Файл: Куликов, К. А. Курс сферической астрономии учебник.pdf

126 ФАКТОРЫ, СМЕЩАЮЩИЕ СИСТЕМУ КООРДИНАТ [ГЛ.У

вращения, а скорость, вызванная притяжением Луны и Солнца, по оси,— направленной в точку весеннего равно­ денствия), то его диагональ будет результирующей угло­ вой скоростью и по ней будет направлена новая ось вра­ щения. Следует заметить, что вектор угловой скорости <»! (см. рис. 37), вызванный притяжением Луны и Солн­ ца, не остается постоянным, а меняет свое направление и величину в зависимости от положения Луны и Солнца. Его можно представить в виде геометрической суммы векторов, главное слагаемое которой направлено в точку весеннего равноденствия.

Если мы на оси вращения ON отложим отрезок, длина

которого пропорциональна скорости суточного вращения Земли, а на линии О у — отрезок, пропорциональный ско­

рости вращения под влиянием пары, то нетрудно убедить­ ся, что новая ось вращения выйдет из плоскости чертежа и будет иметь направление O N ', где N ' будет лежать над N

в плоскости, перпендикулярной к плоскости чертежа и про­ ходящей через 7VY* Отсюда следует, что экватор у точки у опустится (повернувшись около линии QQ), линия рав-

нодействия передвинется влево, а следовательно, точка летнего солнцестояния выйдет из плоскости чертежа. В результате ось вращения Земли будет описывать поверх­ ность конуса около перпендикуляра, восставленного из О

к плоскости эклиптики. При этом движении оси северный полюс мира будет двигаться с переменной скоростью и в переменном направлении, но всегда к той половине небес­ ного экватора, в середине которой находится восходящий узел лунной орбиты.

Плоскость лунной орбиты, составляющая с плоскостью эклиптики угол около 5°9', не сохраняет неизменное поло­ жение, причем прямая пересечения плоскости орбиты Луны и плоскости эклиптики {линия узлов) смещается в плоско­

сти эклиптики навстречу годичному движению Солнца, де­ лая полный оборот за 18,6 года. Вследствие этого возму­ щающее действие Луны на Землю производит колебания такого же периода в движении земной оси. Эти колебания называются нутацией. Они заставляют полюс мира описы­

вать в течение 18,6 года около своего среднего положения эллипс с осями 18",4 и 13",7. Вследствие сложения дви­ жений от прецессии и от нутации полюс мира будет опи­ сывать на небесной сфере волнистую кривую.

Кроме Луны и Солнца, на Землю влияют планеты, но их влияние на экваториальное утолщение Земли вследст­ вие малых масс планет (по сравнению с массой Солнца) и сравнительно больших расстояний между ними ничтожно мало. Однако планеты оказывают влияние на положение центра тяжести системы Земля + Луна, отчего изменяется положение плоскости земной орбиты. Это вызывает переме­ щение на небесной сфере эклиптики и ее полюсов, что в свою очередь вызывает (помимо лунно-солнечной пре­ цессии) дополнительное смещение точек равноденствия,

называемое прецессией от планет.

§ 45. Средний и истинный полюсы мира

Явление прецессии было открыто Гиппархом во II в. до н. э. Он обнаружил, что астрономические долготы всех звезд со временем непрерывно увеличиваются, тогда как широта их не меняется. Гиппарх сделал заключение, что это явление происходит вследствие передвижения начала отсчета долгот, т. е. точки весеннего равноденствия, и оце­ нил величину этого перемещения. Нутация была открыта в 1747 г. Брадлеем. Вследствие прецессии и нутации полюс мира перемещается относительно полюса эклиптики по сложной незамкнутой кривой.

Небесный экватор, на положение которого влияет только лунно-солнечная прецессия, т. е. обладающий толь­ ко вековым движением, называется средним экватором для

данного момента. Точно так же точка весеннего равноден­ ствия, соответствующая положению среднего экватора,

называется средней точкой весеннего равноденствия для

данного момента. Полюс, соответствующий среднему эква­ тору, называется средним полюсом мира.

Небесный экватор и точка весеннего равноденствия, об­ ладающие не только вековым прецессионным движением но и периодическим, нутационным движением, называются,

истинным экватором и истинной точкой весеннего равно­ денствия для данного момента. Полюс, соответствующий истинному экватору, называется истинным полюсом мира.

В нутационном относительном движении истинный по­ люс мира движется около среднего по кривой, близкой к эллипсу, направление большой оси которого проходит через полюс эклиптики (рис. 38, вид изнутри).

Движение средней точки весеннего равноденствия про­ исходит почти равномерно. Годичная скорость прецессион­ ного движения средней точки весеннего равноденствия изменяется на величину, не превосходящую 0 ',0 0 2 в столе­

тие. Истинная точка весеннего равноденствия колеблется около средней вследствие нутации.

Все величины, определение которых связано с точкой весеннего равноденствия, приобретают двоякий смысл.

Рис. 38.

Так, например, звездное время, определяемое часовым углом средней точки весеннего равноденствия, будет сред­ ним звездным временем. Звездное время, определяемое ча­

совым углом истинной точки весеннего равноденствия, бу­ дет истинным звездным временем,.

Разность истинного звездного времени и среднего звезд­ ного времени равна нутации точки весеннего равноденст­ вия по прямому восхождению.

Все координаты небесных светил, полученные из на­ блюдений в разные моменты времени, отнесены к истинной точке весеннего равноденствия и к истинному экватору мо­ ментов наблюдения. Если исправить их за движение истин­

На рис. 40, изображающем небесную сферу снаружи, даны А 0А 0 и Е 0Е 0 — экватор и эклиптика для начальной эпохи, а А А и ЕЕ соответственно для их мгновенного

положения. Принято обозначать смещение точки весенне­ го равноденствия по долготе следующим образом:

р = Р cos е,

где Р называется постоянной лунно-солнечной прецессии Ньюкомба. Она зависит от размеров и внутреннего строе­

ния Земли, а также от элементов орбиты Луны вокруг Зем­ ли и орбиты системы Земля + Луна Щвокруг Солнца. По определению Ньюкомба Р = 54",9066 за тропический ГОд; р -f gjCos 8 — годичная лунно-солнечная прецес­ сия, где qL — годичная прецессия от планет; т = jocose—

— q — годичная лунно-солнечная прецессия по прямому