Đã có khá nhiều câu hỏi gửi đến cho hộp thư liên hệ của VACA về việc làm thế nào quan sát nhật thực, và quan sát hiện tượng đó liệu có an toàn hay không. Trong phạm vi của bài viết này, xin trình bày một số ý về việc quan sát nhật thục và các dụng cụ sử dụng để phục vụ nó.Nhật thực là gì?
Nhật thực là hiện tượng Mặt Trăng đi qua giao điểm trong giữa quĩ đạo của nó quanh Trái Đất và quĩ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời. Khi đó nó nằm xen vào giữa Trái Đất và Mặt Trời, khi đó tại một số khu vực trên Trái Đất sẽ thấy Mặt Trăng che mất toàn bộ (nhật thực toàn phần) hoặc một phần của Mặt Trời (nhật thực một phần)
Độc giả cũng có thể đọc chi tiết hơn về hiện tượng này tại một bài viết khác của tôi bằng cách click vào link sau: Nhật thực và nguyệt thực
Cực quang của Trái Đất, hiểu một cách đơn giản là một dải sáng mà đôi khi người ta có thể thấy ở vùng khí quyển gần 2 địa cực của Trái Đất khi đứng tại các vĩ độ cao (gần địa cực) với nhiều hình dáng, màu sắc và chu kì khác nhau.
Lịch sử
Những người đầu tiên quan sát được hiện tượng này là những người Inuit, những người sống gần Bắc cực của Trái Đất rải rác trên các vùng Bắc Canada, Greenland, Alaska và Syberia. Họ đã tin rằng hiện tượng này là các luồng sáng chiếu tới Trái Đất từ các lỗ hở trên vòm trời ngăn cách mặt đất với thiên đường. Trong khi đó người Alaska lại tin rằng cực quang là điệu nhảy của linh hồn các loài động vật.
Thế kỉ thứ 8 trước Công Nguyên, nhà thơ Hy Lạp Héiod đã gọi hiện tượng này bằng những cụm từ như "bầu trời rực lửa" (blazing sky) hay "những con rồng lửa của bầu trời" (Flaming sky dragons).
Người đầu tiên cố gắng giải thích hiện tượng này một cách khoa học là Aristole, một nhà toán học và thiên văn nổi tiếng của Hy Lạp, ông đã cho rằng cực quang chẳng qua chỉ là những đám mây phát sáng.
Nhiều thế kỉ sau, vào thời kì trung cổ ở châu Âu, người ta có xu hướng tin rằng khi cực quang xuất hiện là điềm báo cho những điều xấu sẽ xảy ra. Nếu cực quang bỗng xuất hiện ở chân trời lúc đang xảy ra một trận chiến, trận chiến đó cần được ngừng lại để tránh những điều không lường trước.
Năm 1619 Galileo Galilei (cha đẻ của vật lý thực nghiệm, tác giả của chiếc kính thiên văn đầu tiên ...) là người đầu tiên tìm cách giải thích hiện tượng này. Đến năm 1622, nhà triết học người Pháp Gassendi đã đặt cho hiện tượng cực quang ở Bắc bán cầu cái tên là Aurora Borealis (có nghĩa là ánh sáng ở phía Bắc/ Northern lights), cái tên này vẫn được sử dụng cho tới tận bây giờ.
Đến tận thế kỉ 18, người ta mới biết đến sự tồn tại của cực quang tại Nam bán cầu của Trái Đất nhờ có chuyến thám hiểm châu Úc của thuyền trưởng James Cook. cực quang ở phía nam này được gọi là Aurora Australis (ánh sáng ở phương Nam/Southern lights)
Năm 1716, Edmund Halley cho rằng các luồng sáng này có nguồn gốc từ các hạt mang điện chuyển động trên đường sức từ của Trái Đất.
Năm 1733, nhà khoa học Pháp De Mairan đề xuất rằng chúng có thể xuất phát từ sự va chạm của các hạt mang điện với khí quyển Trái Đất và có thể chúng được gây ra bởi các vết đen Mặt Trời.
