Что такое Экваториальная система координат?
Земля изображается в виде шара с северным и южным полюсами. Она также вращается с запада на восток вокруг своей оси в течение 24 часов. Земная ось — это воображаемая линия, проходящая от северного полюса к южному полюсу через центр Земли. В центре земного шара находится круг, плоскость которого перпендикулярна (прямоугольна) к линии, идущей от северного полюса к южному полюсу, через центр Земли. Этот круг называется экватором и считается большим кругом, поскольку его плоскость проходит через центр земного шара. Экватор находится на нуле градусов.
Круги, плоскости которых не проходят через центр земного шара, называются малыми кругами, например, полярным и антарктическим кругами. Кроме того, полукруги, проходящие от северного полюса к южному, называются меридианами. Меридиан, проходящий через Гринвич (в Лондоне), называется нулевым меридианом, Гринвичским меридианом или главным меридианом, который находится на нуле градусов.
И экватор, и нулевой меридиан имеют решающее значение при описании положения любого места на Земле. Например, экватор выступает в качестве ориентира при измерении широты (угловое расстояние севера или юга от экватора). С другой стороны, нулевой меридиан действует как ориентир при измерении долготы (угловое расстояние востока или запада от нулевого меридиана). Следовательно, значения (координаты) долготы и широты можно использовать для определения местоположения любого места на Земле с использованием таких систем, как земная система координат.
Измерение долготы и широты
Теперь этот же принцип можно применить и для определения местоположения небесного тела, звезд, спутников и других объектов на небе, но с использованием другой системы координат. Поэтому для достижения этой цели используется экваториальная система координат. Она отличается от земной системы координат, поскольку размещает объекты в небесной сфере, а не на Земле.
Начнем с того, что объекты на небе находятся в воображаемой сфере, называемой небесной сферой. Земля обычно находится в центре этой сферы. Проецирование оси Земли на небесную сферу дает две точки пересечения, называемые полюсами мира, то есть северный полюс мира и южный полюс мира. Кроме того, в результате проекции экватора Земли на небесную сферу образуется небесный экватор. Небесный экватор разрезал небесную сферу на две половины: северное и южное полушария.
Небесная сфера
Точка, находящаяся непосредственно над наблюдателем на Земле на небесной сфере, называется зенитом. Линия, соединяющая зенит наблюдателя с северным и южным полюсами мира, называется небесным меридианом. Кроме того, координаты, долгота и широта Земли при проецировании на небесную сферу порождают именно небесные координаты; склонение и прямое восхождение.
Следовательно, экваториальную систему координат можно использовать для определения местоположения объекта на небесной сфере по склонению и прямому восхождению. Эта система не зависит от местоположения наблюдателя. Следовательно, те же координаты объекта на небе могут быть использованы другим наблюдателем в другом месте. Это противоречит горизонтальной системе координат, которая определяет местоположение объектов на небесной сфере, но зависит от местоположения наблюдателя. Это означает, что объект, наблюдаемый из другого места, может иметь разные координаты. Для объектов, сближающихся с Землей (ОСЗ), таких как астероиды и кометы, их положение может быть установлено с использованием геоцентрической небесной системы отсчета.
Важность небесных координат
Небесные координаты — это значения, которые используются для определения точного местоположения объекта на небе. Эти координаты отражают концепцию координат долготы и широты. Координата долготы на небесной сфере называется прямым восхождением (RA), а координата широты на небесной сфере — склонением (Dec). Небесные координаты также представлены символами, то есть символ альфа представляет прямое восхождение, а склонение представлено символом сигмы.
Небесные координаты полезны в астрономии для определения местоположения объектов на небе относительно небесных полюсов, небесного экватора и эклиптики. Эклиптика определяется как путь, пройденный Солнцем, когда оно вращается или вращается в том же направлении, что и вращение Земли. Эклиптика обычно наклонена на 23,5 градуса к небесному экватору. Во время своего вращения Солнце обычно проходит небесный экватор дважды в год, поэтому половину года Солнце обычно находится в северном небесном полушарии, а другую половину года — в южном небесном полушарии.
