З Звездное небо зимой

Определения и обозначения

Созвездие — участок звёздного неба, на котором люди выделили условный рисунок из ярких звёзд. Такой рисунок помогает узнавать участки неба и описывать, где находятся небесные объекты. Звёзды одного созвездия не обязательно расположены рядом в космосе: они могут находиться на очень разных расстояниях от Земли. Их видимое соседство возникает потому, что мы смотрим на них с одной точки — с нашей планеты.

Орион — заметное созвездие, которое хорошо видно зимними вечерами. Его проще всего узнать по трём ярким звёздам, расположенным почти в одну линию: вместе они образуют Пояс Ориона. Рядом с поясом видны другие яркие звёзды, в том числе Бетельгейзе и Ригель. Пояс служит удобным ориентиром, когда нужно найти на зимнем небе само созвездие и соседние объекты.

Сириус — самая яркая звезда ночного неба, видимая невооружённым глазом. Она входит в созвездие Большого Пса и особенно заметна на зимнем небе. Чтобы отыскать её, сначала находят Орион, а затем мысленно продолжают линию его Пояса к яркой звезде. Такой способ полезнее, чем пытаться искать Сириус без ориентиров.

Полярная звезда — звезда, расположенная почти над северным направлением. Она находится в созвездии Малой Медведицы и помогает определить, где север, если звезду видно. Для поиска используют ковш Большой Медведицы: линия через две крайние звезды ковша указывает на Полярную. Это небесная подсказка для ориентирования, а не самая яркая звезда неба.

Как это устроено

Зимой на небе видны одни созвездия, а летом — другие, потому что Земля движется вокруг Солнца. Ночью мы смотрим в сторону, противоположную Солнцу, а за год направление этой ночной стороны меняется. Поэтому в разные сезоны Земля обращена к разным участкам звёздного неба. Сами звёзды не исчезают летом и не появляются зимой: они оказываются на дневной стороне неба или слишком близко к яркому Солнцу, чтобы их было видно.

В течение ночи звёзды будто перемещаются относительно горизонта. Причина в том, что Земля вращается вокруг своей оси: наблюдатель поворачивается вместе с ней, а далёкие звёзды кажутся движущимися в противоположную сторону. Полный оборот Земля совершает примерно за сутки. Поэтому положение звёзд меняется постепенно, хотя сами звёзды не обращаются вокруг Земли за одну ночь.

Чтобы найти Полярную звезду, сначала отыщите Большую Медведицу — созвездие, похожее на ковш с ручкой. Найдите две звезды на краю ковша, противоположном ручке, и мысленно проведите через них линию наружу от ковша. Продолжение этой линии приводит к Полярной звезде; она указывает направление на север. Чем яснее виден ковш, тем проще воспользоваться этим способом, но около горизонта часть звёзд может скрыть здание, дерево или рельеф.

Орион узнают по трём звёздам Пояса, которые заметны благодаря почти прямому ряду. Найдя пояс, обратите внимание на окружающие его яркие звёзды: они помогают увидеть фигуру созвездия целиком. Затем мысленно продолжите линию пояса в сторону яркой звезды — так можно отыскать Сириус в созвездии Большого Пса. Направление и высота звёзд над горизонтом зависят от места наблюдения и времени, поэтому ориентироваться удобнее по рисунку созвездия, а не по точному положению над домами.

Городские огни делают небо светлее, и слабые звёзды на их фоне становятся плохо различимы. Поэтому вдали от яркой уличной подсветки можно увидеть больше звёзд и легче заметить рисунки созвездий. Облачность закрывает небо, а свет Луны тоже мешает разглядеть слабые объекты. Для наблюдения лучше выбрать ясную ночь без яркой Луны и дать глазам немного привыкнуть к темноте.

Заметные объекты зимнего звёздного неба

Сначала выберите объект, который легче всего узнать по его заметному признаку, например пояс Ориона или ковш Большой Медведицы. Затем используйте этот ориентир, чтобы найти соседнюю звезду или определить направление. Таблица подсказывает общий способ поиска, но вид неба меняется в зависимости от времени и места наблюдения.

Разбор задач

Задача 1. Наблюдатель нашёл на небе ковш Большой Медведицы. Как по нему определить направление на север? Нужно не искать самый яркий объект неба, а использовать расположение звёзд ковша как указатель. Важно правильно выбрать две звезды и продолжить линию в нужную сторону.

1. Найдите две звезды, образующие край ковша напротив ручки. Именно они, а не звёзды самой ручки, нужны для построения направления. Если сомневаетесь, мысленно выделите чашу ковша и найдите её внешний край.

