مسار الشمس

مسار الشمس  هو الطريق الذي تتحرك فيه الشمس عبر السماء، حيث تبدو الشمس كأنها تدور في سماء الأرض، مع أن ما يحدث في الواقع هو أن الأرض تدور حول الشمس. وتتحرك الشمس في دائرة من الكرة السماوية تقسمها نصفين. والكوكبات الثلاث عشرة الواقعة ضمن هذا الدائرة (مسار الشمس) تُسمَّى الأبراج السماوية، وتسمى المنطقة التي تغطّيها هذه الأبراج بدائرة البروج. وقد كان الفلكيون القدماء يستخدمون نقطة تقاطع مسار الشمس وخط الاستواء السماوي كنقطة ابتدائية لحساب المواقع في السماء.
تقطع مسار الشمس (في وسط دائرة البروج) مستوى الاستواء السماوي بزاوية ميل تسمى ميل دائرة البروج وتقدر بحوالي 23°27' وهي متغيرة نتيجة تبادر الاعتدالين والترنح اللذان يحدثان تغييرا في وضعي كل من دائرة البروج ومستوى الاستواء بالنسبة للنجوم الثوابت.
تتواجد الشمس في حوالي 21 مارس و 23 سبتمبر في نقطة تقاطع مسار الشمس مع خط الاستواء السماوي. وهذان هما وقتي تساوي الليل والنهار (الاعتدالين)، وتسميان بنقطتي الربيع والخريف على التوالي. وفي حوالي 21 يونيو تصل الشمس إلى أقرب نقطة إلى الشمال على مسار الشمس، وفي حوالي 21 ديسمبر إلى أقرب النقط إلى الجنوب. وهذان هما وقتي بداية الصيف والشتاء وتسميان بنقطتي الانقلاب (نقطتي انقلاب الشمس) على التوالي. وكل من نقط الربيع والخريف والصيف والشتاء يبعد عن الآخر بمقدار بمقدار 90° في مقياس السماوي.
تُشكل الكواكب مع الشمس ما يُعرف بـسهل مسار الشمس أو سهل النظام الشمسي. وترجع هذه التسمية إلى أن مدارات الكواكب كلها تقع على مستوى واحد تقريباً، بحيث لا تميل عن بعضها إلا بشكل ضئيل. ونتيجة لهذا فالقمر والكواكب يكونوا بالقرب دائماً من مسار الشمس. والكواكب القزمة تميل بشكل أكبر من الكواكب عن مسار الشمس، فمثلاً، بلوتو يميل عنه بزاوية 17ْ وهاوميا بـ22.28ْ. ويميل محور دوران الأرض عن مسار الشمس بزاوية 23.5، وهذا هو سبب حدوث الفصول. 
ولمسار الشمس قطبان شمالي وجنوبي، قطب البروج الشمالي يقع في برج التنين وقطب البروج الجنوبي يقع في برج أبو سيف.أما البروج التي تنزلها الشمس في مسيرها فهي اثنا عشر برجاً هم.الحمل؛ الثور؛ التوأمان؛ السرطان؛ الأسد؛ العذراء؛ الميزان؛ العقرب؛ القوس؛ الجدي؛ الدلو؛ الحوت.وعندما تكمل الشمس مسيرها حول الأرض تشكل ما يسمى مستوى البروج وهو المستوى الذي رسمته الشمس من جراء مسيرها.

مسار الشمس والقمر

مدار القمر الذي يمر فيه عبر السماء قريب من مسار الشمس، مثله في ذلك مثل مدارات الكواكب. وبدقة أكبر فمدار القمر مائل بزاوية 5 درجات عن مسار الشمس، ولهذا فإن الكسوف والخسوف لا يحدثان كل شهر. فعملياً، ظل القمر موجود دائماً في الفضاء، ولو كان مداره ومدار الأرض على نفس المستوى لحجب الشمس عنها مرة في الشهر أثناء مروره أمام الشمس وهو يدور حول الأرض. لكن بسبب هذا الميل فإن الأرض لا تكون دائماً في منطقة ظل القمر، ومن ثم فلا يُرى الكسوف من عليها. ولنفس السبب فإن ظل الأرض الذي يُسبب الخسوف قليلاً ما يواجه القمر، فغالباً ما يمر القمر بجانب ظلها بسبب ميل مداره.

مسار الشمس والكواكب

معظم الكواكب - بما في ذلك الأرض - تملك مدارات على نفس المستوى تقريباً بفارق ضئيل يبلغ بضع درجات على الأكثر، حيث أنهم يبدون قريبين إلى مسار الشمس دائماً في السماء. ويُعد عطارد الاستثناء لأن ميل مداره يبلغ 7 درجات، مع أن هذا قليل نسبياً. وقد كان بلوتو هو الاستثناء الحقيقي في السابق حيث أن ميل مداره يبلغ 17 درجة، لكن تمت إعادة تصنيفه لاحقاً وأصبح كوكباً قزماً. وبقية الأجرام في النظام الشمسي الخارجي تملك مدارات شديدة الميل أيضاً حتى بالنسبة إلى بلوتو، فيبلغ ميلان مدار إيريس ما يقارب 45 درجة، وبقية الكواكب القزمة تملك مدارات ذات ميل مشابه.

نظام الإحداثيات السماوي

يوجد نظامان رئيسيّان للإحداثيّات السماوية هما النظام السمتي والاستوائي. ويتعلّق الثاني منهما بمسار الشمس، مع أن اعتماده الرئيسي هو على خط الاستواء السماوي. يوجد في نظام الإحداثيات السماوي - كنظام الإحداثيات الأرضي - خطوط طول ودوائر عرض، لكنها ذات أسماء مختلفة هي "الميل" و"المطلع المستقيم". وقد تم اختيار نقطتي تقاطع خط الاستواء السماوي مع مسار الشمس (الاعتدالان) لكي يكونا نقطتي الصفر في نظام الإحداثيات الاستوائي. حيث أن النقطة التي يتاقطع فيها المساران في فصل الربيع (الاعتدال الربيعي) هي نقطة الصفر التي يبدأ منها كل من الميل والمطلع المستقيم، ويُقاس الميل بالدرجات أما المطلع المستقيم فبالساعات والدقائق والثواني القوسية.