Вращение звёздного неба

Если простоять под открытым небом час-другой, видно, что звёзды не стоят на месте: одни поднимаются, другие опускаются, а все вместе медленно поворачиваются вокруг одной точки. Кажется, что вокруг нас вращается огромный купол. На самом деле вращается Земля, а звёзды лишь выглядят так, будто перемещаются.

Почему небо «вращается»

Земля делает полный оборот вокруг своей оси примерно за 23 часа 56 минут. Мы стоим на поверхности и вращаемся вместе с ней, поэтому небо кажется поворачивающимся в обратную сторону: светила восходят на востоке, поднимаются, пересекают небо и заходят на западе. Так же движутся Солнце, Луна и планеты, но звёзды сохраняют взаимное расположение. Созвездия не меняют формы, а весь рисунок поворачивается как единое целое.

Скорость поворота постоянна: примерно 15° в час. За четыре минуты небо смещается на один градус. Поскольку солнечные сутки на четыре минуты длиннее звёздных, каждую следующую ночь звёзды восходят примерно на четыре минуты раньше, а за год рисунок неба в тот же час полностью сменяется и возвращается к прежнему.

Неподвижная точка: Полярная звезда

Ось вращения Земли направлена в точку неба, которая называется северным полюсом мира. Вокруг неё и обращается всё небо. Почти в этой точке, примерно в трёх четвертях градуса от неё, находится Полярная звезда, поэтому она кажется почти неподвижной, а остальные звёзды описывают вокруг неё круги.

Полярная звезда указывает на север и стоит над горизонтом на высоте, равной географической широте места наблюдения. В Москве это около 56°, в Сочи около 44°. Звёзды вокруг неё не заходят вовсе: их называют незаходящими. Чем дальше от полюса мира звезда, тем больше её круг и тем быстрее она кажется движущейся.

Как найти Полярную звезду

• Найдите Большую Медведицу. Она похожа на ковш с длинной ручкой.
• Мысленно соедините две крайние звезды ковша, ту стенку, что дальше от ручки (Дубхе и Мерак).
• Продолжите эту линию примерно в пять раз дальше расстояния между этими звёздами. Там окажется довольно яркая одинокая звезда: это Полярная.
• По другую сторону от неё, примерно на таком же расстоянии, как от ковша, находится созвездие Кассиопеи, похожее на букву W или M.

Большая Медведица и Кассиопея вращаются вокруг Полярной звезды, как стрелки часов, только в обратную сторону: если смотреть на север, движение идёт против часовой стрелки. Полный оборот занимает около суток.

Простое наблюдение

Чтобы увидеть вращение своими глазами, не нужен телескоп.

• Выберите место с открытым горизонтом и заметьте, над какими домами или деревьями стоят яркие звёзды. Запишите время.
• Вернитесь на то же место через час или два. На востоке звёзды окажутся выше, на западе ниже.
• Если смотреть на юг, звёзды перемещаются слева направо вдоль горизонта; на севере они описывают дуги вокруг Полярной.
• Для наглядности можно сфотографировать небо на штатив с выдержкой в 20–30 секунд: звёзды получатся короткими чёрточками, а при серии кадров на нескольких часов — дугами вокруг полюса.

Что меняется в других местах Земли

Картина зависит от широты. На северном полюсе Полярная звезда стоит прямо над головой, и все звёзды движутся по кругам параллельно горизонту. На экваторе она лежит на горизонте, а звёзды поднимаются и опускаются почти отвесно. Почти во всём южном полушарии Полярной звезды не видно: там небо вращается вокруг южного полюса мира, возле которого нет яркой звезды, и ориентиром служит созвездие Южный Крест.

Из истории

В древности вращение неба принимали за доказательство того, что Земля неподвижна, а светила обращаются вокруг неё. Эту картину изменил Николай Коперник: в сочинении «Об обращениях небесных сфер» (1543) он объяснил суточное движение вращением Земли вокруг оси. Смена созвездий по сезонам связана уже с другим движением — обращением Земли вокруг Солнца.

Посмотреть, какие звёзды и планеты видны над вашим горизонтом прямо сейчас, можно на странице «Карта неба» и в «Что видно сегодня».