2. Проведите воображаемую прямую через эти две звезды. Продолжите её от ковша наружу, за его край. На продолжении линии находится Полярная звезда.

3. Определите направление по найденной звезде: сторона горизонта под ней соответствует северу. Помните, что здания и деревья могут закрывать часть неба. Ответ: Полярная звезда помогает найти направление на север.

Задача 2. На зимнем небе видны три почти расположенные в ряд звезды. Какое созвездие можно найти по этому признаку и какую яркую звезду — рядом с ним? Ряд из трёх звёзд — не отдельная звезда, а узнаваемая часть рисунка созвездия. От него удобно продолжить поиск.

1. Сопоставьте три звезды с характерным Поясом Ориона. Их почти ровное расположение помогает распознать созвездие даже тогда, когда окружающие звёзды видны не очень хорошо. Значит, сначала следует найти Орион.

2. Посмотрите на яркие звёзды вокруг пояса, чтобы убедиться, что перед вами Орион. После этого мысленно продолжите линию Пояса в сторону яркой звезды. Так можно перейти от созвездия-ориентира к соседнему объекту.

3. Яркая звезда, которую ищут таким способом, — Сириус из созвездия Большого Пса. Ответ: три звезды образуют Пояс Ориона, а рядом с Орионом можно найти Сириус. Если звезда не видна, проверьте, не мешают ли облака или городская засветка.

Задача 3. Почему созвездие Орион хорошо видно зимой вечером, но не наблюдается в это же время летом? Чтобы объяснить сезонную видимость, нужно учитывать движение не созвездия, а Земли. Сравните, куда направлена ночная сторона Земли в разные части года.

1. Земля обращается вокруг Солнца и за год меняет положение на орбите. Ночью наблюдатель смотрит в сторону, противоположную Солнцу. Поэтому по мере движения Земли эта сторона постепенно обращается к разным участкам космоса.

2. Зимой ночная сторона направлена так, что Орион оказывается над горизонтом и его можно наблюдать вечером. Летом положение Земли на орбите другое, и в это же время Орион находится в дневной части неба или рядом с направлением на Солнце. Яркий дневной свет мешает его увидеть.

3. Сами звёзды Ориона не пропадают и не выключаются в тёплый сезон. Меняется положение Земли относительно Солнца и направление вечернего взгляда наблюдателя. Ответ: сезонная видимость Ориона связана с обращением Земли вокруг Солнца.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все звёзды созвездия расположены рядом в космосе. Так думают, потому что на небе они образуют заметный рисунок, но видимое соседство не показывает расстояние до звёзд. Проверка простая: вспомните, что созвездие — условное изображение, которое видят с Земли. Его звёзды могут находиться на разных расстояниях.

Ошибка — называть Полярную звезду самой яркой звездой ночного неба. Её легко запомнить из-за пользы для ориентирования, поэтому можно перепутать важность с яркостью. Проверьте себя: Полярная звезда указывает север, а самой яркой звездой ночного неба является Сириус. Это разные звёзды в разных созвездиях.

Ошибка — искать Сириус сразу, не используя созвездия-ориентиры. Ярких точек на небе много, и без знакомой схемы можно выбрать не ту. Сначала найдите три звезды Пояса Ориона, затем мысленно продолжите их линию к Сириусу. Если ориентир не виден, лучше дождаться ясного неба, а не угадывать по одной яркой звезде.

Ошибка — делать вывод, что звёзды и созвездия за ночь перемещаются вокруг Земли. Кажется, что так и происходит, потому что их положение относительно горизонта меняется. Причина видимого суточного движения — вращение Земли вокруг своей оси. Проверяя объяснение, отличайте движение наблюдателя вместе с планетой от реального движения далёких звёзд.

Связь с другими темами

Для наблюдений понадобятся знания о сторонах горизонта, вращении Земли вокруг оси и её движении вокруг Солнца, а также умение читать схему или карту. Они объясняют и видимое движение звёзд, и различия между зимним и летним небом. Эти знания пригодятся, чтобы ориентироваться на местности и наблюдать за небом. Тема связана со сменой дня и ночи, времён года, а также с изучением планет, их естественных спутников и Вселенной.

Что запомнить

• Зимой ночное небо имеет свой набор хорошо заметных созвездий.
• Созвездие — условный рисунок из звёзд, видимый с Земли.
• Три звезды Пояса помогают узнать созвездие Орион.
• Сириус — самая яркая звезда ночного неба.
• Полярная звезда указывает направление на север.
• Видимое суточное движение звёзд вызвано вращением Земли.
• Сезонная видимость созвездий связана с обращением Земли вокруг Солнца.