Cuối thế kỉ 19, Birkeland đề xuất rằng cực quang sinh ra từ các electron đến từ các vết đen Mặt trời được dẫn đi theo từ trường của Trái Đất về phía các địa cực.
Những người đầu tiên quan sát được hiện tượng này là những người Inuit, những người sống gần Bắc cực của Trái Đất rải rác trên các vùng Bắc Canada, Greenland, Alaska và Syberia. Họ đã tin rằng hiện tượng này là các luồng sáng chiếu tới Trái Đất từ các lỗ hở trên vòm trời ngăn cách mặt đất với thiên đường. Trong khi đó người Alaska lại tin rằng cực quang là điệu nhảy của linh hồn các loài động vật.
Thế kỉ thứ 8 trước Công Nguyên, nhà thơ Hy Lạp Héiod đã gọi hiện tượng này bằng những cụm từ như "bầu trời rực lửa" (blazing sky) hay "những con rồng lửa của bầu trời" (Flaming sky dragons).
Người đầu tiên cố gắng giải thích hiện tượng này một cách khoa học là Aristole, một nhà toán học và thiên văn nổi tiếng của Hy Lạp, ông đã cho rằng cực quang chẳng qua chỉ là những đám mây phát sáng.
Nhiều thế kỉ sau, vào thời kì trung cổ ở châu Âu, người ta có xu hướng tin rằng khi cực quang xuất hiện là điềm báo cho những điều xấu sẽ xảy ra. Nếu cực quang bỗng xuất hiện ở chân trời lúc đang xảy ra một trận chiến, trận chiến đó cần được ngừng lại để tránh những điều không lường trước.
Năm 1619 Galileo Galilei (cha đẻ của vật lý thực nghiệm, tác giả của chiếc kính thiên văn đầu tiên ...) là người đầu tiên tìm cách giải thích hiện tượng này. Đến năm 1622, nhà triết học người Pháp Gassendi đã đặt cho hiện tượng cực quang ở Bắc bán cầu cái tên là Aurora Borealis (có nghĩa là ánh sáng ở phía Bắc/ Northern lights), cái tên này vẫn được sử dụng cho tới tận bây giờ.
Đến tận thế kỉ 18, người ta mới biết đến sự tồn tại của cực quang tại Nam bán cầu của Trái Đất nhờ có chuyến thám hiểm châu Úc của thuyền trưởng James Cook. cực quang ở phía nam này được gọi là Aurora Australis (ánh sáng ở phương Nam/Southern lights)
Năm 1716, Edmund Halley cho rằng các luồng sáng này có nguồn gốc từ các hạt mang điện chuyển động trên đường sức từ của Trái Đất.
Năm 1733, nhà khoa học Pháp De Mairan đề xuất rằng chúng có thể xuất phát từ sự va chạm của các hạt mang điện với khí quyển Trái Đất và có thể chúng được gây ra bởi các vết đen Mặt Trời.
Cuối thế kỉ 19, Birkeland đề xuất rằng cực quang sinh ra từ các electron đến từ các vết đen Mặt trời được dẫn đi theo từ trường của Trái Đất về phía các địa cực.
Đây là một số khái niệm để các bạn tham khảo và tra cứu về các qui ước trong thiên văn học cơ bản liên quan đến chuyển động của thiên cầu.
Bài này bổ sung cho bài "Thiên cầu và các khái niệm liên quan" của tác giả Nguyễn Hoài Nam.
Các khái niệm thời gian:
ngày. day. Khoảng thời gian để Trái Đất hoàn thành một chu kì tự quay quanh trục của mình. Trong thiên văn học, ngày được định nghĩa là một đơn vị thời gian có độ dài 86.400 giây. Trên thực tế, sự tự quay của Trái Đất là không hoàn toàn đều, do đó thiên văn có hai cách tính ngày dựa trên hai cơ sở khác nhau, gọi là ngày mặt trời và ngày sao.
ngày mặt trời. solar day. Thời gian giữa hai lần giữa trưa liên tiếp, có độ dài 24 giờ hay 86.400 giây. Ngày mặt trời được sử dụng trong thiên văn học hiện đại để làm cơ sở tính cho dương lịch.
