Лекция по астрономии-Звёздное небо, его изображение на звёздных картах.
Лекция № 3. Звёздное небо, его изображение на звёздных картах.
1. Годичное движение солнца по эклиптике.
2. Карта звёздного неба.
ЗВЕЗДНОЕ НЕБО
Над нами звездное небо... Десятки, сотни, тысячи звезд посылают нам свой свет. Вначале кажется, что в звездных лабиринтах можно заблудиться, однако, присмотревшись, уже на следующую ночь замечаешь старых "знакомых". И звезд на небе оказывается не так уж много. Их около 3000, видимых невооруженным глазом. Поэтому древних астрономов так и называли - звездочеты. Давным-давно люди объединяли звезды в созвездия, видя в них очертания мифических персонажей. Красивые легенды рассказывали они о красавице Андромеде, небесном охотнике Орионе... На Земле проходили века и тысячелетия, поколения сменяли поколения, только звезды казались вечными.
Неправда, над нами не бездна
не мрак
Каталог наград и возмездий.
Любуемся мы на ночной Зодиак,
На вечное танго созвездий.
В. Высоцкий
Движение звезд на небе также имеет определенный период. Любой может наблюдать, как новые звезды появляются и поднимаются вверх в восточной части неба. В то же время другие звезды опускаются за линию горизонта на западе. Некоторые звезды вообще никогда не уходят за горизонт. Они просто описывают круги вокруг небесного полюса. Такие звезды называют околополярными звездами и созвездиями. Положение звезд на небе зависит не только от времени суток, но и от сезона. В разное время года ночная сторона Земли обращена к разным участкам звездного неба.
Звездное время отличается от обычного времени потому, что Земля вращается. Это значит, что звезда возвращается в ту же самую позицию на небе не через 24 часа, а через 23 часа 56 минут и 4 секунды. Это и есть тот период, за который звезды проходят по небосклону, — то есть звездные сутки. Они короче обычных, земных суток примерно на 4 минуты. Это значит, что для того, чтобы Солнце вернулось в то же место на небе, нужен период, равный 24 часам. Но за это время Земля поворачивается не на 360°, а на 361°, потому что за сутки Земля также продвигается на некоторое расстояние вдоль кривой, по которой она обращается вокруг Солнца.
Мы смотрим на небо, как на экран. Одна звезда находится очень далеко за экраном, а другая не очень далеко. Звезды, которые люди объединили в определенные коллективы (созвездия), могут не иметь друг с другом ничего общего. Так, например, три самые яркие звезды в созвездии Южный Крест находятся очень далеко друг от друга (не на небесной сфере, а по глубине, по лучу зрения). Одна из этих звезд удалена от Земли на расстояние 360 световых лет, другая — на 420 световых лет, а третья — на 88 световых лет. Таким образом, не надо думать, что звезды данного созвездия как-то связаны друг с другом.
Кроме тех звезд, которые входят в общепризнанные, традиционные созвездия, есть и масса других звезд. Чем сильнее телескоп, тем больше видно. Куда следует их отнести? Поскольку речь идет о проекции на небесную сферу, то разумно было придерживаться территориального принципа. Астрономы так и поступили. Они в 1930 году договорились разделить всю небесную сферу на 88 участков. Каждый из этих участков привязан к определенному традиционному созвездию. В настоящее время, когда астрономы говорят о каком-либо созвездии, они имеют в виду все звезды, которые попадают в данный участок небесной сферы. Что касается названия созвездий, то большинство из них взяты из легенд греческой мифологии. Это Геркулес, Орион, Персей, Андромеда, Пегас и др. Позднее стали известны созвездия в южном небе. Они были названы более примитивно. Так, французский астроном, любитель техники Лакайль давал созвездиям такие названия — Печь, Телескоп, Микроскоп, Часы и т. д.
В настоящее время все небо поделено, и новых созвездий никто не обнаружит. Все, что будет открыто, войдет в одно из 88 созвездий, которые покрывают всю небесную сферу. Кстати,48 из всех 88 созвездий были перечислены Птолемеем еще во II веке. Конечно, многие из созвездий упоминались до него.
