خارطة نصف الكرة الأرضية

في علم الفلك ، الكرة السماوية ( /ˈpleɪ.nɪˌsfɪər , ˈplæn.ɪ- / ) هي أداة حسابية تناظرية لخرائط النجوم على شكل قرصين قابلين للتعديل يدوران على محور مشترك. يمكن تعديلها لعرض النجوم المرئية لأي وقت وتاريخ. إنها أداة للمساعدة في تعلم كيفية التعرف على النجوم والأبراج . الإسطرلاب ، وهي أداة لها أصولها في علم الفلك الهلنستي ، هي سلف الكرة السماوية الحديثة. يتناقض مصطلح الكرة السماوية مع الكرة ذات الذراع ، حيث يتم تمثيل الكرة السماوية بإطار ثلاثي الأبعاد من الحلقات.

تتكون الكرة السماوية من مخطط دائري للنجوم متصل في مركزه بطبقة دائرية غير شفافة بها نافذة أو ثقب واضح بحيث لا يمكن رؤية سوى جزء من خريطة السماء في منطقة النافذة أو الثقب في أي وقت معين. يتم تثبيت الخريطة والطبقة بحيث يكونان حرين في الدوران حول محور مشترك. تحتوي خريطة النجوم على ألمع النجوم والأبراج و(ربما) أجرام السماء العميقة المرئية من خط عرض معين على الأرض. تعتمد السماء الليلية التي يراها المرء من الأرض على ما إذا كان المراقب في نصف الكرة الشمالي أو الجنوبي وخط العرض. تم تصميم نافذة الكرة السماوية لخط عرض معين وستكون دقيقة بما يكفي لنطاق معين على جانبي ذلك الخط. عادةً ما يقدمها صانعو الكرة السماوية في عدد من الإصدارات لخطوط عرض مختلفة. تُظهر الكرة السماوية النجوم المرئية فقط من خط عرض المراقب ؛ لا يتم تضمين النجوم أسفل الأفق.

يتم تحديد دورة زمنية كاملة مدتها أربع وعشرون ساعة على حافة التراكب. يتم تحديد اثني عشر شهرًا كاملة من تواريخ التقويم على حافة مخطط النجوم. يتم تحديد النافذة لإظهار اتجاه الأفقين الشرقي والغربي. يتم ضبط القرص والتراكب بحيث يتوافق وقت اليوم المحلي للمراقب على التراكب مع تاريخ ذلك اليوم على قرص مخطط النجوم. يمثل الجزء المرئي من مخطط النجوم في النافذة (مع وجود تشوه لأنه سطح مستو يمثل حجمًا كرويًا) توزيع النجوم في السماء في تلك اللحظة للموقع المصمم للكرة السماوية. يحمل المستخدمون الكرة السماوية فوق رؤوسهم مع محاذاة الأفقين الشرقي والغربي بشكل صحيح لمطابقة الخريطة مع مواضع النجوم الفعلية.

كلمة planisphere (من اللاتينية planisphaerium ) كانت تستخدم في الأصل في القرن الثاني من قبل كلوديوس بطليموس لوصف تمثيل الأرض الكروية بواسطة خريطة مرسومة في المستوى. واستمر هذا الاستخدام حتى عصر النهضة: على سبيل المثال، وصف جيراردوس ميركاتور خريطة العالم التي رسمها عام 1569 بأنها planisphere.

في هذه المقالة تصف الكلمة تمثيل الكرة السماوية المليئة بالنجوم على المستوى. تم إنشاء أول خريطة للنجوم تحمل اسم "الكرة السماوية" في عام 1624 بواسطة جاكوب بارتش . كان بارتش صهر يوهانس كيبلر ، مكتشف قوانين كيبلر لحركة الكواكب .

نظرًا لأن الكرة السماوية تظهر الكرة السماوية في صورة مسطحة مطبوعة، فهناك دائمًا تشويه كبير. تُصنع الكرة السماوية، مثل جميع المخططات، باستخدام طريقة إسقاط معينة. بالنسبة للكرة السماوية، هناك طريقتان رئيسيتان قيد الاستخدام، ويترك الاختيار للمصمم. إحدى هذه الطرق هي الإسقاط القطبي السمتي المتساوي البعد . باستخدام هذا الإسقاط، يتم رسم السماء في مركز أحد الأقطاب السماوية (قطبي)، بينما تقع الدوائر ذات الانحراف المتساوي (على سبيل المثال 60 درجة و30 درجة و0 درجة (خط الاستواء السماوي) و-30 درجة و-60 درجة) على مسافات متساوية من بعضها البعض ومن القطبين (مسافة متساوية). تكون أشكال الأبراج صحيحة بشكل متناسب في خط مستقيم من المركز إلى الخارج، ولكن عند الزوايا القائمة على هذا الاتجاه (موازية لدوائر الانحراف) يكون هناك تشويه كبير. سيكون هذا التشويه أسوأ كلما زادت المسافة إلى القطب. إذا درسنا كوكبة الجبار الشهيرة في هذا الإسقاط وقارناها بكوكبة الجبار الحقيقية، يمكننا أن نرى هذا التشوه بوضوح. يعالج أحد مخططات الكرة الأرضية البارزة التي تستخدم إسقاطًا متساوي الأبعاد هذه المشكلة عن طريق طباعة منظر شمالي على أحد الجانبين والمنظر الجنوبي على الجانب الآخر، وبالتالي تقليل المسافة المرسومة من المركز إلى الخارج.

