天文趣话

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什么是天球 朋友，不知您是否有这样的感觉，当您抬头观天，天空仿佛是一个硕大 无比的蒙古包笼罩在头顶，日月星辰似乎都等距离地分布在一个半球面上， 此时不论您是在我国首都北京，还是在西南边陲昆明，或者是在宝岛台湾， 总是觉得自己在这半球的中心。基于这种感觉，天文学家把以观测者为球心 ，以无限大为半径所绘出的假想球面称为天球，各种天体不分远近，沿着观 测者对天体的视线被投影到这个天球面上，天文学家应用天体投影在天球上 的点和点之间的大圆弧段表示它们之间的位置。 我们知道地球在绕着通过地心的一根轴自转，地球上的一切物体都随着 地球的自转在作圆周运动。地球不同纬度上的自转速度是不一样的，赤道上 的自转速度为464米／秒，几乎可与子弹的飞行速度相比，纬度越高，速度 越小。在纬度40°地区，自转速度为355米／秒，比普通的喷气式飞机要快 。然而生活在地球上的我们对地球如此快的自转却毫无感觉，这如同我们在 风平浪静的时候乘一艘大船顺风而下，如果不看船外的景物，便体会不到船 在行走。那么地球外面的景物是什么呢？那就是日月星辰。我们看到日月星 辰每天在天空东升西落，这种运动叫天球的周日视运动，它是地球自转的反 映。 在周日运动的过程中，星星之间的相对位置和星座的形状看不出有什么 改变，因此，人们认为整个天空是在绕着一条轴线旋转，这条轴线称为天轴 。天球绕天轴做周日旋转时，有两点是固定不变的，这两点叫天极，北面的 叫北天极，南面的叫南天极。实际上，南、北天极就是地球自转轴无限延长 与天球的交点。把地球赤道面无限扩大，和天球相交的大圆，称为天赤道， 它把天球拦腰分为南北两个半球。通过观测者的铅垂线与天球相交于天顶（ 即观测者头顶方向）和天底两点，它与天球相截的大圆就是地平圈。地平圈 与天赤道相交于东点和西点，过天球两极和天顶的大圆称为天球子午圈，它 与地平圈相交于南点和北点。 天体自东向西通过观测者的子午圈的瞬间叫中天，天体每天两次经过子 午圈，其中离天顶较近的一次称为上中天，离天顶较远的一次称为下中天。 天体上中天时地平高度达到最大值，最容易被看到。 地球除了自转，还绕太阳公转。从地球上看太阳每天在天球上的位置自 西向东差不多移动1°，一年移动一周。然而，太阳出现的时候，强烈的阳 光使我们无法看到它附近的星空，此时无法直接观察太阳在天球上的移动。 但我们却可以在傍晚时分进行观测。太阳落山后，出现在天空西边的星座在 一年中会不断更换，这就是太阳在各星座间视运动的反映。 太阳在天球上的视运动路径叫黄道。黄道与天球赤道相交的两点称为二 分点，太阳沿黄道由南向北经过天赤道的那一点叫春分点，太阳沿黄道由北 向南经过天赤道的另一点叫秋分点。黄道上与二分点相距90°的两点称为二 至点，天赤道以北的称为夏至点，天赤道以南的称为冬至点。黄道的两极为 北黄极和南黄极，黄道和天赤道有一个23°26’的交角。 如果您想观察星空，了解时间和历法，这些天球上的点、线、圈的概念 都是必备的知识。P1-4