На рисунке 57 показана карта созвездия Орион (XVIII в.), скопированная с гравюры Альбрехта Дюрера.Определенные названия имеют не только созвездия, но и их части. Такие звездные рисунки, имеющие свои названия, называют астеризмами. Самыми известными из них являются Большой Ковш в созвездии Большая Медведица и Серп в созвездии Льва. Из 88 созвездий 12 были выделены особо. Это те созвездия, которые пересекает траектория Солнца. Говорят, что эти 12 созвездий образуют Солнечный путь. Его еще называют зодиаком, что означает «пояс животных». Почему животных — понятно. Каждое созвездие — это определенное животное или мифический персонаж. Исключение составляет созвездие Весы. Таким образом, внутри полосы зодиакальных созвездий находится эклиптика. Луна и планеты при движении по звездному небу также проходят по этому «поясу животных» — зодиаку.
Созвездия, которые видимы ночью, постепенно сменяют друг друга в течение года. Причина та же, по которой Солнце за год совершает полное круговое путешествие по всему небу. Надо иметь в виду, что современные зодиакальные созвездия не одинаковы по величине. Поэтому Солнце проводит в каждом созвездии зодиака разное время. Мало того, эклиптика в действительности медленно скользит по небесной сфере. Поэтому в настоящее время путь Солнца — зодиак проходит еще через одно — тринадцатое созвездие. Это созвездие Змееносец.
Любопытно, что астрологи этого замечать не хотят. Они упорно уже в течение тысячелетий делят путь Солнца (зодиак) на 12 равных частей. О том, что Солнце проходит и тринадцатое созвездие Змееносец, они просто умалчивают. 12 отрезков зодиака астрологи
называют «домами». Названия «домов» такие же, как и названия созвездий зодиака. Но! В настоящее время астрологические дома уже не соответствуют расположению реальных созвездий. Что же получается? Ваш астрологический «знак» определяется тем, в каком из домов расположено Солнце в день вашего рождения. А на самом деле может оказаться, что само Солнце в этот день в этот дом вообще не заходило. Оно было в другом созвездии, в другом доме. Какова же вероятность того, что предсказание вашей судьбы астрологом окажется верным? Видимо, нулевая.
Конечно, на биосферу, атмосферу Земли, а также на человека очень влияет космос, особенно те тела, которые находятся ближе всего. Отсюда понятно, почему так велика в этом плане роль Луны. Кроме того, чем больше планета, тем больше ее влияние. Поэтому Юпитер и Сатурн также сильно влияют на земные процессы и на самого человека. Это знали давно. Так, Чингисхан в 1226 году прекратил свои набеги в то время, когда астрологи предупредили его, что Юпитер уже почти догнал Сатурн. Сам Кеплер в начале своей карьеры составлял гороскопы для своих друзей, пытаясь предсказать их будущее.
Рис. 57. Карта созвездия Орион (XVIII в.)
Рис. 50. Схема зодиака
Рис. 59. Созвездие Девы (Эрегона — из мифа об Икарии)
Рис. 60. Четыре самые яркие звездочки — основа рисунка созвездия Весов
Рис. 61. Скорпион — одно из самых красивых созвездий северного неба
Схема зодиака представлена на рисунке 58. Знаки зодиака (созвездие Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы) располагаются в поясе шириной в 18°, посередине которого проходит эклиптика.Схема созвездия Девы показана на рисунке 59. Дева — это Эрегона, дочь Икария. Дионис перенес на небо Икария, его дочь Эрегону и ее собаку Майру. Там они превратились в созвездия Волопаса, Девы и Большого Пса.
Самая яркая звезда созвездия Девы — Спика (в переводе с латинского «колос»). Началом сезона уборки урожая пшеницы в Древнем Египте считали появление созвездия Девы. Это созвездие египтяне посвятили богу плодородия. Самая яркая звезда созвездия Девы называется колосом потому, что согласно другой легенде Дева — это богиня справедливости. Астрея, последняя из олимпийских богов, покинувшая Землю. Ее изображают с жезлом, увитым змеями и колосьями пшеницы.
Левее созвездия Девы находится созвездие Весы. Это не случайно, поскольку Дева — богиня справедливости, дочь великого Зевса и богини правосудия Фемиды. А главным атрибутом Фемиды являются весы правосудия. Четыре самые яркие звездочки созвездия Весов показаны на рисунке 60. В древнем Вавилоне обратили внимание на то, что, когда Солнце находится в созвездии Весов, день и ночь становятся одной длины — они уравновешиваются на этих звездных весах.
