Giáo trình -Thiên văn học đại cương -chương 4

Chương 4MỐI QUAN HỆ CƠ HỌC GIỮA TRÁI ĐẤT VÀ BẦU TRỜI A. NHẬT ĐỘNG CỦA BẦU TRỜI.I. HIỆN TƯỢNG MỌC VÀ LẶN CỦA THIÊN THỂ DO NHẬT ĐỘNG.Do nhật động các thiên thể vẽ những vòng tròn nhỏ song song xích đạo trời. Tùy theo vĩ độ φ của nơi quan sát mà xích đạo trời tạo với đường chân trời một góc xác định (90o-φ). Từ đó vòng nhật động của thiên thể có thể : 1) Cắt đường chân trời tại 2 điểm: thiên thể có mọc, có lặn (mọc ở phía đông, lặn ở phía tây),...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình -Thiên văn học đại cương -chương 4 Chương 4 MỐI QUAN HỆ CƠ HỌC GIỮA TRÁI ĐẤT VÀ BẦU TRỜIA. NHẬT ĐỘNG CỦA BẦU TRỜI.I. HIỆN TƯỢNG MỌC VÀ LẶN CỦA THIÊN THỂ DO NHẬT ĐỘNG. Do nhật động các thiên thể vẽ những vòng trònnhỏ song song xích đạo trời. Tùy theo vĩ độ φ củanơi quan sát mà xích đạo trời tạo với đường chântrời một góc xác định (90o-φ). Từ đó vòng nhậtđộng của thiên thể có thể :1) Cắt đường chân trời tại 2 điểm: thiên thể có mọc, có lặn (mọc ở phía đông, lặn ở phía tây), (vòng 1, 2). Hình 462) Không cắt đường chân trời: thiên thể không bao giờ mọc hoặc không bao giờ lặn (vòng 3).3) Tiếp xúc với đường chân trời: Thiên thể không lặn, không mọc. Ta xét từng trường hợp : 1. Nhìn trên hình ta thấy những thiên thể nằm trong cung Q’B’ sẽ cắt đường chân trời tại hai điểm, hay có nghĩa là xích vĩ của nó thỏa mãn : |δ| < 90o ( |φ|(tức nếu δ dương thì thiên thể nằm trong cung Q’B’, nếu δ âm thì thiên thể nằm trong cungQ’N). Đó chính là điều kiện mọc - lặn của thiên thể. Điều kiện này có thể suy ra từ công thức lượng giác cầu (chương III, về vị trí mọc, lặncủa thiên thể). sin δ cos A = − cos ϕ sin δ cos A = ( ) sin 90 o − ϕ Vì cos của một góc không thể lớn hơn đơn vị (cos A < 1) nên : |δ| < (90o − |ϕ|) - Khi δ = 0 thiên thể nằm ngay trên xích đạo trời, nó mọc đúng điểm đông, lặn đúngđiểm tây. Khi thiên thể ở bắc thiên cầu (δ > 0) nó mọc ở đông bắc lặn ở tây bắc. Khi thiên thể ở nam thiên cầu (δ < 0) nó mọc ở đông nam, lặn ở tây nam. Chú ý phân biệt : φ > 0 : nơi quan sát ở Bắc địa cầu. φ < 0 : nơi quan sát ở Nam địa cầu. 2) Nếu δ > (90o ( |φ|) : Vòng nhật động không cắt đường chân trời: Thiên thể hoặc không bao giờ mọc, hoặckhông bao giờ lặn. Ví dụ: Ở bắc địa cầu (φ > 0) nếu thiên thể ở Bắc thiên cầu và thỏamãn điều kiệntrên (δ > 90o - φ) thì thiên thể không bao giờ lặn (luôn nằm trên đường chân trời). Nếu ởNam thiên cầu – không bao giờ mọc. Ví dụ: Thành phố Hồ Chí Minh φ = 10o30’. Sao Bắc cực (ở ngay thiên cực Bắc) cóxích vĩ δ= 89o. Theo điều kiện trên : δ > 90o − ϕ 89o > 90o − 10o30’ = 79o30’ Vậy sao bắc cực không bao giờ lặn, kể cả ban ngày. Ta không nhìn thấy chỉ vì Mặt trờiquá sáng. 3) Nếu |δ| = 90o - |φ| thì thiên thể tiếp xúc đường chân trời không lặn hoặc không mọc. Chú ý: - Mặt trời là một thiên thể có xích vĩ thay đổi trong năm nên điểm lặn mọc vàđộ dài ngày đêm cũng thay đổi xét tùy từng nơi trên Trái đất và đều biến thiên với chu kỳmột năm. Ta sẽ xét sau.II. QUAN SÁT BẦU TRỜI TẠI NHỮNG NƠI CÓ ĐỘ VĨ KHÁC NHAU. + Ở địa cực Bắc φ = 90o, P ≡ Z (thiên cực bắc trùngvới thiên đỉnh). Xích đạo trời trùng với đường chân trời;các vòng nhật động song song với đường chân trời. - Sao có xích vĩ dương δ> 0 sẽ không bao giờ lặn δ>90o -90o. - Sao có xích vĩ âm δ< 0 sẽ không bao giờ mọc |δ| >90o - 90o. Hình 47 - Sao có xích vĩ δ = 0 sẽ tiếp xúc đường chân trời, không mọc, lặn. - Như vậy ở địa cực chỉ quan sát được nửa bầu trời: ở địa cực bắc thấy các sao ở Bắcthiên cầu, ở địa cực nam thấy các sao ở Nam thiên cầu. + Ở xích đạo φ = 0o trục vũ trụ PP’ trùng với đường bắcnam, xích đạo trời vuông góc với đường chân trời. Khi nhậtđộng tất cả các sao đều cắt đường chân trời (vuông góc).Như vậy tất cả các sao đều có mọc, lặn (thời gian mọc bằngthời gian lặn). Ta có thể quan sát được toàn bộ bầu trời sao. Hình 48 + Ở vĩ độ tùy ý (ví dụ: Hà nội φ = 21o30’) : Sự lặnmọc của các thiên thể phụ thuộc vào xích vĩ của nó (theođiều kiện), trong đó có những sao không bao giờ mọc. Nhưvậy ở vĩ độ trung gian không thể quan sát được hết bầu trờisao. Hình 49III. SỰ BIẾN THIÊN TỌA ĐỘ CỦA THIÊN THỂ DO NHẬT ĐỘNG. - Tọa độ chân trời của thiên thể biến thiên liên tục do nhật động với chu kỳ bằng chu kỳnhật động. Tại thời điểm lặn, mọc, độ cao bằng không, độ phương phụ thuộc xích vĩ thiênthể và vĩ độ nơi quan sát. Từ lúc mọc đến lúc qua kinh tuyến trên độ cao tăng dần. Tạikinh tuyến trên độ cao đạt cực đại, độ phương bằng không (nếu ở nam thiên đỉnh), hoặc180o (nếu ở bắc thiên đỉnh). Từ đó đến lúc lặn độ cao thiên thể giảm dần. - Góc giờ t của thiên thể biến thiên liên tục. Tại thời điểm qua kinh tuyến trên t = 0, quakinh tuyến dưới t = 80o hay 12h. Góc giờ biến thiên đều đặn là ...