НОА 2017, II кръг (областен), 9–10 клас — Задача 1. Еклиптика
XX Национална олимпиада по астрономия 2017, областен кръг, възрастова група IX-X клас · 24 февруари 2017 г. · 12 т.
Условие
Дадена ви е екваториална карта на звездното небе. Небесният екватор представлява права линия, минаваща по средата на картата. Както знаете, видимият годишен път на Слънцето по небето се нарича еклиптика. Равнината на еклиптиката е наклонена към небесния екватор на ъгъл приблизително .

А) Отбележете на картата пролетната и есенната равноденствени точки съответно със символите ♈ и ♎. Отбележете точките, в които Слънцето се намира в моментите на лятно и зимно слънцестояние.
Б) Нарисувайте приблизително еклиптиката на картата.
В) Като започнете от пролетната равноденствена точка, избройте последователно през кои съзвездия минава Слънцето при своето видимо годишно движение по еклиптиката.
Отговори
Задачата е графична – отбелязване на точките и еклиптиката върху звездната карта, плюс изброяване на съзвездията.
А) Пролетната равноденствена точка: , ; есенната: , ; зимно слънцестояние: , ; лятно слънцестояние: , .
Б) Плавна крива (синусоида) през точките на зимно слънцестояние, пролетно равноденствие, лятно слънцестояние и есенно равноденствие – вж. фигурата към решението.
В) Риби, Овен, Бик, Близнаци, Рак, Лъв, Дева, Везни, Скорпион, Стрелец, Козирог, Водолей (и част от Змиеносец между Скорпион и Стрелец)
Посочването на Змиеносец носи допълнителни точки за награда.
Решение
Решение:
Точките на пролетно и есенно равноденствие са пресечните точки на еклиптиката и небесния екватор. Двете точки имат деклинация . Пролетната равноденствена точка има ректасцензия 0h. Есенната равноденствена точка има ректасцензия 12h. Като имаме предвид това, отбелязваме двете точки на картата със съответните символи.
В момента на зимно слънцестояние Слънцето е в точката от еклиптиката, която е максимално отклонена на юг от небесния екватор. Деклинацията на Слънцето тогава е . Точката е равноотдалечена от точките на есенно и пролетно равноденствие и има ректасцензия . Като използваме това, нанасяме на картата точката 1, която е точката на зимно слънцестояние. При лятно слънцестояние Слънцето е в точка от еклиптиката, максимално отклонена на север от екватора. Тогава неговата деклинация е , а ректасцензията е . На картата това е точка 2.
Като знаем, че еклиптиката минава през точките на зимно слънцестояние, пролетно равноденствие, лятно слънцестояние и есенно равноденствие, прекарваме през тези точки плавна крива и това е еклиптиката.

По своя видим годишен път Слънцето се движи от запад на изток – отдясно наляво на картата. Започвайки от пролетната равноденствена точка, то минава през съзвездията Риби, Овен, Бик, Близнаци, Рак, Лъв, Дева, Везни, Скорпион, Стрелец, Козирог, Водолей. Това са дванадесетте зодиакални съзвездия, които са били съставени именно с цел да обозначават видимия път на Слънцето. Между съзвездията Скорпион и Стрелец Слънцето пресича и част от съзвездието Змиеносец. Това се е получило в резултат от начина, по който са били очертани границите на съзвездията според решението на Международния астрономически съюз, взето през 1928 г. Тогава е била приета нова дефиниция на съзвездията като области от небето с определени граници. Преди това съзвездията са били възприемани като фигури от ярки звезди, изобразяващи митични герои и фантастични същества.
От участниците не се изисква да напишат названията на съзвездията върху картата.
Критерии за оценяване (общо 12 т.):
За нанасяне на точките на слънцестоянията и равноденствията и обяснение – 4 т.
За очертаване на еклиптиката – 4 т.
За изброяване на 12-те зодиакални съзвездия, през които минава Слънцето – 4 т.
За посочване сред тях и на съзвездието Змиеносец могат да се дават допълнителни точки за награда.
Оригинал в Архива: NOA2_2017_9-10problems.pdf · официални решения: NOA2_2017_9-10solutions.pdf