ngày. day. Khoảng thời gian để Trái Đất hoàn thành một chu kì tự quay quanh trục của mình. Trong thiên văn học, ngày được định nghĩa là một đơn vị thời gian có độ dài 86.400 giây. Trên thực tế, sự tự quay của Trái Đất là không hoàn toàn đều, do đó thiên văn có hai cách tính ngày dựa trên hai cơ sở khác nhau, gọi là ngày mặt trời và ngày sao.
ngày mặt trời. solar day. Thời gian giữa hai lần giữa trưa liên tiếp, có độ dài 24 giờ hay 86.400 giây. Ngày mặt trời được sử dụng trong thiên văn học hiện đại để làm cơ sở tính cho dương lịch.
Đoạn bài viết này đã được viết khá lâu trước đây, sau đó chưa được upload lại trong lần website nâng cấp. Nay nhân dịp hiện tượng nguyệt thực cuối cùng trong năm 2010 sắp diễn ra, xin gửi bài viết này tới các độc giả muốn tìm hiểu một chút cơ bản về nhật thực (solar eclipse) và nguyệt thực (lunar eclipse).
Ta hãy tìm hiểu một chút về khái niệm sao băng và mưa sao băng, một khái niệm gắn liền với những hiện tượng thiên văn thú vị nhất hàng năm và cũng rất dễ bị hiểu nhầm nếu không hiểu thật rõ về chúng.
Bài này của tác giả Nguyễn Hoài Nam - thành viên VACA viết đã lâu, nay xin được một lần nữa giới thiệu với các độc giả yêu thiên văn. Bài viết rất hay tuy không quá chi tiết, tác giả đưa độc giả đến với một lí giải rất thường ngày không phải ai cũng nhận ra.
Nói kĩ hơn về hiện tượng quang học dẫn đến việc Mặt Trời buổi sáng sớm thường đỏ hơn:
Ánh sáng nhìn thấy đối với con người nằm trong một dải bước sóng có màu sắc là tập hợp của tất cả các màu người ta có thể nhìn thấy ở cầu vồng
Ánh sáng nhìn thấy đối với con người nằm trong một dải bước sóng có màu sắc là tập hợp của tất cả các màu người ta có thể nhìn thấy ở cầu vồng
Mỗi ngày, thiên cầu hoàn thành đúng 1 vòng quay. Cái vòng quay này người ta gọi là vòng quay biểu kiến vì thực chất thiên cầu cũng chỉ là một khái niệm "biểu kiến", tức là nó là do con người đặt ra chỉ toàn bộ những gì người ta có thể nhìn thấy trên đầu mình ("kiến" là chỉ những cái nhìn thấy).
Thực chất, cái quay không phải thiên cầu nào cả mà chính là chúng ta. À không, nói như vậy thì không đúng, không phải chúng ta quay, nhân loại quay mà là chúng ta đang đứng trên một mặt cầu và mặt cầu đó quay quanh trục của nó.
Phải, cả Trái Đất chúng ta đang sống đang quay không ngừng. Nó quay khá đều đặn và cứ sau 1 ngày (24h) thì nó lại quay được đúng một vòng, (tức là mỗi điểm trên trục quay của nó đều hoàn thành một góc quay 360 độ). Trong khi đó, mọi thông tin của bầu trời chúng ta có thể cảm nhận thấy một cách dễ dàng nhất và có lẽ là duy nhất bằng các giác quan thông thường, đó là các thông tin về thị giác. Ánh sáng từ các thiên thể xa xôi, hay đơn giản là các đám mây trôi nhẹ trên bầu trời đều bay đi với cùng một tốc độ 300.000 km/s để đến và đập vào mắt chúng ta, và chúng ta nhìn thấy các vật đã được nó ghi lại hình ảnh (các phản ứng này diễn ra trong mắt vật lí gọi là các hiệu ứng quang hình). Khi Trái Đất quay, vị trí của mỗi người cúng ta thay đổi. Ngày thường có lẽ chúng ta không nhận thấy rằng chúng ta bị vòng quay của Trái Đất lôi đi đến trên 40.000 km mỗi ngày (không tính chuyển động quanh Mặt Trời và các chuyển động lớn hơn). Và cái chuyển động quay đó là hướng nhìn của chúng ta thay đổi liên tục khi chúng ta hướng ánh mắt lên vũ trụ. Khi đứng trên Trái Đất, chúng ta không hề biết rằng chúng ta đang quay với tốc độ chóng mặt, trong khi đó hướng nhìn thì luôn thay đổi và chúng ta vô tình thấy rằng tất cả các điểm trên bầu trời xa xôi kia đều đang chuyển động từ Đông sang Tây để rồi đúng 24 h sau lại thấy nó về vị trí cũ, và chúng ta kết luận rằng thiên cầu đang "quay".
