Допустим, что можно остановить вращение Земли и наблюдать только смещение Солнца относительно звезд. Систематически наблюдая в одно и то же вечернее время за положением ярких звезд и созвездий в западной части неба, следует убедиться в том, что с каждым днем созвездия заходят все раньше и раньше, т.е. перемещаются навстречу Солнцу. Таким образом, исчезают для наблюдений те созвездия, в которые входит Солнце, и наоборот, утром становятся видимыми те, с которых сходит Солнце. Эти созвездия все раньше восходят в восточной части неба.
Но Солнце перемещается не только в плоскости небесного экватора (изменяется прямое восхождение - alfa), но и в перпендикулярном направлении (изменяется склонение - delta). В этом можно убедиться, пронаблюдав высоту Солнца в полдень в разное время года.
Звезды, имеющие постоянное склонение, кульминируют всегда на одной и той же высоте, Солнце же в летнее время в полдень поднимается высоко над горизонтом, а зимой проходит низко, что отражается и на продолжительности дня и на количестве получаемой теплоты. Следовательно, Солнце летом отклоняется от плоскости небесного экватора в одну сторону, к северному полюсу, а летом - в другую, к южному полюсу.
Точно в плоскости экватора Солнце находится в дни осеннего и весеннего равноденствий, когда продолжительность дня равна продолжительности ночи. Измерениями простейшими угломерными приспособлениями или по тени от гномона (вертикального шеста) можно определить высоту Солнца в полдень летом - hs, а также зимой - hw. Из связи астрономических системы координат с широтой местности известно, что высота светила в верхней кульминации h равна:
h = 90 - fi + delta, где: fi - широта данного места, delta - склонение, угловое расстояние светила от небесного экватора.
Поскольку широта местности не меняется, из изменений высоты Солнца следует, что меняется его склонение. Широту местности приближенно для данного населенного пункта можно определить по географической карте (для Ростова 47° 13' ), тогда по измерениям высоты h можно найти, что летом максимальное удаление от небесного экватора составляет +23.5°, а в зимнее время равно -23.5°. Также можно установить, что на небесном экваторе Солнце находится 21 марта и 23 сентября, в эти дни склонение Солнца равно 0°.
Таким образом, на звездной карте можно прочертить годичный путь Солнца относительно звезд, который представляет собой большой круг, наклоненный к экватору под углом в 23.5¦, называемый эклиптикой. Созвездия, по которым проходит эклиптика, называются зодиакальными. В настоящее время выделено 12 таких созвездий ( Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей ) и считается, что в течение месяца Солнце находится в каждом таком созвездии, примерно в 20-х числах переходя из одного созвездия в другое. Отсюда следует, что зодиакальное созвездие, в котором в данное время находится Солнце, не может быть наблюдаемо, так как оно выходит и заходит вместе с ярким диском Солнца, но зато в полночь хорошо наблюдаются противоположные созвездия, в которых Солнце находилось 6 месяцев назад.
Различают хорошо наблюдаемые зимние зодиакальные созвездия такие, как Телец, Близнецы, Рак, Лев и летние - Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог. Следует помнить, что годичное перемещение Солнца относительно звезд является в действительности результатом движения Земли вокруг Солнца