Созвездие Скорпиона (рис. 61) одно из самых красивых созвездий северного неба. О Скорпионе легенды сообщают следующее. Прославленный греческий охотник Орион однажды сказал, что нет такого животного, которого он боялся бы и не смог бы его одолеть. Орион был сыном бога морей Посейдона. Он вызвал на состязание саму богиню охоты Артемиду. Однако Артемида нашла-таки животное, которое одолело Ориона. Это был ядовитый скорпион. От его укуса и умер великий охотник Орион. В Ориона была влюблена богиня зари Эос. Она упросила Зевса взять своего возлюбленного на небо. Так появилось созвездие Ориона. Артемида, в свою очередь, перенесла на небо Скорпиона. Зевс примирительно разместил созвездия Скорпиона и Ориона так, чтобы никогда не появлялись они на небе одновременно.
В созвездии Скорпиона самая яркая звезда — это ярко-красный Антарес («противник Ареса»). Аресом у греков был Марс. Он окрашен в красный цвет. Антарес — второй по яркости из небесных объектов красного цвета.
Созвездие Стрельца (рис. 62) располагается рядом с созвездием Скорпиона. Самая яркая звезда этого созвездия — Рукбат (колено), «Рукбат аль Рами» означает колено стрелка. Согласно легенде, Стрелец был получеловек-полуконь (кентавр). У кентавров был злобный и непредсказуемый нрав. Только один из кентавров, мудрый Хирон, помогал людям знаниями. Он даже учил самого бога медицины Асклепия, помогал и Гераклу. Хирон первым составил карту звездного неба и выделил в ней созвездия зодиака. Эту карту Хирон вручил главе отважных аргонавтов, своему ученику Ясону. Он хотел помочь аргонавтам в нелегком путешествии в далекую Колхиду. Хирон научил смелых мореплавателей (аргонавтов) умению определять путь и местоположение корабля по звездам. Среди зодиакальных созвездий Хирон оставил одно для себя. Но один из злобных и жестоких кентавров (возможно, сам Неса) дерзнул покуситься на жену Геракла.
Рис. 62. Созвездие Стрельца
Этот кентавр — Стрелец занял место Хирона на небе. Великодушный Зевс дал Хирону другое место. Так появилось созвездие Центавр (кентавр).
Левее Стрельца находится созвездие Козерога (рис. 63). Восход этого созвездия возвещал древним египтянам разлив Нила, от которого зависело все сельское хозяйство Египта. У египтян козерог наполовину козел, наполовину рыба. У греков козел был символом бога лесов, покровителя пастухов и стад — Пана. Пан был козлобородый, с козлиными ногами и рожками. Легенды сообщают, что однажды на него напал страшный стоглавый Тифон. Это было ужасное чудовище. В панике
Рис. 63. Созвездие Козерога
(от слова Пан) — смертельном ужасе, Пан бросился в реку, чтобы спастись от Тифона. Там же он превратился в козерога. Его
Рис. 64. Козерог и Водолей. Изображение созвездий в старинном атласе
ноги вдруг стали похожи на ласты, и он приобрел способность плавать, как рыба. Так он превратился в бога дождя. Только нагнав сильнейший дождь, Пан смог отвязаться от Тифона.
Согласно другой легенде, Козерог — это коза Амальтея, которая вместе с Большой и Малой Медведицами выкормила Зевса. За это Зевс поместил Альматею на небо. На рисунке 64 изображены Козерог и Водолей.
Левее созвездия Козерога находятся три созвездия зодиака: Водолей, Рыбы и Овен.
Созвездие Водолея (рис. 65) является одним из самых древних созвездий, которые известны людям. Период Водолея является пиком разлива Нила. Этот знак зодиака и изображают в виде двух волнистых линий. Согласно греческой мифологии, Зевс взял на небеса юношу Ганимеда. Юноша прославился своей божественной красотой. Зевс поручил юноше почетную должность виночерпия на пирах олимпийских богов. Что касается созвездия Рыб, то оно представлено цепочкой слабых-слабых звезд. После разлива Нила и ухода «большой воды» на берегу оставалось много рыбы.
Рис. 65. Водолей, Рыбы и Овен
Появление на небе созвездия Овна означало начало сезона выпаса. Верховный бог египтян Амон-Ра изображался с бараньей головой. Самая яркая звезда Овна называется Гамаль (по-арабски «взрослый баран»). По другой легенде аргонавты должны были привезти в Грецию шкуру легендарного золотого рунного барана.
