O podstawach astronomii.

16 listopada  miłośnicy astronomii  uczestniczyli w spotkaniu z cyklu „Z Nestorem do gwiazd”. Prezes Lubelskiego Oddziału Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii  Wiesław Krajewski opowiedział zebranym o podstawach astronomii.

Potocznie dzień to czas pomiędzy wschodem i zachodem słońca.  Dzień zaczyna się, gdy na horyzoncie pojawia się rąbek słońca, a kończy, gdy jego ostatni rąbek schowa się za linię horyzontu. W wyniku zjawiska zwanego refrakcją atmosferyczną promienie  światła załamują się w atmosferze. Refrakcja sprawia, że obiekty wschodzą wcześniej i zachodzą później, niż działoby się to przy braku atmosfery. Po zachodzie Słońca następuje zmierzch astronomiczny, w którym Ziemia jest oświetlona światłem słonecznym rozproszonym w atmosferze. Żeby nastała noc astronomiczna Słońce musi zejść 18° poniżej linii horyzontu. Dopiero wtedy na niebie może zapanować całkowita słoneczna ciemność.

Następnie prelegent przypomniał o prawach Johannesa Keplera, które opisują ruch planet w naszym Układzie Słonecznym. Pierwsze prawo Keplera opisuje kształt orbit planet: Ruch wszystkich planet wokół Słońca odbywa się po orbitach eliptycznych, a Słońce znajduje się w jednym z ognisk elipsy. Drugie prawo Keplera wynika z zasady zachowania pędu: Promień wodzący planety zakreśla równe pola w równych odstępach czasu.

Każda planeta krąży po orbicie eliptycznej, ze Słońcem w jednym z ognisk tej elipsy, a odległość planet od Słońca się zmienia. Ekliptyka to okrąg wielki na sferze niebieskiej, po którym w ciągu roku pozornie porusza się Słońce obserwowane z Ziemi. Wzdłuż ekliptyki leży 12 gwiazdozbiorów Zodiaku.  Ekliptyka i równik niebieski przecinają się w dwóch miejscach zwanych punktem Baran i punktem Wagi. Gdy Słońce się w nich pojawia, następuje zrównanie dnia z nocą, to znaczy noc i dzień trwają około 12 godzin w każdym punkcie na Ziemi.

Gwiazdozbiór to określony obszar nieba. Gwiazdy wchodzące w skład gwiazdozbiorów nie są ze sobą zazwyczaj fizycznie związane. Tradycja łączenia gwiazd w symboliczne kształty, które nazywamy asteryzmami sięga czasów starożytnych. Ostateczny podział sfery niebieskiej na 88 gwiazdozbiorów oraz ich granice zatwierdziła w roku 1930 Międzynarodowa Unia Astronomiczna.

Najpopularniejszym asteryzmem jest Wielki Wóz, często błędnie identyfikowany z konstelacją Wielkiej Niedźwiedzicy, której w rzeczywistości jest częścią. Ciekawym asteryzmem jest „wieszak”, który składa się z dziesięciu gwiazd od piątej do siódmej wielkości, które tworzą– wyrazistą, prostą linię złożoną z sześciu gwiazd z „hakiem” składającym się z czterech gwiazd po południowej stronie. Pas Oriona to asteryzm utworzony przez trzy jasne gwiazdy Alnitak, Alnilam i Mintaka, należące do gwiazdozbioru Oriona.

Zaćmienie jest zjawiskiem astronomicznym polegającym na tym, że cień jednego ciała niebieskiego pada na powierzchnię drugiego. Do zaćmienia Księżyca dochodzi wtedy, gdy nasz naturalny satelita znajdzie się w cieniu rzucanym przez Ziemię (Księżyc jest wtedy w pełni). Dzięki niewielkiej ilości światła słonecznego przechodzącego przez atmosferę ziemską możemy podziwiać piękną kolorystykę tarczy Księżyca zależną od stanu ziemskiej atmosfery.  Zaćmienie Słońca powstaje, gdy Księżyc znajdzie się pomiędzy Słońcem a Ziemią i tym samym przysłoni światło słoneczne.

