Himmelssfären
Inom astronomi och navigering är himmelssfären en tänkt sfär (boll) av mycket stor ospecificerad storlek. Jorden och klotet har samma centrum: de är koncentriska. De roterar också kring samma axel. Alla objekt på himlen kan betraktas som projicerade (ritade, skrivna) på himmelsfären. Denna imaginära sfär är ett mycket praktiskt verktyg för positionsastronomi.
Jorden som roterar inom en relativt liten diameter och är centrerad på en himlavalv med jorden som centrum. Här visas stjärnor (vita), ekliptikan (röd) och linjerna för rätt uppstigning och deklination (gröna) i det ekvatoriella koordinatsystemet.
Den himmelska sfären delas av den himmelska ekvatorn.
Himmelssfärer
Ekvatorn delar jorden i norra och södra halvklotet. På samma sätt delas himmelsfären upp genom att projicera ekvatorn ut i rymden. Detta delar upp sfären i den norra himmelska hemisfären och den södra himmelska hemisfären. Man kan också lokalisera den himmelska kräftans vändkrets, stenbockens vändkrets, den norra himmelska polen och den södra himmelska polen.
Siderealtid
Jorden roterar från väst till öst runt sin axel på något mindre än 24 timmar. Himmelssfären och alla objekt på den verkar rotera från öst till väst runt himlapoolen på samma tid. Detta är dygnsrörelsen (den dagliga rörelsen). Det är därför som stjärnor går upp i öster och går ner i väster (om inte stjärnan är cirkumpolär). Nästa natt kommer en viss stjärna att stiga upp igen, men med våra normala klockor som går i en 24-timmars 0-minuterscykel kommer den att göra det något mindre än 4 minuter tidigare. Natten därpå är skillnaden 8 minuter, och så vidare för varje följande natt (eller dag).
Anledningen till detta är att solen inte står stilla på himlavalvet, vilket stjärnorna gör (med undantag för en liten egenrörelse). Solen rör sig ungefär 1° per dag österut över en stor cirkel som kallas ekliptikan (vilket är 360° eller en hel cirkel på ett år, solens årliga rörelse). Eftersom en vinkel på 1° motsvarar 4 minuter i tid (360° = 24 timmar), behöver vi därför fyra extra minuter av dygnsrörelse för att se solen tillbaka på samma meridian igen, vilket gör att ett varv bara varar exakt 24 timmar (i genomsnitt, utan hänsyn till små säsongsvariationer, se tidsekvationen).
Normala klockor visar därför soltid. Astronomer som studerar stjärnornas rörelser vill kanske ha klockor som anger siderisk tid, som går runt en gång på 23h56m (soltidsenheter).
Stjärnklotet
En himmelsfär kan också avse en fysisk modell av himmelsfären eller ett himlaklot. Sådana glober kartlägger konstellationerna på utsidan av en sfär, vilket resulterar i en spegelbild av konstellationerna sett från jorden. Det äldsta bevarade exemplet på en sådan artefakt är globen i skulpturen Farnese Atlas, en kopia från det andra århundradet av ett äldre verk (hellenistisk period, ca 120 f.Kr.).
Himmelsklocka av Jost Bürgi (1594)
Frågor och svar
F: Vad är himmelssfären inom astronomi och navigation?
S: Himmelssfären är en imaginär sfär med en mycket stor ospecificerad storlek som används inom astronomi och navigation.
F: Hur är himmelssfären relaterad till jorden?
S: Jorden och himmelssfären har samma centrum och är koncentriska. De roterar också kring samma axel.
F: Vad är syftet med himmelssfären?
S: Himmelssfären är ett mycket praktiskt verktyg för positionsastronomi, eftersom alla objekt på himlen kan betraktas som projicerade på den.
F: Är himmelssfären ett fysiskt objekt?
S: Nej, himmelssfären är en imaginär sfär.
F: Vilka objekt kan tänkas vara projicerade på himmelssfären?
S: Alla objekt på himlen kan betraktas som projicerade på himmelssfären.
F: Hur är himmelssfären användbar vid navigering?
S: Himmelssfären kan användas för att bestämma positionen för objekt på himlen i förhållande till observatören, vilket kan vara till hjälp vid navigering.
F: Hur stor är himmelssfären?
S: Himmelssfärens storlek är ospecificerad och är till sin natur imaginär.
