天体视运动的观察

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1、天体视运动的观察(一)天体的周日视运动   如果你喜欢观察星空，辨认星座，你一早已发现所有的星星都象太阳和月亮一样，有着东升西落的运动。由于这种运动每天有规律地重复出现，所以叫做天体的周日视运动。天体的周日视运动现象是怎样产生的呢？由于在周日视运动的过程中，星星之间的相对位置和星座的形状保持不变，所以古时候的人们认为整个星空是在绕着一条轴线旋转。通过长时期的观测研究，人们终于认识了天体的周日视运动其实是地球自转运动的反映。就像人坐在奔驰的火车里看到外面的房屋、树木在向后跑一样，地球每天绕自转轴自西向东旋转一周，地球上的人们就会看到所有的星星每天都绕着一

2、个轴自东向西旋转一周。这个旋转轴与地球的自转轴方向一致，叫做天轴。天轴和天球相交于两点，和地球北极相对应的一点叫做北天极，和地球南极相对应的一点叫做南天极。   太阳和月亮的周日旋转是大家都非常熟悉的。要观测恒星的周日视运动，你可以在天黑以后，选择夜空中特征明显的一个星座，记准它在天球上的位置。过一个小时以后，你再去看，就台发现这个星座已经在天球上移动了大约15度。   当恒星在做周日旋转的时候，北天极和南天极是固定不动的，而两个天极附近的恒星(即拱极星)的运动轨迹呈一个个的同心圆。恒星离天极越近，所得到的圆圈的半径就越小，小熊星座星很靠近北天极，人们

3、通常就把它叫做北极星。北极星在周目旋转中的轨迹是一个极小的圆，我们几乎可以认为它是固定不动的。假如你有兴趣的话，在晴朗无月的夜晚，有照相机对准北极星露光一小时左右，你就可以拍下拱极星周日视运动的轨迹了。   中纬度地区所见的恒星周日视运动   另外，对于地球上各个不同纬度的观测者来说，他们所看到的天体的视运动线路和地平间的关系也各不相同。下面我们找几个特殊的地区来给大家做一简单的介绍。   在北纬40度地区。观测者可以看见北极星在正北地平线上空高40度的位置。从正东方升起的星倾斜着移向南方，到上中天时(即到正南方时)，它距离地平线的高度是50度，以后它

4、又倾斜着向西移动，由正西方落到地平线以下。在这一纬度上可以看见距北极星40度以内的星永远不沉入地平线以下，它们一昼夜围绕北极星旋转一周；而南面有同样大一部分星空是永远不升到地平线以上，即永远看不见的。在地球赤道上的观测者，能够看见全天所有的星星，北极星在正北地平线上，南天极则在正南地平线上。从东方升起的星，垂直上升，上中天以后又垂直地下降，由西方落入地平。在地球两极的观测者可以看见所有的星星都不上升也不下落，北天极或南天极正在：头顶上，全部星星周日旋转的轨迹都和地平圈平行，只是距离地平圈的高度各不相同。在北极只能看见北半天球的星，在南极只能看见南半天球

5、的星。    (二)星空的周年变化和太阳周年视运动   如果你是一个细心的观测者，每天晚上都在同一时间来观察星空，那么你就会发现原来在正南方天空上的星座，一两个月以后就移到了西方，而原来在西方地平线上的星座已经落到西方地平线以下看不见了。如果你再仔细一些，，找一个坐北朝南的建筑物，站在它的后面，顺着东墙面的视线，找一颗位于正南方的星，并记住它。第二天晚上，当这颗星再次到达正南方时，说明地球已经自转了一圈。用钟表测定一下这颖星两次出现在天空同一位置的时间间隔，你会发现它并不是整整24小时，而是23小时56分4秒，显然这是地球自转的真正周期。这一现象告诉人

6、们；同样的星空，明天会比今天约提前4分钟到来，后天会提前约8分钟，依次类推，半个月后会提前1小时，一个月后会提前2小时。要想在同样的时间看到同样的星空，则须等一年以后。星空的这种周年变化，古人早就发现了。我国古书中所记"斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。"就是指这种现象说的。有兴趣的话，你不妨也观察一下北斗斗柄的这种变化，不过要记住，须在每天晚上8点前后观察。   星空的周年变化是怎样产生的?通过长期的观测研究，人们认识到这是地球绕太阳公转的反映。这个道理我们用一个很简单的图就可以说清楚。请看附图2。图中S

7、代表。太阳，圆abcd代表地球绕太阳公转的轨道，A、B、G、D代表天上的星座；当地球在a点时，我们看到太阳在星座C的方向。星座C和太阳同升同落，太阳的光辉将它完全淹没了；我们在地球上用肉眼根本看不见它。而星座A与太阳的方向相反，晚上就会在天空出现。同样，当地球运行到b点时，星座D被太阳的光辉所淹没，在地球上看不见它，而星座月在晚上能被看到。就这样，地球绕太阳公转一周，我们从地球上看到的就是太阳从一个星座移到另一个星座，经过一年时间，太阳也绕着天球转了一周。这种直观的运动，就叫做太阳周年视运动。太阳周年视运动的路径叫做黄道。黄道两测各8度的区域叫做黄道带

8、。古时候人们将黄道带中的十二个星座称为黄道十二宫，它们的名称是：双鱼、白羊、金牛、双子、巨蟹、