إن الإسقاط المجسم يحل هذه المشكلة مع إدخال مشكلة أخرى. فباستخدام هذا الإسقاط يتم تكبير المسافات بين دوائر الانحراف بطريقة تجعل أشكال الأبراج صحيحة. وبطبيعة الحال في هذا الإسقاط تصبح الأبراج على الحافة أكبر مما ينبغي بالمقارنة بالأبراج القريبة من القطب السماوي: حيث سيكون ارتفاع أوريون ضعف ارتفاعه الطبيعي. (وهذا هو نفس التأثير الذي يجعل جرينلاند ضخمة للغاية في مخططات مركاتور). وهناك عيب آخر وهو أنه مع وجود مساحة أكبر للأبراج القريبة من حافة الكرة السماوية فإن المساحة المخصصة للأبراج حول القطب السماوي المعني ستكون أقل مما تستحقه. وبالنسبة للمراقبين في خطوط العرض المعتدلة، والذين يمكنهم رؤية السماء بالقرب من القطب السماوي لنصف الكرة الأرضية الذي يعيشون فيه بشكل أفضل من رؤيتهم بالقرب من الأفق، فقد يكون هذا سببًا وجيهًا لتفضيل الكرة السماوية المصنوعة بطريقة الإسقاط المتساوي البعد القطبي السمتي.

يحتوي القرص العلوي على "أفق" يحدد الجزء المرئي من السماء في أي لحظة معينة، والذي يشكل بطبيعة الحال نصف السماء المرصعة بالنجوم. ويكون خط الأفق هذا مشوهًا أيضًا في أغلب الأحيان، لنفس السبب الذي يجعل الأبراج مشوهة. ويكون خط الأفق في الإسقاط المجسم دائرة مثالية. ويكون خط الأفق في الإسقاطات الأخرى أشبه بنوع من الشكل البيضاوي "المنهار". وقد تم تصميم الأفق لخط عرض معين وبالتالي يحدد المنطقة التي يُقصد بها الكرة السماوية. وتحتوي بعض الكرات السماوية الأكثر تكلفة على عدة أقراص علوية يمكن استبدالها، أو تحتوي على قرص علوي يحتوي على المزيد من خطوط الأفق، لخطوط عرض مختلفة.

عند استخدام الكرة الأرضية في منطقة خطوط عرض غير المنطقة التي صممت من أجلها، فسوف يرى المستخدم إما نجومًا غير موجودة في الكرة الأرضية، أو سوف تظهر الكرة الأرضية نجومًا غير مرئية في سماء تلك المنطقة من خطوط العرض. لدراسة السماء المرصعة بالنجوم بشكل شامل، قد يكون من الضروري شراء كرة أرضية خاصة بالمنطقة المعنية.

ومع ذلك، في أغلب الأحيان، لن يظهر جزء السماء القريب من الأفق العديد من النجوم، وذلك بسبب التلال أو الغابات أو المباني أو فقط بسبب سمك الغلاف الجوي الذي ننظر من خلاله. وبالأخص، لا تظهر النجوم (ناهيك عن الأجسام) إلا في أفضل الظروف. لذلك، يمكن استخدام الكرة الأرضية بدقة إلى حد ما من +5° إلى -5° من خط العرض التصميمي. على سبيل المثال، يمكن استخدام الكرة الأرضية لـ 40° شمالاً بين 35° و45° شمالاً.

تمثل الكرات السماوية الدقيقة الإحداثيات السماوية : المطلع المستقيم والانحراف . ويمكن البحث عن المواقع المتغيرة للكواكب أو الكويكبات أو المذنبات من حيث هذه الإحداثيات في الأدلة الفلكية السنوية، وهذا يتيح لمستخدمي الكرات السماوية العثور عليها في السماء.

تستخدم بعض الكرات المسطحة مؤشرًا منفصلًا للانحراف، باستخدام نفس نقطة الارتكاز مثل القرص العلوي. تحتوي بعض الكرات المسطحة على ميزة انحراف مطبوعة على القرص العلوي، على طول الخط الذي يربط الشمال بالجنوب في الأفق. يتم تمثيل المطلع المستقيم على الحافة، حيث توجد أيضًا التواريخ التي يتم ضبط الكرة المسطحة بها.

• الكرة السماوية - تمثيل السماء المرصعة بالنجوم على كرة سماوية ظاهرة.
• قائمة الأدوات الفلكية
• الكرة ذات الحلقات - إطار من الحلقات النحاسية، والتي تمثل الدوائر الرئيسية للسموات.

• GAH (1893). "مراجعة: دليل الأجرام السماوية ومخطط الكرة الأرضية للأخوة بول من تأليف جولز أ. كولاس". مجلة العلوم . 21 (540): 320-321. doi :10.1126/science.ns-21.540.320. JSTOR  1767082 .
• هيوز، ديفيد دبليو؛ ستوت، كارول (1995). "الكرة الأرضية: مراجعة تاريخية موجزة". مجلة الجمعية الفلكية البريطانية . 105 (1): 35-39. رمز المكتبة : 1995JBAA..105...35H .

• بارتش، جاكوب. Usus Astronomicus Planisphaerii Stellati، 1624. (مسح بواسطة فيليس ستوبا.) أول استخدام لرسم الخرائط لمصطلح Planisphere.
• عجلة السماء الخاصة بالعم آل – نصف الكرة الشمالي.
• عجلة النجمة الجنوبية – نصف الكرة الجنوبي.
• خريطة الكرة الأرضية لتوشيمي تاكي – خريطة الكرة الأرضية ذات الوجهين خاصة بالمناطق الاستوائية.
• علم الفلك بين يديك - قم بإنشاء مخطط الكرة الأرضية الخاص بك وفقًا لأي خط عرض/خط طول في العالم. ^{[ رابط ميت دائم ]}