mala škola astronomije

Predavanje:| 1 | 2 | 3 | 4 |

Predavanje treće

Kretanje Zemlje

  Visina je naša vertikalna udaljenost od nivoa mora. Je l' tako?

Samo delimično. Na žalost, astronomi koriste reč visina (altituda) da odrede nešto drugo.

Visina ili altituda nekog nebeskog tela (zvezde, planete itd.) predstavlja zapravo ugao, izražen u stepenima, iznad najbližeg horizonta. Misli o altitudi kao vertikalnim uglom nekog tela na nebu.

Zvezde koje se nalaze na tvom horizontu imaju altitudu nula stepeni (0°). [Na ovom crtežu sam malo karikirao visinu posmatrača. U stvarnosti, zvezda na horizontu bi bila u pravoj liniji sa njegovim pogledom.] Zvezda u tvom zenitu ima altitudu 90 stepeni (90°).

Knjige D. Dragovića: "Molim te objasni mi" "Kalendar kroz istoriju"   Popust za čitaoce AM

Na nebu možemo da posmatramo bilo koju vidljivu zvezdu čija je altituda između 0° i 90°. Zvezde sa altitudama manjim od 0 stepeni su zvezde ispod horizonta i ne možemo da ih vidimo (sa date lokacije i u dato vreme), dok su zvezde sa altitudama većim od 90 stepeni zapravo prošle preko tvog zenita na drugu stranu neba i njihove altitude se tada mere u odnosu na taj (suprotni) horizont. Na ovom primeru, zvezda na desnoj strani ima visinu (altitudu) od samo 30° u odnosu na najbliži horizont ali čitavih 150° u odnosu na suprotni. Koristimo uvek manji broj (30°) za određivanje altitude neke zvezde.

Ali kako znaš o kojem se horizontu onda radi?

E ovde je vreme da se upoznamo sa azimutom.

Azimut predstavlja horizontalni pravac nekog nebeskog objekta. Predstavlja onu zamišljenu horizontalnu liniju (jednu od kateta) koja pomaže da se meri altituda. Azimut je određen kao ugao koji zaklapa ta zamišljena linija i pravi sever.

Sever ima azimut 0°, istok 90°, jug 180°, a zapad 270°.

Veća ilustracija 54 Kb

Severnjača uvek ima azimut nula (0°) – ili jako blizu toga, jer se Severnjača uvek nalazi na severu (odn. jako blizu njemu).

Tvoj meridijan je uvek negde između vrednosti azimuta od nula i 180 stepeni. Ako si razumeo sve što smo prešli ranije, ovo bi trebalo da ti bude jasno. (Ako nije, vrati se malo u nazad i pročitaj ponovo o tome.)

Na ovoj slici sazvežđe ORION (sazvežđe u obliku peščanog sata) ima azimut od oko 100°.

Mnogi se slobodnije izražavaju i ovaj pravac azimuta opisuju i kao "istok – jugoistok". Ozbiljni astronomi se ne slažu sa ovakvim stilom opisa azimuta ali se i meni čini da je to u redu.
Na prikazanoj slici, zvezda Betelgeuse (α Orionis) ima azimut od 90° (istočni azimut), dok zvezda Rigel (β Orionis) ima azimut od približno 110° (istočni – jugoistočni azimut).

Iz svega do sada, razumljivo je da se sa Zemljinom rotacijom kreće i nebo nad nama, a time se visine (altitude) i azimuti zvezda menjaju. Kada (ako) podesimo običan amaterski teleskop na neku zvezdu (ili Mesec, planetu itd.), ona će zbog tog kretanja polako izaći iz okulara. Malo bolji teleskopi imaju takvu mehaniku koja nam omogućava da ručno pratimo takvo kretanje, a još bolji (i skuplji) teleskopi imaju male servo–motore koji sve to rade umesto nas automatski! Jasno ti je da samim tim zvezde neprestano prelaze preko tvog meridijana i kroz odn. preko tvog zenita. Sva ta kretanja su prividna i izgledaju kao da se zvezde kreću, ali u stvarnosti Zemlja je ta koja se kreće. Drugim rečima, izrazi azimut, altituda, zenit i meridijan su delovi našeg "zemaljskog" koordinatnog sistema, a "nebeski" objekti se samo kreću preko njega. Tvoje zemaljske koordinate su tvoje i samo tvoje. Neki objekat na noćnom nebu moguće je opisati "azimutom od 220° i altitudom od 19° u 3:15 (AM) 16. januara" i to je za tebe potpuno prihvatljivo, zato što se zasniva na posmatranju koje si lično obavio sa SVOG MESTA I U SVOJE VREME. Međutim, neko drugi, ko posmatra isti zvezdani objekat u isto vreme, doći će do različitih podataka, jer je njegova pozicija na Zemlji drugačija od tvoje. (Čak i ako obavi osmatranje u isto vreme kad i ti, zbog različitog položaja posmatrača, njegova altituda i azimut će biti drugačiji od tvojih.)

Sa druge strane, nebeske koordinate, kao rektascenzija, su "univerzalne", u smislu da se rektascenzija zvezda ne menja sa rotacijom Zemlje, niti zavisi od lokacije posmatrača ili vremena posmatranja.

Uzeću jedan primer da bih ti pojasnio o čemu pričam. Recimo, Beograd se nalazi na Zemlji sa koordinatama od 44,83° severne geografske širine (latituda) i 20,50° zapadne geografske dužine (longituda). To je mesto gde se on nalazi i gde će zauvek biti. Baš kao i zvezde zakovane na nebeskoj sferi. Neko iz Budimpešte će nam objasniti da se Beograd nalazi južno od njega, dok će neko iz, recimo, Đenove tvrditi da je Beograd zapravo na istoku. Obojica su u pravu. U odnosu na njihove pojedinačne položaje, lokacija Beograda je različita, ali su njegove zemaljske koordinate uvek 44,83° severne geografske širine i 20,50° zapadne geografske dužine.