Phải, cả Trái Đất chúng ta đang sống đang quay không ngừng. Nó quay khá đều đặn và cứ sau 1 ngày (24h) thì nó lại quay được đúng một vòng, (tức là mỗi điểm trên trục quay của nó đều hoàn thành một góc quay 360 độ). Trong khi đó, mọi thông tin của bầu trời chúng ta có thể cảm nhận thấy một cách dễ dàng nhất và có lẽ là duy nhất bằng các giác quan thông thường, đó là các thông tin về thị giác. Ánh sáng từ các thiên thể xa xôi, hay đơn giản là các đám mây trôi nhẹ trên bầu trời đều bay đi với cùng một tốc độ 300.000 km/s để đến và đập vào mắt chúng ta, và chúng ta nhìn thấy các vật đã được nó ghi lại hình ảnh (các phản ứng này diễn ra trong mắt vật lí gọi là các hiệu ứng quang hình). Khi Trái Đất quay, vị trí của mỗi người cúng ta thay đổi. Ngày thường có lẽ chúng ta không nhận thấy rằng chúng ta bị vòng quay của Trái Đất lôi đi đến trên 40.000 km mỗi ngày (không tính chuyển động quanh Mặt Trời và các chuyển động lớn hơn). Và cái chuyển động quay đó là hướng nhìn của chúng ta thay đổi liên tục khi chúng ta hướng ánh mắt lên vũ trụ. Khi đứng trên Trái Đất, chúng ta không hề biết rằng chúng ta đang quay với tốc độ chóng mặt, trong khi đó hướng nhìn thì luôn thay đổi và chúng ta vô tình thấy rằng tất cả các điểm trên bầu trời xa xôi kia đều đang chuyển động từ Đông sang Tây để rồi đúng 24 h sau lại thấy nó về vị trí cũ, và chúng ta kết luận rằng thiên cầu đang "quay".
Mỗi ngày, khi nhìn lên chu kì quay của thiên cầu, chúng ta biết có một nửa thời gian Mặt Trời rọi sáng chúng ta và nửa còn lại, Mặt Trời nhường chỗ cho Mặt trăng và các vì sao.
Sao Thuỷ Mercury, Sao Kim Venus, Sao Hoả Mars, Sao Mộc Jupiter và Sao Thổ Saturn là các hành tinh bạn có thể nhìn thấy được bằng mắt thường. Tuy nhiên ánh sáng của chúng mà bạn nhìn thấy không phải là ánh sáng mà chúng có thể tự phát ra. Ánh sáng đó là ánh sáng do chúng phản xạ lại ánh sáng chiếu đến từ Mặt Trời. Thiên Vương Tinh Uranus là một hành tinh ởkhá xa chúng ta, thực chất đôi khi người ta có thể nhìn thấy nó bằng mắt thường nhưng sẽ rất khó để bạn phân biệt nó với những ngôi sao mờ khác do cấp sao biểu kiến của nó là +5,6. Vàcuối cùng, 2 hành tinh xa nhất của hệ Mặt Trời chúng ta đã biết là Hải Vương Tinh Neptune và Diêm Vương Tinh Pluto thì chỉ có thể thấy được qua những chiếc kính thiên văn (telescope).
Tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh Mặt Trời trên một quĩ đạo gần tròn. Hành tinh nào càng ở xa thì có chu kì chuyển động càng lớn - tức lanò mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành một vòng quay của mình. Ngoài ra, tất cả các hành tinh khi chuyển động như vậy đều có chung một điểm, đó là chúng chuyển động qunh Mặt Trời theo cùng một hướng.