Левее от этих созвездий находятся созвездия Телец, Близнецы и Рак. Их очертания показаны на рисунке 66. Появление на небосводе Тельца для египтян означало начало пахотных работ (пахали на быках). Громадным уважением у египтян пользовался небесный бык Апис — бог плодородия. Земным воплощением этого бога был священный черный бык с особыми белыми отметинами. Мумию этого черного быка несколько раз в столетие хоронили в специальной гробнице — Серапиуме близ города Фивы.
Одним из самых красивых является созвездие Тельца. Его ярчайшая звезда Альдебаран. Она входит в десятку самых ярких звезд нашего неба. Среди звезд Тельца есть два звездных скопления — Плеяды и Гияды. О Плеядах у древних греков была такая легенда. У титана Атласа было семь дочерей. Их преследовал охотник Орион. Поэтому они превратились в стаю голубей и ускользнули от него. Зевс перенес их на небо, и они стали звездами.
У созвездия Близнецов нет самой яркой звезды. Но две наиболее яркие звезды очень близко расположены друг к другу. У греков была такая легенда о близнецах. Братья-близнецы Диоскуры, Кастор и Полидевк, были сыновьями Зевса, братьями Елены Прекрасной. Они участвовали в походе аргонавтов. В одном из
Рис. 66. Телец, Близнецы и Рак зимой видны в центре южной части неба, очень красивы яркие звезды Альдебаран, Кастор и Поллукс поединков Кастор был убит. Его брат Полидевк, которому Зевс даровал бессмертие, упросил своего отца Зевса разрешить ему последовать за братом в подземное царство мертвых. Так Близнецы Кастор и Полидевк стали небесными покровителями настоящей дружбы. Зевс разрешил своим сыновьям проводить один день на Олимпе вместе с богами, а следующий — в подземном царстве мертвых.
Что касается созвездия Рака, то сам Рак является жуком-скарабеем. Это священный египетский жук-скарабей, который приносит счастье. В созвездие Рака входит звездное скопление Ясли. Согласно легенде, во время битвы Геракла с Лернейской Гидрой на помощь Гидре пришел гигантский морской рак. Геракл все же одержал над ними победу, но жена Зевса Гера перенесла рака на небо и превратила его в созвездие Рака. Историки полагают, что эта легенда более поздняя. На самом деле речь должна идти не о раке, а о священном египетском жуке-скарабее. Этот трудолюбивый жук, толкающий впереди себя шарик, был отголоском самого древнего, еще первобытного бога-жука, толкающего по гигантскому лугу неба золотой шар Солнца. У египтян скарабей так и не стал богом, но его изображение осталось любимым украшением всех жителей Египта. Его носили все — от фараона до простого крестьянина. Талисман с изображением скарабея приносил счастье. Он встречается у египтян в десятки раз чаще, чем любое другое изображение. Ж-Обычно египтяне рисовали скарабея катящим не один шарик, а сразу два. Это отражается и в современном иероглифе, изображающем созвездие Скарабея-Рака. Рака, потому что греческая мифология не знала такого существа и переделала скарабея в рака.
На рисунке 67 показано созвездие Льва. Оно расположено вправо от Девы. Если смотреть в северном направлении,
Рис. 67. Великолепное созвездие Льва летом видно в севернойто созвездие Льва будет видчасти небосвода левее и ниже но левее и ниже Большой Большой Медведицы
Рис. 68. Лев
Медведицы. Самая яркая звезда созвездия Льва — Регул, что означает «царская звезда». Когда на небосклоне появляется звезда Регул, то рождаются величайшие цари. Вторая по яркости звезда созвездия Льва именуется Денебула. По-арабски «Денеб аль Азед» означает «хвост льва». История Льва уходит в глубокую-глубокую древность. Полагали,
что Лев — символ наиболее жарких засушливых месяцев. Солнце находится в созвездии Льва (рис. 68) в мае — июне, когда все превращается в пустыню. Тогда голодные львы выходят из этой пустыни к окраинам городов. Возможно, поэтому египтяне головой льва украшали шлюзы на поливных каналах. Когда в самую сильную жару полям грозила засуха, эти шлюзы открывались и запасенная после разлива Нила вода шла на поля. Греки толковали Льва по-своему. Они соотносили со Львом один из подвигов Геракла.
