9. Небо глазами современного человека
Люди наблюдают звездное небо с древнейших времен. Со временем наблюдательная наземная астрономия совершенствовалась. Совершенствовались как методы исследования, так и приборы. Благодаря применению радиотелескопов, электронно-оптических преобразователей и других физических приборов горизонты астрономии невероятно раздвинулись. Человек проник в недосягаемые ранее глубины космоса и узнал очень многое о происхождении и развитии тел Солнечной системы, в том числе и самого Солнца, а также о мире далеких звезд и галактик.
В последнее время развитие астрономии, как и других наук, чрезвычайно ускорилось. За последние годы в бесконечных просторах Вселенной было совершено множество интересных и неожиданных открытий. Однако до определенного времени астрономы не имели возможности производить эксперименты, что долгое время существенно отличало астрономию от других наук.
Но с тех пор, как человек проник в космос, а это произошло 4 октября 1957 года, началась новая эра в истории человечества. Началась эпоха межпланетных перелетов. В околоземное пространство было запущено много искусственных спутников Земли. Запуски искусственных спутников имеют большое практическое значение. Снабженные автоматическими приборами, они ведут разнообразные исследования околоземного пространства. Двигаясь вне земной атмосферы, они исследуют такие виды идущих из космоса излучений, которые не доходят до поверхности Земли, поглощаясь в земной атмосфере. Вокруг Земли движутся орбитальные обсерватории со сменяющимися вахтами отважных космонавтов – исследователей космоса. Организуются межпланетные космические перелеты для изучения физических свойств планет Солнечной системы и их спутников. В результате астрономия стала постепенно превращаться из наблюдательной наземной астрономии во внеземную, космическую астрономию – науку экспериментальную.
За последние годы представления о звездном мире подверглись резкому изменению. Сейчас можно сказать, что на небе, которое человек долгое время считал неизменным и незыблемым, все находится в бурном и постоянном движении.
Наша Земля в космическом пространстве – это всего лишь маленькое небесное тело, совершающее свой бесконечный бег вокруг центрального источника масс – Солнца. Вокруг Солнца вращаются и другие спутники – планеты. А расположены они в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Кроме планет, в Солнечную систему входят спутники планет и множество малых планет, или астероидов, мелких и крупных комет, состоящих изо льда и пыли, и метеорных тел – камней всевозможной величины, преимущественно мелких, носящихся в мировом пространстве. Некоторые метеорные тела (метеороиды) проходят через земную атмосферу и оказываются на Земле. В этом случае их называют метеоритами. Пространство между планетами заполнено разреженным газом и космической пылью. И вся совокупность этих небесных объектов носит название Солнечной системы.
Солнце – самая ближайшая к нам звезда. Солнце и еще примерно 200 млрд солнц, которые мы видим на ночном небе – все это представители огромной звездной системы – Галактики, которую мы еще называем Млечным Путем. Солнце обращается вокруг галактического центра, или ядра. Кроме нашей Солнечной системы, в Галактике открыто еще более 20 планетных систем, и эти открытия продолжаются. Ученые считают, что множество галактических звезд имеют подобные системы, которые обращаются вокруг галактического ядра.
Кроме нашей Галактики, существуют миллионы других галактик самых разнообразных форм и размеров. Они разбросаны в космическом пространстве и разделяются бескрайними пустыми безднами.
И все, что окружает нас, от атома до галактик, называется Вселенной. Вселенная огромна, и никто не знает ее границ.
Наша Земля – третья от Солнца. Она самая крупная из каменных планет Солнечной системы. У Земли есть единственный спутник – Луна. Наш спутник имеет очень большой размер относительно планеты-хозяйки. Поэтому некоторые астрономы полагают, что система Земля – Луна должна рассматриваться как двойная планета.
Мы привыкли называть Землю – земной шар. Но это название отражает действительность неточно. Земля по своей форме, скорее всего, напоминает сплюснутый у полюсов сфероид, малая ось которого совпадает с осью вращения Земли. Поэтому полярный радиус Земли равен 6356777 м, а экваториальный радиус – 6378160 м.
Наша планета вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца против часовой стрелки – с запада на восток. Мы, жители Земли, вращаемся вместе с ней, и нам Земля представляется неподвижной. Нам кажется, что Солнце, Луна и звезды ежесуточно вращаются вокруг нее с востока на запад. Но это кажущееся впечатление. На самом деле Земля несется по своей орбите со скоростью 110 тысяч км/час в среднем на расстоянии 149600000 км от Солнца. Полный оборот Земли вокруг Солнца составляет год, а полный оборот вокруг собственной оси – сутки.
От невидимой земной оси зависит смена дня и ночи, времен года. Если бы земная ось была бы перпендикулярна земной орбите, то Солнце всегда бы всходило точно на востоке, а заходило бы точно на западе независимо от того, в каком месте на земной поверхности мы находимся. Дни круглый год имели бы одинаковую длину, и не было бы смены времен года. Но, к счастью, дело обстоит иначе. Ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты, которую мы называем плоскостью эклиптики, под углом около 66,5 градусов. Однако принято измерять угол наклона не от плоскости орбиты, а от проведенного к ней перпендикуляра, который называется осью эклиптики. Северный полюс эклиптики расположен вблизи головы околополюсного созвездия Дракона. Угол между осью эклиптики и осью вращения Земли составляет в настоящее время 23,5 градуса.
При годичном обращении Земли вокруг Солнца направление земной оси в космическом пространстве остается практически неизменным, но меняется ее направление к Солнцу. Так, в июне Северный полюс Земли наклонен к Солнцу, а южный отклонен от него. Поэтому в Северном полушарии лето, а в Южном – зима. В декабре ситуация меняется диаметрально. Теперь к Солнцу повернут Южный полюс, а Северный отклонен от него. В это время в Южном полушарии лето, а в Северном – зима. В марте и в сентябре земная ось не наклонена ни к Солнцу, ни от него. Она расположена к Солнцу боком и направлена под прямым углом к линии, соединяющей Землю с Солнцем. В это время Солнце повсюду на Земле восходит точно на востоке, а заходит точно на западе, день и ночь равны двенадцати часам.
Северная точка земной оси лежит под Северным полюсом мира – одной из относительно неподвижных точек небесной сферы. На протяжении суток вокруг данной точки все звезды описывают круги, называемые суточными параллелями. Вблизи Северного полюса расположена Полярная звезда Малой Медведицы. Вот уже много лет Полярная звезда указывает направление на север и помогает наблюдателю ориентироваться по странам света.