Droga Mleczna to nazwa dużej, spiralnej galaktyki, w której znajduje się m.in. nasz Układ Słoneczny, a w nim Ziemia. Przypomina kształtem dysk i nazywana bywa Galaktyką lub galaktyką z poprzeczką, ponieważ przez jej środek przebiega pas jasnych gwiazd z którego końców odchodzą spiralne ramiona galaktyki. Nazwa „Droga Mleczna” pochodzi z mitologii greckiej. Średnica Drogi Mlecznej wynosi 100 tys. lat świetlnych, a grubość – tysiąc lat świetlnych. Wyróżnia się cztery główne ramiona naszej galaktyki: Ramię Strzelca, Ramię Węgielnicy, Ramię Perseusza, Ramię Krzyża. A także kilka mniejszych ramion: Ramię Oriona,  Bliskie Ramię Trzech Kiloparseków, Dalekie Ramię Trzech Kiloparseków.

Księżyc jest naturalnym satelitą Ziemi, którego obieg wokół naszej planety wynosi około 27,3 doby. Tor ruchu Księżyca jest bardzo zbliżony do elipsy. Obserwowany kształt tarczy Księżyca zależy od wzajemnego położenia Słońca, Ziemi i Księżyca. Jego fazy: nów, pierwsza kwadra, pełnia, ostatnia kwadra są skutkiem ruchu obiegowego wokół Ziemi.

Potocznie mianem opozycji pewnego ciała niebieskiego określa się opozycję tego ciała niebieskiego i Słońca np. opozycja Marsz oznacza, że Mars i Słońce znajdują się po przeciwnych stronach Ziemi. Możliwa jest też opozycja Księżyca (jest wtedy w pełni) oraz planet górnych: Marsa, Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, gdyż tylko dla tych Ziemia może znaleźć się pomiędzy Słońcem a planetą.

Koniunkcja planet to zjawisko, gdy dwie lub więcej planet znajdują się w jednej linii względem Ziemi i Słońca. Może to oznaczać, że planety są bardzo blisko siebie na niebie, lub że jedna z nich jest za Słońcem i niewidoczna. Elongacja natomiast występuje wtedy, gdy planeta jest najbardziej oddalona od Słońca.

Astronomowie wprowadzili odpowiednie jednostki odległości, aby łatwiej je wyrażać. Należą do nich: jednostka astronomiczna (AU), rok świetlny (ly) i parsek (pc). 1 jednostka astronomiczna (1 AU) to średnia odległość między Ziemią a Słońcem (1 AU = około 150 mln km), co odpowiada ponad 8 minutom świetlnym. Jest to równoznaczne z tym, że obserwując Słońce, widzimy jego stan sprzed ponad 8 minut. Najjaśniejsza gwiazda, którą możemy zaobserwować – Syriusz, znajduje się w odległości 8,8 roku świetlnego, czyli jego obecny stan można będzie dostrzec dopiero za niecałe 9 lat. Średnica naszej Galaktyki wynosi około 100 tys. lat świetlnych.

Gwiazdy i inne ciała niebieskie różnią się od siebie jasnością. Jednostką wielkości gwiazdowej jest magnitudo. Najjaśniejszą gwiazdą na niebie, o ponad 20 razy jaśniejszą od Słońca jest Syriusz, który  znajduje się w gwiazdozbiorze Wielkiego Psa. Druga pod względem jasności gwiazda to Kanopus, niestety z Polski jest niewidoczna. Następnie Alfa Centauri (w gwiazdozbiorze Centaura), Arktur (gwiazdozbiór Wolarza) i Wega (w gwiazdozbiorze Lutni), oddalona od Słońca o 25 lat świetlnych i około 37 razy od niego jaśniejsza. Wega to pierwsza po Słońcu gwiazda, którą sfotografowano.

Zapraszamy do obserwacji listopadowego nieba.  Bardzo dobrze widoczny przez całą noc jest Jowisz z trzema księżycami, Droga Mleczna,  Plejady,  a nad ranem Wenus.