Спостереження за зоряним небом у всі століття служило людям для отримання потрібної інформації. Ми знаходимо астрономічні таблиці у єгиптян, шумерів, майя. За ним давні люди визначали час початку сільськогосподарських робіт, розливу річок, сонячні і місячні затемнення, створювали календарі. У часи Великих географічних відкриттів зірки служили єдиним орієнтиром для кораблів в океані. Тому астрономічні знання були життєво важливі. Всі, хто коли-небудь цікавився астрономією, чув назву “екліптика”. Це поняття зустрічається при описі руху небесних тіл, визначення зоряних координат. Розглянемо, що таке екліптика.
Історія
У давнину, коли люди вважали Землю плоскою і покритою небесної чашею, рух сонця пояснювали по-різному. Це бог Ра у єгиптян пропливав на своєму човні, або Геліос у греків правил колісницею. Але шлях цих богів по небу повторювався рік від року.
В геоцентричної системи світу Птолемея Сонце оберталося навколо Землі разом з іншими планетами, і шлях його протягом року був названий екліптикою сонця. Ця уявна лінія служила важливим орієнтиром для визначення координат і була одним з основних елементів армиллярной сфери. З допомогою армиллярной сфери визначалися зоряні координати, і екліптика на ній зазвичай представляла широке кільце з зображенням знаків зодіаку. Що таке екліптика в сучасній науці?
Визначення
Після відкриття Коперника стало ясно, що видиме з Землі рух Сонця по екліптиці пояснюється рухом Землі навколо центрального світила. Але це поняття не перестало існувати. Слово “екліптика” походить від давньогрецького “эклипсис”, що означає “затемнення”. Тільки на цій лінії спостерігаються сонячні і місячні затемнення. Сучасна астрономія визначає екліптику як коло, по якому сонце рухається протягом року. Якщо бути точніше, то це лінія перетину сфери площиною орбіти геометричного центру пари Земля-Місяць.
Площину
Площина екліптики утворює орбіта системи Земля-Місяць при обертанні навколо Сонця. Кут нахилу площини небесного екватора становить приблизно 23 о. З часом він змінюється. Для розрахунку цих змін існує спеціальна формула. Коливання кута нахилу відбуваються періодично – кожні 18,6 років. Діапазон зміни дорівнює приблизно 18,42″. Відбуваються коливання нахилу кожні 40 000 років. Всі планети Сонячної системи мають свій кут екліптики.
Зодіак
В астрономії пояс небосхилу приблизно з 9 по обидві сторони від екліптики називається зодіакальним поясом. У ньому Сонце проходить тринадцять сузір’їв. Це дванадцять всім добре відомих сузір’їв екліптики, прийнятих в астрології, і Змієносець.
Вперше зодіакальне коло зустрічається у Вавилоні (Месопотамія) в V столітті до н. е. Там була прийнята шестидесятиричная система числення, де повний коло дорівнює 360 о. Спочатку вавілоняни розділили небосхил на 36 секторів, потім на 18 і 12. В кожному секторі група зірок утворювала сузір’я. Кожному сузір’ю приписувалися особливі властивості. В зодіаку були визначені особливі точки.
Це весняне рівнодення 21 березня (сузір’я Риб), літнє сонцестояння 22 червня (сузір’я Рака), осіннє рівнодення 22 вересня (сузір’я Ваги) і зимове сонцестояння 22 грудня (Козеріг).
Змієносець
Сузір’я Змієносця утвердилося на екліптиці в першій половині XX століття, коли були уточнені межі і координати сузір’їв. Воно розташоване між Скорпіоном і Стрільцем. Причому в Змееносце Сонце проводить навіть більше часу, ніж у Стрільці. В сузір’ї Змієносця спалахнула в 1604 році остання в нашій Галактиці наднова зірка. Її спостерігав ще Йоганн Кеплер. У 1848 році було зафіксовано спалах нової зірки. В сузір’ї Змієносця багато цікавих астрономічних об’єктів. Це червоний карлик – зірка Барнарда, безліч кульових скупчень та близько 2500 змінних зірок. Вчені відкрили близько 9 зірок у цьому сузір’ї.