Khi quan sát chuyển động của các hành tinh trên Thiên Cầu, bạn sẽ thấy chúng cũng xuất hiện và di chuyển trên đường Hoàng Đạo. Điều này có thể hiểu được dễ dàng khi bạn tự lập ra cho mình một mô hình tưởng tượng trong đó các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời trên cùng một mặt phẳng quĩ đạo của Trái Đất. Và điều đó có nghĩa là khi quan sát từ Trái Đất, cả Mặt Trời và các hành tinh bạn nhìn thấy đều thuộc cùng một mặt phẳng. Và điều này cũng có nghĩa là bạn luôn thấy các hành tinh cũng nhưMặt Trời đều có chuyển động biểu kiến quanh Trái Đất trên cùng một đường đi.
Sao Thuỷ và sao Kim là hai hành tinh gần Mặt Trời hơn Trái Đất, thế nên khi quan sát bầu trời từ Trái Đất, chúng ta thấy rằng đường đi của chúng trở nên khá phức tạp. Khoảng cách của sao Thuỷ đến Mặt Trời mà bạn có thể quan sát thấy có thể dao động với biên độ là 28 độ.
Còn sao Kim, nó là một ngôi sao mà cấp sao biểu kiến có thể lên đến -4, nó chính là thiên thể sáng nhất bạn có thể quan sát thấy trên bầu trời, mỗi năm có đến 6 tháng bạn có thể quan sát nó vào lúc hoàng hôn, khi đó người ta gọi nó là sao Hôm, còn nửa năm còn lại thì nó lại được gọi là sao Mai do nó luôn xuất hiện trước khi Mặt Trời mọc. sao Thuỷ cũng có tính chất này nhưng do biên độ của nó gần Mặt Trời hơn rất nhiều nên thật sự khó quan sát hay định vị được nó khi mà mỗi khi nó xuất hiện thì có nghĩa là Mặt Trời cũng ở rất gần đấy đủ để che mờ ánh sáng yếu ớt của nó.
Cũng như Mặt Trời, các hành tinh chuyển động trên một vùng rộng 18 độ về mỗi bên của Hoàng Đạo, chúng cũng lần lượt lướt qua 12 cung Hoàng Đạo được đại diện bởi 12 chòm sao.
Tử vi (horoscope), hay còn gọi là chiêm tinh học (astrology) phương Tây chính là dựa trên cơ sở này để đưa ra các lập luận và suy đoán về tương lai và số mệnh của con người.
Trên thực tế, Chiêm tinh học không hề mang cơ sở của khoa học. Nó chỉ đơn thuần là một sự mê tín đã được khoa học chứng minh và loại bỏ khỏi nền khoa học hiện đại từ vài thế kỉ trước. Ngày này bộ môn này vẫn còn lại như một trò chơi của nhiều người, tuy nhiên các nhà khoa học vẫn luôn khuyên mọi người rằng nếu tin vào trò chơi đó thì sẽ là một sự sai lầm
2 - Chuyển động của Mặt TrăngTrước hết, bạn đã nắm được rằng Mặt Trăng có sự biến đổi các pha trong một chu kì chuyẻn đông của nó (tròn/khuyết...), mỗi chu kì của trăng dài hơn 29 ngày và ta gọi đó là tuần trăng.
Khi bạn quan sát chuyển động của Mặt Trăng trên thiên cầu, bạn có thể để ý thấy 2 điều đặc biệt cơ bản của nó:
Khi bạn quan sát chuyển động của Mặt Trăng trên thiên cầu, bạn có thể để ý thấy 2 điều đặc biệt cơ bản của nó:
- Mỗi ngày Mặt Trăng lại lệch nhiều hơn về hướng Đông so với nền trời sao (background stars)
- Trong bất cứ pha nào của chu kì, Mặt Trăng luôn hướng cùng một mặt của nó về Trái Đất.
