מפה אסטרונומית

מפה אסטרונומית, כל ייצוג קרטוגרפי של הכוכבים, הגלקסיות, או משטחי כוכבי הלכת והירח. מפות מודרניות מסוג זה מבוססות על מערכת קואורדינטות המקבילה לרוחב ולרוחב הגיאוגרפי. ברוב המקרים מפות מודרניות מורכבות מתצפיות מצולמות שנעשו באמצעות ציוד מבוסס כדור הארץ או עם מכשירים הנישאים על סיפון חללית.

טבע ומשמעות

הכוכבים הבהירים יותר וקבוצות הכוכבים מוכרים בקלות על ידי המתבונן. ניתן לאתר ולזהות את הגופים השמימיים הרבים והרבה יותר חלשים בעזרת מפות אסטרונומיות, קטלוגים, ובמקרים מסוימים אלמנאקים.

הגרפים הראשונים, הגלובוסים והציורים האסטרונומיים הראשונים, המעוטרים לעתים קרובות בדמויות פנטסטיות, תארו את קבוצות הכוכבים, קבוצות זיהוי של כוכבים בהירים המוכרים בשמות שנבחרו בדמיון שהיו במשך מאות שנים הן תענוג לאדם והן עזרה מהימנה לניווט. כמה קברים מצריים מלכותיים באלף השני לפנה"ס כוללים ציורים של דמויות קונסטלציה, אך לא ניתן לראות בהם מפות מדויקות. אסטרונומים יוונים קלאסיים השתמשו במפות וגלובוס; למרבה הצער, אין דוגמאות לשרוד. נותרו אינספור גלוביות שמימיות מתכתיות קטנות של יצרנים אסלאמיים מהמאה ה -11 ואילך. הכמויות הראשונות המודפסות (ייצוגים של כדור השמים על משטח שטוח) הופקו בשנת 1515, וגלובלי שמיים מודפסים הופיעו בערך באותה עת.

האסטרונומיה הטלסקופית החלה בשנת 1609, ובסוף המאה ה -17 הוחל הטלסקופ במיפוי הכוכבים. בחלק האחרון של המאה ה -19 הצילום הניע תנופה עוצמתית לייצור תרשים מדויק, שהגיע לשיאו בשנות החמישים בפרסום "סקר שמיים מצפה הכוכבים של נשיונל ג'יאוגרפיק" - תיאור של החלק בשמים הנראה מצפה הכוכבים פאלומר בקליפורניה..

מפות מודרניות רבות המשמשות את הצופים החובבים והמקצועיים בשמיים מראים כוכבים, ערפיליות כהות של אבק מטשטש, וערפיליות בהירות (המוני חומר קלוש וזוהר). מפות מתמחות מציגות מקורות קרינת רדיו, מקורות קרינה אינפרא אדום וחפצים מעין-כוכבי שיש להם משמרות אדומים גדולים מאוד (קווי הספקטרום נעקרים לכיוון אורכי גל ארוכים יותר) ותמונות קטנות מאוד. אסטרונומים של המאה ה -20 חילקו את כל השמים ל 88 אזורים, או קבוצות כוכבים. מערכת בינלאומית זו מקדדת את שמות הכוכבים ודפוסי הכוכבים שהחלו בתקופות פרהיסטוריות. במקור, רק הכוכבים הבהירים ביותר והדפוסים הבולטים ביותר קיבלו שמות, ככל הנראה על סמך המראה בפועל של התצורות. מאז המאה ה -16 מילאו הנווטים והאסטרונומים בהדרגה את כל האזורים שנותרו ללא הקדמה על ידי הקדמונים.

התחום השמימי

בפני כל מתבונן, עתיק או מודרני, שמי הלילה מופיעים כחצי הכדור הנחים באופק. כתוצאה מכך, התיאורים הפשוטים ביותר של דפוסי הכוכבים ותנועותיהם של גופי שמיים הם אלה המוצגים על פני כדור.