Эклиптика
Весеннее равноденствие, также называемое весенним равноденствием, обычно приходится на момент пересечения небесного экватора на пути в северное небесное полушарие. Обычно это происходит 20 или 21 марта. Через шесть месяцев Солнце пересекает небесный экватор на пути в южное небесное полушарие. Это называется осенним равноденствием, и обычно оно приходится на 22 или 23 сентября. Эти два явления необходимы для определения небесных координат, особенно координат весеннего равноденствия, то есть координат RA.
Равноденствия
Небесные координаты никогда не бывают фиксированными и меняются каждый год. Поэтому в справочных целях астрономам приходится указывать период времени, когда они были зафиксированы.
Использование координат экватора
Основными координатами в экваториальной системе координат, т. е. координатами экватора, являются склонение и прямое восхождение. Эти координаты выражаются несколько иначе, чем координаты Земли (долгота и широта).
Прямое восхождение
Прямое восхождение определяет положение объектов на небе, например звезд, путем измерения расстояния на восток от точки, в которой Солнце пересекает небесный экватор во время весеннего равноденствия. Весеннее равноденствие — это период, когда Солнце пересекает небесный экватор на пути в северное небесное полушарие. Эта точка отсчета на небесном экваторе называется первой точкой Овна или острием Овна. Следовательно, прямое восхождение измеряется в восточном направлении вокруг небесной сферы от этой точки. Кроме того, прямое восхождение измеряется в часах, минутах и секундах.
Склонение
Склонение — это угловое расстояние объекта на небе от небесного экватора. Это расстояние обычно указывается в градусах, которые могут быть как положительными, так и отрицательными. Угловое расстояние от небесного экватора до северного небесного полушария обычно положительное, а угловое расстояние от небесного экватора до южного небесного полушария отрицательное. Следовательно, небесный экватор находится на нуле градусов, северный полюс мира — на +90 градусах, а южный полюс мира — на -90 градусах.
Склонение звезды
Итоги урока
Земля изображается в виде сферы с полюсами (Северный полюс и Южный полюс), большим кругом (экватором) и малыми кругами, например, Полярным и Антарктическим кругами. Кроме того, Земля вращается за 24 часа вокруг своей оси. Координаты долготы и широты определяют расположение мест и объектов на Земле. Считается, что звезды и другие небесные объекты расположены на небесной сфере, которая является воображаемой. Земля расположена в центре небесной сферы. Следовательно, особенности земной сферы можно спроецировать на небесную сферу. Например, небесная сфера имеет небесный экватор, небесные полюса, небесный меридиан, небесное северное полушарие, небесное южное полушарие, склонение (широта) и прямое восхождение (долгота). Объекты на небе располагаются с использованием экваториальной системы координат, в которой используются склонение и прямое восхождение.
Склонение — это угловое расстояние объекта от небесного экватора до северного или южного полюса. Склонение измеряется в градусах. Прямое восхождение измеряется в восточном направлении вокруг небесной сферы от первой точки Овна (куспида Овна). Это точка, где Солнце пересекает небесный экватор на пути в северное небесное полушарие. Этот период называется весенним равноденствием и знаменует собой начало весеннего сезона. Период, пересекаемый Солнцем по небесному экватору на пути в Южное небесное полушарие, называется осенним равноденствием. Путь, по которому движется Солнце при его вращении, называется эклиптикой.
Часто задаваемые вопросы
Что такое горизонтальная и экваториальная системы координат?
Горизонтальные и экваториальные системы координат используются для определения местоположения звезд и объектов на небесной сфере. Однако экваториальная система координат не зависит от местоположения наблюдателя, поэтому координаты объекта могут использоваться другим наблюдателем в другом месте. С другой стороны, горизонтальная система координат зависит от местоположения наблюдателя, и поэтому координаты объекта имеют тенденцию меняться в зависимости от местоположения наблюдателя.
Каковы координаты небесной сферы?
Координаты небесной сферы — это значения, которые используются для указания конкретного местоположения звезды или объекта на небе. Этими координатами являются склонение (угловое расстояние от небесного экватора) и прямое восхождение (восточное положение от первой точки Овна).