Một số đặc điểm khác:
- Mặt Trăng chuyển động rất nhanh mỗi đêm trên Thiên cầu, mỗi giờ nó lệch về hướng Đông (hướng chuyển động của nó quanh Trái đất) hơn 0,5 độ, có nghĩ là cứ đúng 24 giờ sau, khi quan sát bạn sẽ thấy Trăng gần chân trời Đông hơn 13 độ.
- Việc thay đổi vị trí sau mỗi đêm này cho thấy tốc độ quay khá nhanh của Mặt Trăng quanh Trái đất.
Khoảng cách từ Trái Đất đén Mặt Trăng lớn hơn 30 lần bán kính Trái Đất - Mặt Trăng quay quanh Trái đất theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Quĩ đạo của nó có hình elip gần tròn với độ lệch khoảng cách của điểm xa nhất vàđiểm gần nhất chỉ có 6%. Chu kì quĩ đạo của nó là 27,3 ngày.
- Quĩ đạo của Mặt Trăng hơi lệch so với quĩ đạo chuyển động của Trái đất quanh Mặt Trời. Vì thế nên khi quan sát đường đi của nó trên Thiên Cầu, bạn thấy đường đi của nó lệch so với Hoàng Đạo một góc 5 độ 9 phút.
Bạn hãy thử quan sát chuyển động và vị trí một ngày của ngôi sao duy nhất của chúng ta, ngôi sao đã đưa lại cho tất cả chúng ta sự sống, Mặt Trời. Hàng ngày Mặt Trời mọc lên ở phía Đông và sau đó nó lặn ở phía Tây. Trung bình, mất 24h để từ giữa trưa quay trở lại giữa trưa của ngày hôm sau. Giữa trưa là gì? Đó là thời điểm trong ngày mà tại đó Mặt Trời có vị trí cao nhất so với đường chân trời của mỗi ngày. Và đồng hồ chỉ 24 giờ mỗi ngày của chúng ta chính là căn cứ vào chu kì này, gọi là ngày Mặt Trời (solar day). Mỗi ngày, bạn sẽ thấy Mặt Trời mọc và lặn lệch đi so với hôm trước một chút, nhưng dù thế nào thì chu kì và vị trí chính xác của nó lúc mọc, lặn so với chân trời cũng tuần hoàn trong đúng một năm.
Mặt khác, Mặt Trời mọc và lặn trên nền của các vì sao theo chu kì 1 năm. Chính xác chu kì là 365,24 ngày, và trong khoảng thời gian đó, Mặt Trời chuyển động trên Thiền Cầu hoàn thành một vòng 360 độ để bạn lại thấy nó có vị trí tương ứng với một số ngôi sao (một chòm sao) như thời điểm đó 1 năm trước. Trước đây, nhân loại từng coi Trái đất là trung tâm vũ trụ, và do đó cả Mặt Trời và bầu trời sao đêm đều chuyển động tròn quanh Trái Đất với những chu kì khác nhau tạo nên sự biến đổi về vị trí tương đối của Mặt Trời trên nền trời sao. Giờ đây thì chúng ta đều đã biết rằng những gì chúng ta nhìn thấy là do chuyển động của Trái đất trên quĩ đạo quanh Mặt Trời.
Đường đi biểu kiến trên nền trời sao của Mặt Trời được gọi là Hoàng Đạo. Vòng tròn Hoàng Đạo này lệch góc so với xích đạo trời 1 góc 23,5 độ do trục chính của Trái Đất nghiêng 1 góc 23,5 độ so với mặt phẳng quĩ đạo của nó quanh Mặt Trời. Hoàng đạo gồm có 12 chòm sao, và trong 1 năm, Mặt Trời sẽ lần lượt lướt qua 12 chòm sao đó. Trong thời gian Mặt Trời lướt qua chòm sao nào thì về đêm, bạn sẽ dễ dàng nhìn thấy chòm sao đối xứng của nó trên Hoàng Đạo. Hoàng đạo và xích đạo trời cắt nhau tại 2 điểm là điểm xuân phân - vernal (spring) equinox và điểm thu phân -autumnal equinox . Mặt Trời chuyển động trên Thiên Cầu và cắt xích đạo trời tại điểm xuân phân vào ngày 21 tháng 3 và cắt xích đạo trời tại điểm thu phần vào ngày 22 tháng 9 hàng năm. Điều đặc biệt nhất là khi Mặt Trời cắt xích đạo trời tại 2 điểm này thì tại mọi nơi trên thế giới đều có ngày (được chiếu sáng) và đêm dài bằng nhau trong 1 chu kì, mỗi nửa dài đúng 12h.