Мы описали двенадцать созвездий, которые входят в зодиакальный круг. Но уже говорилось, что Солнце в наше время
Рис. 69. Созвездия южного полушария
проходит и тринадцатое созвездие — созвездие Змееносца. Змееносцем по греческой легенде называют бога медицины Асклепия, Эскулапа (на латыни). Поэтому змея является эмблемой медиков. Асклепий был сыном Аполлона. Он был искусным врачевателем, участвовал в походе аргонавтов за золотым руном. Мудрая змея подарила ему великую тайну врачевания — умение воскрешать мертвых. Люди перестали умирать. Но владыка подземного царства Аид пожаловался Зевсу на нарушение хода истории. Зевс покарал Асклепия. Но в утешение Аполлону он перенес Асклепия (Змееносца) на небо. Так появилось созвездие Змееносца.
Созвездие Змееносца можно видеть на рисунке 69, где показаны и другие созвездия, уже описанные нами.
Другие наиболее известные созвездия (рис. 70) — Цефей, Кассиопея, Персей и Андромеда. Созвездие Цефей — это пять ярких звезд. Кассиопея несколько похожа на яркую корону. Названия этих созвездий восходят к мифу о Персее и Андромеде. В Эфиопии жил царь Кефей. Римляне называли его Цефеем. У него была прекрасная жена Кассиопея. Она очень гордилась своей красотой. Однажды во время купания в море она оскорбила купавшихся там нимф, поскольку доказывала, что она намного красивее их всех. Нимфы пожаловались богу моря Посейдону. Посейдон послал к берегам Эфиопии страшное чудовище —
Рис. 70. Небесное отражение мифа о Персее — созвездия Цефей, Кассиопея, Персей и Андромеда
Рис. 71. Еще одно созвездие из мифа о Персее — Кит
огромную рыбу Кит. Это чудовище разоряло берега царства Кефея, губило рыбаков и топило торговые суда. Кефей стал просить Зевса о помощи. Но Зевс не захотел отменить кару, наложенную его братом Посейдоном. Но, подумав, он решил, что платой за избавление царства Кефея от чудовища должна стать дочь Кефея и Кассиопеи — прекрасная Андромеда. Зевс распорядился приковать Андромеду к скале
Рис. 72. Кит, которого победил, спасая Андромеду, отважный Персей
Рис. 73. Созвездие Пегаса
на берегу моря. Но сын Зевса Персей вступился за Андромеду и победил чудовище — Кита, изображенного на рисунке 72. Затем он женился на спасенной им Андромеде. Все герои этой истории увековечены на небе в виде созвездий.
Созвездие Пегаса показано на рисунке 73. Когда Персей победил Медузу Горгону, он освободил крылатого Пегаса. Пегас помог Беллерофонту одолеть страшное чудовище — Химеру. Беллерофонт на Пегасе поднялся высоко в небо и оттуда стрелами поразил чудовище. Потом Беллерофонт решил подняться на Пегасе к богам на Олимп. Но Зевс наслал на Пегаса безумную ярость, и тот сбросил Беллерофонта на Землю. При этом сам Пегас остался на небе. Так появилось созвездие Пегаса.
Созвездие Лебедя (рис. 74) похоже на огромный крест. В созвездии Лиры (рис. 75) есть одна из самых ярких звезд северного
Рис. 74. Денеб — ярчайшая звезда в созвездии Лебедя, расположенная в восточной части неба на Млечном Пути
Рис. 75. Одна из самых ярких звезд северного неба — Вега, она расположена в созвездии Лиры
Рис. 76. «Альтаир» — «Летящий орел». Это самая яркая звезда в созвездии Орла
Рис. 77. Группа звезд, расположенных рядом с Альтаиром, образует созвездие Дельфина
неба Вега («ваки») — это арабское имя птицы гриф. Созвездие Орла показано на рисунке 76. Самая яркая звезда в нем — Альтаир (летящий орел). Орел — божественная птица. Она принадлежала самому Зевсу. Этот орел похитил Ганимеда.
Созвездие Дельфина показано на рисунке 77. Бог моря Посейдон влюбился в дочь Нерея Амфитриту. Амфитрита скрылась от Посейдона у титана Атласа. Посейдону помог дельфин и тот похитил Амфитриту. За эту помощь Посейдон поместил дельфина на небо.
Карта звёздного ннеба