НОА 2009, II кръг (областен), 7–8 клас — Задача 2. Звездни следи

• • Заради видимото денонощно въртене на звездното небе, дължащо се на околоосното въртене на Земята: при дълга експонация с неподвижен фотоапарат всяка звезда описва част от денонощния си паралел.
• • В посока север – това е северният небесен полюс, по направление на оста на въртене на Земята.
• • Полярната звезда.
• • На север северният небесен полюс се издига все по-високо и на северния полюс на Земята е в зенита; на юг се спуска все по-ниско и на екватора е на самия хоризонт.
• • Да – южното полукълбо на Земята, където северният небесен полюс е под хоризонта. Ако се отчита рефракцията, той остава видим на самия екватор и в тясна ивица от южното полукълбо точно до екватора.

Когато се прави снимка на звездното небе с продължителна експонация, при която фотоапаратът е неподвижен, звездите оставят върху изображението следи като концентрични дъги. Причината е във видимото денонощно въртене на звездното небе, дължащо се на околоосното въртене на Земята. На Фиг. 1 с N и S са означени северният и южният полюси на Земята, а с N’, S’, E, W – съответно точките север, юг, изток, запад на хоризонта.

Центърът на концентричните дъги, получени от звездите, е по направление на оста на въртене на Земята. Тези дъги са части от денонощните паралели, описвани при видимото денонощно движение на звездите. Посоката на видимото движение (изток – запад) е означена със стрелки на фигурата. Снимката е направена в северното полукълбо и центърът на дъгите е в посока север. Това е точката от небесната сфера, наречена северен небесен полюс и означена с Р на фигурата. Изводът, че снимката е от северното полукълбо, можем да направим именно поради наличието на ярка звезда близо до северния небесен полюс – Полярната звезда. Тя е оставила късата ярка следа около центъра на дъгите. Известно е, че близо до южния небесен полюс няма ярки звезди.

Нека отбележим, че за който и да е пункт от земната повърхност северният небесен полюс остава през цялото време неподвижен на небето, в една и съща посока (север) и на една и съща височина. Ако пътуваме по Земята на север, обаче, ще виждаме северния небесен полюс все по-високо над хоризонта. Когато достигнем до северния полюс на Земята (Фиг. 2), ще виждаме северния небесен полюс точно над нас – в зенита. Ако пътуваме на юг, северният небесен полюс ще се вижда все по-ниско на хоризонта. На екватора той е на самия хоризонт (Фиг. 3). По-нататък, в южното полукълбо на Земята северният небесен полюс е вече под хоризонта и теоретично не може да се вижда. Ако отчитаме рефракцията обаче, северният небесен полюс ще остава видим над хоризонта както на самия екватор, така и в тясна ивица от южното полукълбо точно до екватора.