天球

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天球被天球赤道平分。圖中還可見地球的赤道天北極天南極
地球在一個半徑相對細小,以地球為基礎的天球中旋轉的動畫。圖中還可見黃道(紅)和天球坐標系統上的赤經赤緯(綠)

天球(英語:Celestial sphere),是在天文學導航上假想出的一個與地球同圓心,並有相同的自轉軸半徑無限大天空中所有的物體都可以當成投影在天球上的物件。地球的赤道地理極點投射到天球上,就是天球赤道天極。天球是位置天文學上很實用的工具。

亞里斯多德托勒密的模型,天球想像成實際的物體,而不僅僅是一個幾何的投影(參見天球模型)。

視差效應[编辑]

天球可以使用地心為中心,也可以使用地表為中心的體系。前者的作法是假設觀察者位於地球的中心,因此不需要考慮視差的影響。後者的中心是觀測者位於的地球表面,因此地平視差的影響是不能忽略的,特別是月球的位置。

天半球[编辑]

天球被赤道的投影分為兩個空間,分別為南天球和北天球。同樣的,我們也可以在天球上找到北回歸線、南回歸線、天北極和天南極,可以量化天球上各種物體的方向,建構出各種的天球坐標系統

因为地球是自西旋轉,所以我们就把天球看成是自東向西旋轉。

太陽在天球上每天移动约1度,一年则移动一周(360度),这称之为太陽周年视运动,太阳中心在天球上视运动的轨迹则是黄道

恆星時[编辑]

隨著地球繞著軸心以23小時56分的周期由西自轉,天球和所有的天體都以天球極點為中心,以相同的時間由東向西移轉動,這就是周日運動。因此恆星會由東方升起,通過南北向的子午線過中天,然後在西方沒入(除非這顆恆星是拱極星)。第二天晚上,天體在特定的時間會再東升,但是因為我們的鐘表時間是24小時整,因此會提早4分鐘升起;再過一晚早8分鐘升起,也就是說每天都會提早4分鐘。

這種與鐘表時間明顯的不一致是因為太陽不是固定在天球上的天體,每天會在天球上的黃道,一個大圓,向東移動約1°(這是太陽的周年運動,一年在天球上360°,或是完整的圓周)。如果以4分鐘的時間對應於角度的1°(360° = 24小時),則需要額外的4分鐘太陽才會回到上回的相對位置,例如中天的子午線,完成完整的一圈運動要24小時(這是忽略季節性變化的平均值,參見均時差

因此,一般的時鐘顯示的是太陽時天文學家研究恆星運動使用的是恆星時,等同於太陽時的23小時56分。

恆星球[编辑]

天球也可以引用到天球的物理模型,就是所謂的恆星球,這種天球可以顯示出在給定的時間和地點可以看見的星座。

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外部鏈結[编辑]