение года ночью видны разные участки звёздного неба, потому что Земля обращается вокруг Солнца. В разные сезоны ночная сторона Земли направлена в разные области космоса, поэтому одни созвездия становятся видны, а другие оказываются на дневной стороне неба. На наблюдения также влияют место на Земле и время суток: из разных мест видны не одни и те же участки небесной сферы.

Ориентиры на звёздном небе

Сначала найдите знакомую фигуру Большой Медведицы, а затем используйте её как ориентир для поиска Полярной звезды. Таблица показывает, какой объект помогает найти следующий и какую задачу он решает. Сопоставляйте сведения с реальным небом или подходящей звёздной картой.

Разбор задач

Задача 1. На изображении звёздного неба нужно найти Большую Медведицу и отметить её характерный рисунок. Не стоит выбирать фигуру только по числу звёзд: важно узнать их расположение относительно друг друга. У Большой Медведицы семь заметных звёзд образуют ковш с ручкой.

1. Рассмотрите изображение целиком и найдите группы ярких звёзд, расположенных близко друг к другу на рисунке.
2. Ищите среди них четыре звезды, образующие чашу ковша, и ещё три, продолжающие её в виде ручки.
3. Сравните найденную фигуру с расположением звёзд Большой Медведицы и отметьте весь рисунок, а не только отдельную звезду.

Ответ. Большая Медведица — группа из семи звёзд в форме ковша с ручкой. На изображении следует отметить все звёзды этой фигуры и, если требуется, мысленно соединить их линиями. Линии показывают узнаваемый рисунок, а не реальные связи между звёздами.

Задача 2. По изображению Большой Медведицы нужно определить, где находится Полярная звезда. Здесь важно не перепутать ручку ковша с его внешним краем. Полярная звезда лежит в направлении от двух звёзд, образующих этот край, к Малой Медведице.

1. Найдите ковш Большой Медведицы и выделите две звезды на его внешнем краю, который находится напротив ручки.
2. Проведите через эти две звезды прямую линию и продолжите её за пределы ковша.
3. Продолжайте линию в сторону Малой Медведицы: у её конца ручки находится Полярная звезда.

Ответ. Полярную звезду ищут на продолжении линии через две крайние звезды ковша Большой Медведицы. Она принадлежит Малой Медведице, а не Большой. Если на рисунке обе фигуры нанесены условно, ориентируйтесь на направление линии и расположение созвездий.

Задача 3. Наблюдатель увидел Полярную звезду и хочет определить север, а затем остальные стороны горизонта. Нужно помнить, что звезда указывает не на юг, а почти на Северный полюс Земли. Для определения других направлений наблюдатель должен мысленно повернуться лицом к северу.

1. Найдите Полярную звезду и мысленно проведите направление от себя к ней.
2. Считайте это направление севером; напротив, за спиной, будет юг.
3. Когда вы смотрите на север, справа от вас находится восток, а слева — запад.

Ответ. Направление на Полярную звезду показывает север. Если встать лицом к ней, юг окажется позади, восток — справа, запад — слева. Так положение одного небесного ориентира помогает определить все стороны горизонта.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что звёзды одного созвездия обязательно близки друг к другу в космосе. Такое представление возникает потому, что на небе они выглядят соседними и линии рисунка создают впечатление единой фигуры. Проверьте себя: созвездие — условная область, видимая с Земли, а не группа звёзд, обязательно связанных расстоянием.

Ошибка: путать Большую и Малую Медведицу и искать Полярную звезду в Большой. Названия похожи, а обе фигуры могут напоминать ковши, поэтому их легко смешать. Проверьте порядок действий: Большая Медведица помогает найти Полярную звезду, но сама звезда находится в Малой Медведице.

Ошибка: полагать, что Полярная звезда указывает на юг. Иногда это происходит, если ученик запомнил, что звезда связана с определением сторон горизонта, но забыл какую именно сторону она показывает. Проверьте себя: звезда находится почти над Северным полюсом, поэтому направление на неё — север, а противоположное направление — юг.

Ошибка: ожидать, что звёздная карта всегда выглядит точно так же, как небо перед наблюдателем. Карта может быть составлена для другого времени или места, а её ориентация может не совпадать с направлением взгляда. Перед поиском объектов уточните место и время, определите стороны горизонта и поверните карту так, чтобы её направления соответствовали небу.

Связь с другими темами

До наблюдений за звёздами полезно знать стороны горизонта и уметь ориентироваться по местным признакам. Это помогает понять, куда направлена карта и в какой части неба искать созвездие. Полярная звезда добавляет к знакомым способам ориентирования небесный ориентир.

Созвездия и звёздные карты дают основу для наблюдений за небом. Умение находить отдельные звёзды помогает переходить к изучению планет, звёзд и устройства Вселенной. Карты при этом служат способом описывать положение объектов, а не изображением космоса в настоящем масштабе.

Связь с движением Земли объясняет, почему вид звёздного неба меняется. Вращение Земли связано с суточным изменением видимого положения небесных объектов, а обращение вокруг Солнца — с тем, что в разные сезоны наблюдаются разные участки неба. Поэтому при сравнении наблюдений важно учитывать дату и время.

Что запомнить

• Созвездия — условно выделенные области звёздного неба.
• Звёзды одного созвездия могут находиться на разных расстояниях от Земли.
• Звёздная карта помогает находить созвездия и звёзды.
• Большая Медведица помогает отыскать Полярную звезду.
• Полярная звезда находится в Малой Медведице.
• Полярная звезда указывает направление на север.
• Вид звёздного неба зависит от времени наблюдения и места на Земле.