Onda su oni opisi da se nalazi "južno" i "istočno" od nečega nepotrebni, jer su važne jedino latitude i longitude.

Pa, nebih išao tako daleko. Kada si u Beogradu i želiš da odeš u Budimpeštu, korisno je da znaš da se on nalazi na severu. Vidiš, oba načina opisa položaja Beograda su korisna – samo zavisi od toga za šta želiš da ih koristiš.

U "školskoj" astronomiji dominiraju nebeske koordinate, kao što su rektascenzije. (U geografiji dominiraju latituda i longituda – geografske širine i dužine.) Ja ću se u predavanjima češće pozivati na nebeske koordinate, jer želim da naučimo astronomiju primenljivu bilo kada i bilo gde. Međutim, posmatračka astronomija – a to je ona kojom ćemo se mi zapravo baviti – dobrim delom je determinisana zemaljskim sistemom koordinata, ali nemoj da te ovo previše brine. Videćeš da nije teško da se adaptiraš sa jednog sistema na drugi jednostavnom pričom i razmišljanjem.

[Postoje matematičke formule koje omogućavaju lako prebacivanje sa zemaljskih na nebeske koordinata ali nema potrebe da ih učiš napamet. Danas prosti softveri to brzo i lako rade umesto nas. Ako te baš interesuje matiš, možeš da pronađeš mesta na Internetu koja to opisuju ali se pripremi na par teškh formula, koje uključuju i trigonometriju!]

U stara vremena, čak pre nego što je postojao i "Astronomski magazin" , verovalo se da je Zemlja centar vasione i da se svih 5 poznatih planeta, zajedno sa Suncem i Mesecom, pa i sve ostalo, okreće zapravo oko nje. Bilo je tada lako pogrešiti, zato što na prvi pogled sama ideja ima prilično smisla. Danas znamo da to nije tačno ali nam često takav model pomaže da predstavimo sebi kretanja "nebeskih objekata". Zapravo, posmatračka astronomija je prepuna "šort-katova" i slenga koji nam stvaraju pogrešan utisak ali to je dobro! Često kažemo da se "zvezde okreću oko Severnjače" ali ono što zapravo želimo da kažemo je da se zvezde samo prividno okreću oko nje. U stvarnosti, zvezde se pomeraju (relativno) vrlo malo i sigurno je da se ne okreću oko Severnjače. Slično, govorimo da se neki objekat rađa na nebu ili da zalazi, dok on zapravo stoji nepomičan (u većini slučajeva), a taj privid nam stvara zapravo kretanje same Zemlje.

Dakle, kako se Zemlja kreće?

Naša se planeta okreće oko svoje ose i to nam stvara utisak izlaska i zalaska nekog tela, baš kao i opisani utisak rotacija zvezda oko Severnjače. Na ovoj sličici (Zemlja se okreće sa leve strane na desno) Sunce se nalazi sa desne strane i obasjava našu planetu. Leva strana je u mraku, jer Sunčevi zraci ne dopiru do nje ali ćeš lako zaključiti da kako Zemlja rotira, svaki deo panete dobija svoju dozu Sunčevog svetla.

Takođe, kako se Zemlja okreće, i ti se polako iz senke krećeš ka Sunčevim zracima i doživećeš "rađanje" Sunca.

Odredi ugrubo svoj položaj na Zemlji i zamisli kako se krećeš ka Sunčevom svetlu. Videćeš da tvoje "rađanje" Sunca nema ništa sa kretanjem samog Sunca, već sa kretanjem Zemlje i tvojim položajem na njoj.

Takođe, u mislima ćeš videti da se u Evropi rađanje Sunca dešava pre nego u Americi. Sunce se u Beogradu rađa čitavih 11 sati pre nego na Havajma. Zapravo, na Zemlji u svakom trenutku negde sviće zora! Te razlike u vremenima rađanja novog dana ili bilo kog sličnog "nebeskog događaja" je ono što nam označavaju naše različite vremenske zone. Čitava planeta je izdeljena na vremenske zone, slično sa linijama rektascenzije koje smo učili ranije. Vremenske zone teže da prate meridijane (longitude) ali iz političkih razloga neke zone su malo "poremećene". Svaka vremenska zona se od susedne razlikuje za po jedan čas. [Ali postoje i "polučasovne zone" u Aziji (Iran, Afganistan, Indija, Nepal i Nianmar), Kanadi (Njufaundlend) i Australiji (Adelaide i Darvin), gde je razlika svega pola časa. Katmandu je 5 i tri četvrti sata ispred UT.]

Naša vremenska zona je jedan sat ispred Griniča, a sledeća vremenska zona, istočno od nas, ide jedan sat ispred nas. To je zbog toga što se svi " lokalni dnevni nebeski događaji", kao što su izlazak Sunca (ili zalazak, podne ili ponoć), kod nas dešavaju pre istog takvog događaja u svim delovima Zemlje zapadno od nas, odn. posle istog takvog događaja u svim delovima istočno od nas. Ako dobro razmisliš i zamisliš Zemlju koja rotira, ubeđen sam da ćeš videti zašto je to tako. (Vidi Preračunavanje vremena po vremenskim zonama)

| 1 | 2 | 3 | 4 | sledeća

(09.05.2005.)

vrh