2. Системы координат, прецессия

Я предполагаю, что читатель знаком с системой широт и долгот, введенных для определения местоположения точки на поверхности Земли. За основу в этом случае принимается плоскость, называемая экваториальной. Широта определяет положение в направлении, перпендикулярном экватору, а долгота - в параллельном экватору направлении. Сама экваториальная плоскость дает естественную линию отсчета, называемую 0° широты. А для долготы надо выбрать линию отсчета, которую мы назовем 0° долготы. Начало отсчета долгот (0° долготы) - это гринвичский меридиан.

Местоположение точки на небесной сфере определяется аналогичным образом. Мы выбираем плоскость и линию начала отсчета на этой плоскости. Затем, основываясь на выбранных плоскости и линии отсчета, мы строим систему координат, аналогичную географическим широтам и долготам. Для определения положения точек на небесной сфере используются две системы координат, построенные с различным выбором основной плоскости.

В первом случае мы снова используем экваториальную плоскость, продолженную до пересечения с небесной сферой. Но линию отсчета нужно выбрать заново; линию 0° долготы для точек на Земле нельзя использовать, так как она вращается по отношению к небесной сфере. Мы выбираем такую линию отсчета: это линия, которая в весеннее равноденствие направлена на Солнце. Эту линию мы называем линией весеннего равноденствия, а точки ее пересечения с эклиптикой - точками равноденствий. Здесь мы пользуемся термином «весеннее равноденствие» и для обозначения определенного времени, и для обозначения определенного направления. Что имеется в виду, всегда ясно из контекста.

Координата, аналогичная широте, называется склонением, а координата, аналогичная долготе,- прямым восхождением [1]). Лишь один момент здесь требует особого внимания. Если при составлении карты поверхности Земли север находится «наверху», то восток находится «направо». При составлении карты неба мы смотрим на небесную сферу изнутри, а не снаружи. Следовательно, если север «наверху», то восток «налево».

Плоскость отсчета во второй системе координат - это плоскость видимого с Земли движения Солнца. Эта плоскость называется эклиптикой. Линией отсчета снова служит линия равноденствий, а начальной точкой - точка весеннего равноденствия. В этом случае данная линия является линией пересечения экваториальной плоскости с плоскостью эклиптики, и, значит, она лежит в обеих плоскостях. Координата, аналогичная широте, называется эклиптической широтой, а координата, аналогичная долготе для точек на поверхности Земли, называется эклиптической долготой. Обычно трудно спутать, определяем ли мы положение точки на поверхности Земли, или же на небесной сфере, и если ясно, о каких координатах идет речь, то прилагательное «эклиптическая» перед словом «широта» или «долгота» мы обычно опускаем. Иначе говоря, если термин «широта» или «долгота» относится к координатам точки на небесной сфере, то подразумеваются эклиптические широта или долгота.

На измерение величины любой угловой координаты может повлиять параллакс. Параллакс я подробно анализировал в разделе VI.1. Точка весеннего равноденствия, рассматриваемая как пересечение некоторого направления с небесной сферой, медленно движется по отношению к звездам. С достаточной, но не абсолютной точностью это движение происходит вдоль плоскости эклиптики, и называется это движение прецессией равноденствия (часто используется множественное число: прецессия равноденствий). Движение точек равноденствия происходит в западном направлении, скорость движения в настоящее время составляет около 50,3" в год. Скорость прецессии медленно увеличивается со временем; две тысячи лет тому назад она составляла около 49,8" в год. Изменение скорости, возможно, имеет периодический характер, но с очень большим периодом. В течение «всего лишь» нескольких тысячелетий изменение происходит в одну сторону.