הסיבוב היומיומי מזרחה של כדור הארץ על צירו מייצר סיבוב יומי לכיוון מערב של כדור הכוכבים. כך נראה שהכוכבים מסתובבים סביב מוט שמימי צפוני או דרומי, ההשלכה לחלל של הקטבים של כדור הארץ עצמו. קו שווה משני הקטבים הוא קו המשווה השמימי; המעגל הגדול הזה הוא ההשלכה לחלל של קו המשווה של כדור הארץ.

כאן ניתן לראות את התחום השמיימי הנשקף מקו הרוחב הצפוני האמצעי. תמיד נראה חלק מהשמיים הסמוכים לקוטב שמימי (האזור המוצל בתרשים), ושטח שווה סביב הקוטב הנגדי תמיד בלתי נראה מתחת לאופק; נראה כי שאר התחום השמימי מתרומם וקובע כל יום. עבור כל קו רוחב אחר, החלק הספציפי בשמים הנראה או בלתי נראה יהיה שונה, ויש לצייר מחדש את התרשים. צופה הממוקם בקוטב הצפוני של כדור הארץ יכול היה לצפות רק בכוכבי חצי הכדור השמי הצפוני. עם זאת, מתבונן בקו המשווה יוכל לראות את כל כדור השמיים כאשר התנועה היומית של כדור הארץ נושאת אותו סביבו.

בנוסף לתנועתם היומית לכאורה סביב כדור הארץ, לשמש, לירח ולכוכבי הלכת של מערכת השמש יש תנועות משלהם ביחס לתחום הכוכבים. מכיוון שהברק של השמש מעלימה את כוכבי הרקע מהנוף, זה לקח מאות רבות עד שהמשקיפים גילו את מסלול השמש המדויק דרך קבוצות הכוכבים שכיום נקראות סימני גלגל המזלות. המעגל הגדול של גלגל המזלות שאיתור השמש במעגל השנתי שלו הוא האקליפטי (נקרא מכיוון שליקוי חמה יכול להופיע כאשר הירח חוצה אותו).

• 

• 

כפי שנראה מהחלל, כדור הארץ מסתובב לאט סביב השמש במישור קבוע, המטוס האקליפטי. קו הניצב למישור זה מגדיר את הקוטב האקליפטי, והוא לא משנה אם קו זה מוקרן לחלל מכדור הארץ או מהשמש. כל מה שחשוב הוא הכיוון, מכיוון שהשמיים כל כך רחוקים, עד כי הקוטב האקליפטי צריך ליפול בנקודה ייחודית על כדור השמיים.

כוכבי הלכת העיקריים במערכת השמש סובבים סביב השמש באותו מישור כמעט כמו מסלול כדור הארץ, ולכן תנועותיהם יוקרנו על המרחב השמימי כמעט, אך לעיתים רחוקות בדיוק, על האקליפטי. מסלולו של הירח מוטה כחמש מעלות ממישור זה, ומכאן מיקומו בשמיים סוטה מהאקליפטיקה יותר מאלה של כוכבי הלכת האחרים.

מכיוון שאור השמש המסנוור חוסם כמה כוכבים מהנוף, הקונסטלציות המסוימות שניתן לראות תלויות במיקומו של כדור הארץ במסלולו - כלומר, במקום הנראה של השמש. הכוכבים הנראים בחצות ישתנו מערבה בערך מדרגה אחת בכל חצות רצופה ככל שהשמש תתקדם בתנועתה לכיוון מזרח. כוכבים הנראים בחצות חודש ספטמבר יוסתרו על ידי השמש הצהריים המסנוורת 180 יום לאחר מכן בחודש מרץ.

