1-6 星空的運行

3. >  1-6.2 恆星的周日運動

比起我們真實觀測天空中的恆星運行,星空模擬軟體有個最重要的功能,就是它可以模擬時間快速前進的星空變化,讓我們迅速觀察到恆星移動數小時、數天、甚至數年之後的星空。調整時間的功能在畫面的右下角(圖1-54A),點選時鐘的地方,就會出現調整時間的工具,包括時間快速前進後退、拉動時間軸、以及個別調整日期和時刻。手機版本要再點一次日期時間,才會出現此功能(圖1-54B),但手機版本拉動圖中游標(圖1-54B紅色箭頭4所指的位置),星空會以不同速度自行運轉。

圖1-54A 網頁版Stellarium開啟日期時間調整功能。
圖1-54B 手機版Stellarium開啟日期時間調整功能。

現在請同學將畫面調整到「北(N)」這個方位在畫面下方,代表我們此時是面向北方的天空在進行觀測。然後請同學調整時間,讓時間快速前進。請同學觀察一下天上恆星的移動方式,並回答以下的問題。同學請注意,時間的調整請限定在1天之內,目前先不觀察超過1天以上的恆星運行規律。

(同學可以自行操作Stellarium,或是觀察圖1-55)

圖1-55A 恆星在一天中不同時間的位置變化。
圖1-55B 恆星在一天中不同時間的位置變化。
圖1-55C 恆星在一天中不同時間的位置變化。
圖1-55D 恆星在一天中不同時間的位置變化。
圖1-55E 恆星在一天中不同時間的位置變化。(網頁版Stellarium畫面)

當時間持續前進時:

  1. 天空中的恆星(幾乎都在、大部分都在、少部分在、沒有在)移動。
  2. 大部分恆星都是從(東、南、西、北)方向出現,仰角(越來越高、越來越低、不變),並在到達最高點之後往(東、南、西、北)方向移動,仰角(越來越高、越來越低、不變)。
  3. 天空中的恆星看似以(逆時針、順時針、直線)運動的方式在運行。
  4. 天空中的恆星看似以    (請點選該顆恆星,並在空格中填入它的名字)為圓心在繞行。
  5. 天空中的恆星看似大約每    小時會繞行一圈。
  6. 位在中心點的恆星(不會動、會逆時針轉、會順時針轉)。
  7. 請同學用下面那張空白的方位和仰角網格,將這顆位於所有恆星繞行中心點附近的恆星,標示在網格上。

同學完成以上的觀察之後,就可以歸納出恆星運行在一天之內的規律性,我們稱為周日運動。

在恆星的周日運動中,所有恆星看似繞行北極星在旋轉。但如果仔細觀察北極星,會發現北極星同樣在旋轉,只是旋轉的半徑很小。這表示北極星只是相當接近所有恆星的旋轉中心,並不是正好在中心位置。以北半球來說,天空中恆星繞行真正的中心點,我們稱為天北極。由於北極星和天北極的位置相當接近,所以我們在日常的觀測時,都可以把北極星當作天北極來運用。

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