Почему ночное небо меняется в течение года

Каждую ночь звезда восходит примерно на 4 минуты раньше. За месяц набирается 2 часа.

То же время, другие звёзды

Выйди на улицу в январе в 21:00: Орион стоит высоко на юге. Выйди в июле в 21:00: Ориона нигде не видно, его место заняли Скорпион и Летний треугольник. Сами звёзды не переместились. Изменилось положение Земли на орбите, а вместе с ним направление, куда обращена ночная сторона Земли. Ночью мы смотрим в сторону от Солнца, и за год это направление совершает полный круг по небу.

Земля обходит Солнце за 365.25 суток, поэтому за день проходит по орбите около 360° ÷ 365.25 ≈ 0.986°, то есть примерно один градус. С Земли кажется, что Солнце ежедневно смещается на один градус к востоку на фоне звёзд. Чтобы Солнце снова оказалось на меридиане, Земля должна повернуться примерно на 361°, а не на 360°. Этот дополнительный градус занимает около 4 минут. Отсюда разница между солнечными сутками длительностью 24 часа и звёздными сутками длительностью 23 часа 56 минут.

Наши часы следуют за Солнцем, поэтому звёзды их опережают. Каждую ночь звезда восходит примерно на 4 минуты раньше: через неделю на полчаса, через месяц на 2 часа, через три месяца на 6 часов. За полный год набираются 24 часа, и в то же время по часам звезда возвращается на прежнее место. Проверь в модели: оставь время 21:00 и передвигай дату на месяц вперёд. Небо каждый раз поворачивается примерно на 30°, что соответствует двум часам вращения.

Эклиптика и зодиак

Годовой путь Солнца среди звёзд называют эклиптикой. Она наклонена к небесному экватору на 23.44°, поскольку ось Земли наклонена на тот же угол, указанный в справочнике NASA о Земле. Включи в модели «Эклиптика», чтобы увидеть золотую линию. Созвездия, через которые она проходит, образуют зодиак. В традиционном списке их двенадцать, но по границам МАС Солнце проходит и через тринадцатое, Змееносец. Образовательное подразделение МАС перечисляет все тринадцать, а по данным EarthSky Солнце находится на фоне Змееносца примерно с 30 ноября по 18 декабря. Созвездия различаются и по размерам: на фоне Девы Солнце проводит около полутора месяцев, а на фоне Скорпиона всего около недели. Астрологические знаки устроены иначе: это двенадцать равных участков эклиптики по 30°, не имеющих научного обоснования.

Наклон эклиптики объясняет и сезонные изменения неба. В июньское солнцестояние Солнце находится на 23.44° севернее небесного экватора, поэтому в Сеуле его полуденная высота равна 90° − 37.57° + 23.44° ≈ 75.9°. В декабрьское солнцестояние оно на 23.44° южнее, и полуденное Солнце поднимается лишь примерно на 29.0°. Высокое Солнце дольше остаётся над горизонтом, а его лучи падают на землю более отвесно: наступает лето. Та же геометрия определяет ночное небо: зимой Солнце стоит низко, ночи длинные, а участок эклиптики, проходящий по ночному небу через Тельца и Близнецов, поднимается высоко.

Календарь вечернего неба для Кореи

Таблицу проверили по модели для Сеула. Можешь проверить и ты: установи 15 апреля, 21:00, и Лев окажется у меридиана на высоте почти 70°; установи 18 октября, и высоко будут Пегас и Лебедь, а Орион ещё не взойдёт. Прецессия медленно сдвигает все эти даты. Журнал Sky and Telescope отмечает, что даты вхождения Солнца в созвездия смещаются примерно на один день за каждые 70 лет.