מדוע קו המשווה האקליפטי והשמי נפגש בזווית של 23.44 מעלות הוא תעלומה בלתי מוסברת שמקורה בתולדות העבר של כדור הארץ. הזווית משתנה בהדרגה בכמויות קטנות כתוצאה מהפרעות כבידה שנגרמו על ידי הירח וכוכב הלכת על כדור הארץ. המישור האקליפטי יציב יחסית, אך המישור המשווני משתנה ללא הרף כאשר ציר הסיבוב של כדור הארץ משנה את כיוונו בחלל. העמדות הרצופות של קטבי השמיים מתחקות אחר מעגלים גדולים בשמיים עם תקופה של כ 26,000 שנה. תופעה זו, הידועה ככריתת שוויון השוויון, גורמת לסדרה של כוכבים שונים להפוך לכוכבי קוטב בתורם. פולאריס, כוכב הקוטב הנוכחי, יגיע הקרוב ביותר לקוטב השמימי הצפוני בערך בשנת 2100 ce. בזמן שנבנו הפירמידות, שימש תובאן שבקבוצת הכוכבים דראקו ככוכב הקוטב, ובעוד 12,000 שנה הכוכב בעוצמה ראשונה וגה יהיה בסמוך לקוטב השמימי הצפוני. ההיחלשות הופכת את מערכות הקואורדינטות במפות כוכבים מדויקות לחלות רק בתקופה מסוימת.

מערכות קואורדינטות שמימיות

מערכת האופק

מערכת ה- altazimuth הפשוטה, התלויה במקום מסוים, מציינת עמדות לפי גובה (הגובה הזוויתית ממישור האופק) ואזימוט (הזווית עם כיוון השעון סביב האופק, בדרך כלל החל מצפון). קווים בגובה שווה סביב השמיים נקראים almucantars. מערכת האופק היא בסיסית בניווט, כמו גם במדידות יבשתיות. עם זאת, למיפוי הכוכבים, קואורדינטות קבועות ביחס לתחום השמימי עצמו (כמו מערכות אקליפטיות או משוואות) מתאימות הרבה יותר.

המערכת האקליפטית

קו הרוחב והרוחב השמיים מוגדרים ביחס לקטבים האקליפטיים והאקליפטיים. אורך השמיים נמדד מזרחה מהצומת העולה של האקליפטי עם קו המשווה, מיקום המכונה "הנקודה הראשונה של מזל טלה", ומקום השמש בזמן השוויון הוורני בערך 21. במרץ. הנקודה הראשונה של מזל טלה מסומל על ידי קרני האיל (♈).

שלא כמו קו המשווה השמימי, האקליפטיקה קבועה בין הכוכבים; עם זאת, קו האורך האקליפטי של כוכב נתון עולה ב- 1.396 מעלות לכל מאה בגלל התנועה הקדימה של קו המשווה - בדומה לתנועה הקדימה של ראש הילד - שמעבירה את הנקודה הראשונה של טלה. 30 ° הראשונים לאורך האקליפטיקה נקבעו באופן רשמי כסימן טלה, אם כי חלק זה של האקליפטי עבר עכשיו קדימה אל קבוצת מזל דגים. קואורדינטות אקליפטיות נשלטו באסטרונומיה המערבית עד לרנסנס. (לעומת זאת, אסטרונומים סיניים השתמשו תמיד במערכת משוונית.) עם הופעתם של אלמנקטים ימיים לאומיים, המערכת המשוונית, המתאימה יותר לתצפית וניווט, עלתה לעלות.

המערכת המשוונית

בהתבסס על קו המשווה השמאלי והקטבים, הקואורדינטות המשווניות, העלייה והירידה הימנית, מקבילות ישירות לאורך רוחב ולרוחב הארץ. העלייה הימנית, שנמדדת מזרחה מנקודת המזל הראשונה של טלה (ראה ישירות למעלה), נוהגת לחלק ל -24 שעות ולא ל -360 מעלות, ובכך מדגישה את התנהגות השעון של הכדור. יש לציין עמדות משוואות מדויקות לשנה מסוימת, מכיוון שהתנועה הקדימה משנה ללא הרף את הקואורדינטות המדודות.