Эклиптическая система координат
На основі екліптики існує система эклиптических зоряних координат. Площина екліптики була прийнята за основу. Координати визначаються між площиною і полюса екліптики. Основними координатами є эклиптическая широта і эклиптическая довгота. Широта – це кут між площиною екліптики і об’єктом. Довгота – це кут між точкою весняного рівнодення і площиною широти.
Типи координат
Існує два типи эклиптических координат. У першому типі за центральну точку приймається центр Землі. Така геоцентрична система використовується в основному для розрахунків місячних орбіт. У другому типі координат центром вважається середина Сонця, і ця система використовується при розрахунку орбіт планет Сонячної системи. Враховуючи періодичні коливання кута нахилу екліптики, треба мати на увазі епоху, коли були визначені ті або інші координати. Для цього постійно визначаються поточні координати полюсів екліптики і Сонця.
Зодіакальна система координат
Ця система координат застосовується в астрології. Основний координатою тут є зодіакальна позиція, яка обчислюється на основі екліптичній довготи. Широта в цій системі в основному не використовується. Але в особливих випадках визначається так само, як і в астрономії. Річне рух Сонця і екліптика є важливими індикаторами для астрології.
Астрологія
У всі часи люди вірили, що на людське життя впливає розташування небесних світил. Так само, як розвиток хімії було викликано потребами алхімії, так і бурхливому розвитку астрономії в середні століття частково сприяла астрологія. Кожному сузір’ю в астрології приписують свій особливий вплив на людство в цілому і кожної конкретної людини. Від поєднання розташування сузір’їв і планет, на думку астрологів, залежить буквально все – від щасливого подружжя до стану фінансових ринків. Існують дві великі астрологічні системи – Західна і Ведична. Кожна з них оперує своїми постулатами, і висновки з одних і тих же підстав не завжди збігаються. Сучасна наука астрологію не визнає, вважаючи її лженаукою. Але кожен з нас іноді читає гороскопи. Що таке екліптика, в астрології знає практично кожен
Польоти в просторі
У багатьох фантастичних романах описуються пригоди космічних кораблів, астероїдів, які потрапили в пояс, який розташований між орбітами Марса і Юпітера. Такі епізоди є у Єфремова, Стругацьких, Лема. Пояс астероїдів, як і всі планети Сонячної системи, що обертається в площині екліптики. Може бути, варто вийти за межі цієї площини і уникнути всіх можливих зіткнень? На жаль, за законами небесної механіки, це вимагає дуже великих витрат енергії і, відповідно, великої кількості додаткового палива. Крім того, варто враховувати, що зворотне повернення теж зажадає великих енерговитрат. У перспективі розглядаються космічні кораблі з сонячним вітрилом, які використовують сонячний вітер.
В одному з оповідань С. Лема про пілота Пирксе польоти в цій зоні взагалі заборонені, вона оголошена закритою. Потім з’ясовується, що там знаходиться інопланетний космічний корабель, який ретельно приховують. Розрахунок міжпланетних космічних орбіт – дуже складне завдання. Доводиться вирішувати проблему мінімум трьох рухомих тіл, враховувати гравітацію планет і особливості їх обертання. Космічні апарати, запущені до інших планет, що рухаються по складних траєкторіях. Сила тяжіння планет використовується іноді для їх прискорення.
Так, перші, запущені ще в 70-ті роки, зонди “Піонер-10” і “Піонер-11” вже покинули межі Сонячної системи під дією тяжіння Юпітера й Сатурна. У всіх цих розрахунках поняття екліптики відіграє фундаментальну роль. Що таке екліптика для міжпланетних подорожей, вже пояснювати не треба.