Các hệ toạ độ được dùng trong Thiên văn đều là các hệ toạ độ cầu, lấy chính thiên cầu làm hệ qui chiếu trên đó xác lập các toạ độ. Các hệ toạ độ này đợc sử dụng rộng rãi với mục đích chính là xác định vị trí chính xác trên thiên cầu. Từ đó có một cơ sở chính xác về vị trí của các thiên thể trên bầu trời, cũng như phân định chính xác ranh giới của các đám tinh vân lớn, các chòm sao...
Trong Thiên văn học quan sát hiện đại, có 3 hệ toạ độ thông dụng nhất thường được sử dụng là hệ toạ độ chân trời, hệ toạ độ xích đạo và hệ toạ độ hoàng đạo.
1- Hệ toạ độ chân trời
Trong hệ toạ độ này, có 2 điểm mốc được sử dụng là vòng chân trời (horizon) và thiên đỉnh (zenith). Từ 2 điểm mốc này, xác lập 2 giá trị toạ độ cho mỗi điểm cần xác định. 2 giá trị đó là độ cao (altitude) và độ phương (azimuth)
Trong hệ toạ độ này, có 2 điểm mốc được sử dụng là vòng chân trời (horizon) và thiên đỉnh (zenith). Từ 2 điểm mốc này, xác lập 2 giá trị toạ độ cho mỗi điểm cần xác định. 2 giá trị đó là độ cao (altitude) và độ phương (azimuth)
Độ cao (Altitude) h là khoảng cách góc giữa thiên thể và mặt phẳng chân trời. Trong hình vẽ minh hoạ, độ cao h chính là giá trị của góc XOT. Giá trị của h là từ âm 90 độ - đối với các thiên thể có vị trí tại thiên để (nadir) cho đến dương 90 độ - đối với các thiên thể nằm tại thiên đỉnh. Giá trị của độ cao này sẽ là âm nếu thiên thể nằm dưới đường chân trời (tức là không thể nhìn thấy) và dương nếu nằm phía trên đường chân trời.
Trong một số trường hợp, độ cao h này được thay thế bằng một giá trị tương ứng là zenith distance, là khoảng cách góc giữa thiên đỉnh và thiên thể cần xác định. Như vậy thì giá trị của chỉ số này sẽ là 0 nếu thiên thể nằm trên thiên đỉnh, là 90độ nếu thiên thể nằm trùng với chân trời và là 180 độ khi thiển thể nằm tại thiên để.
Trong một số trường hợp, độ cao h này được thay thế bằng một giá trị tương ứng là zenith distance, là khoảng cách góc giữa thiên đỉnh và thiên thể cần xác định. Như vậy thì giá trị của chỉ số này sẽ là 0 nếu thiên thể nằm trên thiên đỉnh, là 90độ nếu thiên thể nằm trùng với chân trời và là 180 độ khi thiển thể nằm tại thiên để.
Độ phương (Azimuth) a là giá trị góc tính từ điểm Nam (điểm chính nam của thiên cầu theo vị trí của người quan sát) theo hướng Tây đến vòng thẳng đứng đi qua thiên thể. Trong hình vẽ minh họa, điểm Nam được kí hiệu là S, góc độ phương là SOT. Giá trị của độ phương này là từ 0 đến 360 độ.
Lưu ý: Hệ toạ độ chân trời có giá trị tương đối với từng vị trí quan sát và từng thời điểm khác nhau do mỗi vị trí khác nhau, người quan sát sẽ có một góc quan sát khác nhau với các thiên thể và bản thân thiên cầu thì liên tục chuyển động trong ngày (nhật động). Vì lí do này, hệ toạ độ này chỉ có giá trị dùng trong quan sát và nghiên cứu trực tiếp, cũng như giúp ích trong việc xác định vị trí trên mặt đất.
