Склонение в астрономии (обозначается или dec — от англ. declination) — координата объекта на небесной сфере, которая не меняется при суточном вращении Земли. Склонение равно угловому расстоянию на небесной сфере от плоскости небесного экватора до светила, оно положительно для объектов в северном полушарии и отрицательно — в южном.

Экваториальные и эклиптические координаты небесных тел. Склонение обозначено

Описание править

 
Карта звёздного неба, на которой вдоль горизонтальных прямых склонение постоянно

В экваториальной системе небесных координат одной из двух координат является склонение. Склонение светила — дуга круга склонений между ним и плоскостью экватора[1][2], или, проще говоря, угловое расстояние между светилом и небесным экватором. Склонение считается положительным, если светило находится в северном полушарии небесной сферы, и отрицательным — если в южном. Таким образом, склонение может находиться в диапазоне от −90° до +90°[3][4], причём эти значения достигаются, соответственно, на южном и на северном полюсах мира, а на небесном экваторе склонение равно нулю[5].

Склонение принято обозначать   или dec (от англ. declination)[3][6]. В редких случаях его могут заменять полярным расстоянием  , которое равно угловому расстоянию между светилом и северным полюсом мира, таким образом,   и эта величина меняется от 0 до 180°[1].

В первой экваториальной системе координат дополнительно к склонению используется часовой угол светила  , а во второй экваториальной — прямое восхождение  . Склонение, как и прямое восхождение не меняются из-за суточного вращения Земли, поэтому вторая экваториальная система используется наиболее широко[7].

Суточное движение светил править

Склонение светила связано с высотами его верхней и нижней кульминации   и   посредством географической широты места наблюдения  , причём широты в южном полушарии считаются отрицательными. Формулы для   примут разный вид в зависимости от соотношения между   и  [8][9]:

если  , то   и верхняя кульминация происходит к югу от зенита;
если  , то   и верхняя кульминация происходит к северу от зенита;
если  , то верхняя кульминация происходит точно в зените, на высоте  .

Высота нижней кульминации определяется формулой  [10].

Если  , то светило никогда не заходит под горизонт и называется незаходящим; если  , то светило никогда не восходит из-за горизонта и называется невосходящим. Таким образом, если  , то в ходе суточного движения светило восходит и заходит. Для северного полушария, если  , то светило является незаходящим, если   — невосходящим[11][12].

Положения восхода и захода светил, если они возможны, также зависят от склонения. Светила с нулевым склонением восходят на востоке и заходят на западе, тогда как при   восход и заход происходят на северо-востоке и северо-западе соответственно, а при   — на юго-востоке и на юго-западе[11].

Со склонением светила и широтой места наблюдения можно также связать часовой угол   и азимут точки  , где происходит его восход и заход[13]:

 

Если данное уравнение не имеет решений, то светило является незаходящим или невосходящим; если решение только одно, то светило касается горизонта в верхней либо в нижней кульминации, что возможно при   или  . В остальных случаях уравнение имеет два решения,   и  , причём   и   соответствует восходу, а   и   соответствует заходу. Азимут точек восхода и захода определяется из системы уравнений[13]:

 
 

Склонение Солнца править

Склонение и прямое восхождение Солнца меняются в течение года из-за вращения Земли вокруг Солнца. В момент весеннего равноденствия Солнце находится в точке весеннего равноденствия, и его склонение и прямое восхождение равны нулю. После этого склонение Солнца начинает увеличиваться и доходит до максимального значения — 23°26' — в момент летнего солнцестояния, и в этот момент его прямое восхождение равняется 6h. После этого оно начинает уменьшаться: в момент осеннего равноденствия склонение снова равняется нулю, а прямое восхождение — 12h. В момент зимнего солнцестояния склонение достигает своего минимума — −23°26′ (прямое восхождение равно 18h), после чего снова начинает расти и доходит до нуля в момент весеннего равноденствия. Таким образом, в разные сезоны световой день длится по-разному, а в приполярных областях бывают полярные дни и полярные ночи[14].

Влияние прецессии править

Из-за прецессии оси Земли меняется положение полюсов мира и небесного экватора с периодом в 26000 лет, следовательно, даже у неподвижных объектов меняется склонение и прямое восхождение. Для точной записи координат необходимо учитывать момент времени, в который они были измерены, называемый эпохой. Координаты также можно пересчитать для другой эпохи, и в данный момент в основном используется эпоха J2000.0, которой соответствует момент полудня 1 января 2000 года[15].

Примечания править

  1. 1 2 Жаров, 2006, с. 75—76.
  2. Склонение. Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 25 января 2023. Архивировано 25 января 2023 года.
  3. 1 2 Karttunen et al., 2016, p. 17.
  4. Кононович, Мороз, 2004, с. 20—21.
  5. Declination (англ.). Encyclopedia Britannica. Дата обращения: 27 января 2023. Архивировано 27 января 2023 года.
  6. Celestial Coordinates. spiff.rit.edu. Дата обращения: 25 января 2023. Архивировано 25 января 2023 года.
  7. Кононович, Мороз, 2004, с. 21—22.
  8. Кононович, Мороз, 2004, с. 17, 25.
  9. Жаров, 2006, с. 94—95.
  10. Кононович, Мороз, 2004, с. 25.
  11. 1 2 Кононович, Мороз, 2004, с. 23.
  12. Karttunen et al., 2016, pp. 19—20.
  13. 1 2 Жаров, 2006, с. 96—97.
  14. Кононович, Мороз, 2004, с. 27—28.
  15. Karttunen et al., 2016, pp. 22—23.

Литература править

  • Кононович Э. В., Мороз В. И. Общий курс астрономии. — 2-е, исправленное. — М.: УРСС, 2004. — 544 с. — ISBN 5-354-00866-2.
  • Жаров В. Е. Сферическая астрономия. — Фрязино: Век 2, 2006. — 480 с. — (Монографии и учебники). — 500 экз. — ISBN 5-85099-168-9.
  • Karttunen H., Kroger P., Oja H., Poutanen M., Donner K. J. Fundamental Astronomy. — 6th Edition. — Berlin; Heidelberg; N. Y.: Springer, 2016. — 550 p. — ISBN 978-3-662-53045-0.