Система небесных координат: различия между версиями

[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
уточнение
Нет описания правки
Строка 1:
'''Система небесных координат''' используется в [[астрономия|астрономии]] для описания положения [[небесное светило|светил]] на небе или точек на воображаемой [[небесная сфера|небесной сфере]]. Координаты светил или точек задаются двумя угловыми величинами (или дугами), однозначно определяющими положение объектов на небесной сфере. Таким образом, система небесных координат является [[Сферическая система координат|сферической системой координат]], в которой третья координата  — расстояние  — часто неизвестна и не играет роли.
 
Системы небесных координат отличаются друг от друга выбором основной плоскости (см. [[Фундаментальная плоскость|'''[[Фундаментальная плоскость]]''']]) и началом отсчёта. В зависимости от стоя́щей задачи, может быть более удобным использовать ту или иную систему. Наиболее часто используются ''горизонтальная'' и ''экваториальная системы координат''. Реже  — ''эклиптическая'', ''галактическая'' и другие.
 
== Горизонтальная топоцентрическая система координат ==
{{главная|Горизонтальная система координат}}
В этой системе центр помещается в месте нахождения наблюдателя на поверхности земли, основной плоскостью является плоскость [[математический горизонт|математического горизонта]]. Одной координатой при этом является либо ''высота'' [[небесное светило|светила]] ''h'', либо его ''зенитное расстояние'' ''z''. Другой координатой является ''[[Азимут (астрономия)|азимут]]'' ''A''. Вследствие того, что горизонтальная система координат всегда топоцентрическая (наблюдатель всегда находится на поверхности земли, либо на некотором возвышении) слово "«топоцентрическая"» обычно опускается.
 
''Высотой'' ''h'' светила называется дуга [[вертикал|вертикального круга]] от математического горизонта до светила, или угол между плоскостью математического горизонта и направлением на светило. Высоты отсчитываются в пределах от 0° до +90° к [[Зенит (астрономия)|зениту]] и от 0° до −90° к [[надир]]у.
Строка 12:
 
''Азимутом'' ''A'' светила называется дуга математического горизонта от [[точка юга|точки юга]] до вертикального круга светила, или угол между [[полуденная линия|полуденной линией]] и линией пересечения плоскости математического горизонта с плоскостью вертикального круга светила. Азимуты отсчитываются в сторону суточного вращения небесной сферы, то есть к западу от точки юга, в пределах от 0° до 360°. Иногда азимуты отсчитываются от 0° до +180° к западу и от 0° до −180° к востоку. (В [[геодезия|геодезии]] азимуты отсчитываются от [[точка севера|точки севера]].)
 
=== Изменения координат при вращении небесной сферы ===
''Высота'' ''h'', ''зенитное расстояние'' ''z'', ''азимут'' ''A'' и ''часовой угол'' ''t'' [[небесное светило|светил]] постоянно изменяются вследствие вращения небесной сферы, так как отсчитываются от точек, не связанных с этим вращением. ''Склонение'' ''δ'', ''полярное расстояние'' ''p'' и ''прямое восхождение'' ''α'' светил при вращении небесной сферы не изменяются, но они могут меняться из-за движений светил, не связанных с суточным вращением.
Строка 17 ⟶ 18 :
== Первая экваториальная система координат ==
{{main|Экваториальная система координат}}
В этой системе основной плоскостью является плоскость [[Небесный экватор|небесного экватора]]. Одной координатой при этом является ''склонение'' ''δ'' (реже  — ''полярное расстояние'' ''p''). Другой координатой  — ''часовой угол'' ''t''.
 
{{anchor|Склонение}}
Строка 30 ⟶ 31 :
[[Файл:Экваториальная система координат.png|250px|thumb|Использование экваториальной системы координат.]]
 
В этой системе, как и в первой экваториальной, основной плоскостью является плоскость небесного экватора, а одной координатой  — ''склонение'' ''δ'' (реже  — ''полярное расстояние'' ''p''). Другой координатой является ''прямое восхождение'' ''α''.
 
{{anchor|Прямое восхождение}}
''[[Прямое восхождение|Прямым восхождением]]'' ''(RA, [[α]])'' [[небесное светило|светила]] называется дуга [[Небесный экватор|небесного экватора]] от [[точка весеннего равноденствия|точки весеннего равноденствия]] до круга склонения светила, или угол между направлением на точку весеннего равноденствия и плоскостью круга склонения светила. Прямые восхождения отсчитываются в сторону, противоположную суточному вращению небесной сферы, в пределах от 0° до 360° (в градусной мере) или от 0<sup>h</sup> до 24<sup>h</sup> (в часовой мере).
 
RA  — астрономический эквивалент земной [[долгота|долготы]]. И RA и долгота измеряют угол восток-запад вдоль экватора; обе меры берут отсчёт от нулевого пункта на экваторе. Для долготы, нулевой пункт  — [[Гринвичский меридиан|нулевой меридиан]]; для RA нулевой отметкой является место на небе, где Солнце пересекает [[небесный экватор]] в весеннее равноденствие.
 
''[[Склонение (астрономия)|Склонение]]'' (''[[δ]]'') в [[астрономия|астрономии]]  — одна из двух координат экваториальной системы координат. Равняется угловому расстоянию на [[небесная сфера|небесной сфере]] от плоскости [[небесный экватор|небесного экватора]] до светила и обычно выражается в [[Градус (геометрия)|градусах]], минутах и секундах дуги. Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу.
* Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°
* Склонение северного полюса [[небесная сфера|небесной сферы]] равно +90°
Строка 58 ⟶ 59 :
== Эклиптическая система координат ==
{{main|Эклиптическая система координат}}
В этой системе основной плоскостью является плоскость [[эклиптика|эклиптики]]. Одной координатой при этом является ''эклиптическая широта'' ''β'', а другой  — ''эклиптическая долгота'' ''λ''.
 
''Эклиптической широтой'' ''β'' [[небесное светило|светила]] называется дуга [[круг широты|круга широты]] от эклиптики до светила, или угол между плоскостью эклиптики и направлением на светило. Эклиптические широты отсчитываются в пределах от 0° до +90° к [[северный полюс эклиптики|северному полюсу эклиптики]] и от 0° до −90° к [[южный полюс эклиптики|южному полюсу эклиптики]].
Строка 66 ⟶ 67 :
== Галактическая система координат ==
{{главная|Галактическая система координат}}
В этой системе основной плоскостью является плоскость нашей [[Млечный Путь|Галактики]]. Одной координатой при этом является ''галактическая широта'' ''b'', а другой  — ''галактическая долгота'' ''l''.
 
''Галактической широтой'' ''b'' [[небесное светило|светила]] называется дуга [[круг галактической широты|круга галактической широты]] от эклиптики до светила, или угол между плоскостью [[галактический экватор|галактического экватора]] и направлением на светило.
Строка 83 ⟶ 84 :
 
== История и применение ==
Небесные координаты употреблялись уже в глубокой древности. Описание некоторых систем содержится в трудах древнегреческого [[геометр]]а [[Евклид]]а (около 300 до  н.  э.). Опубликованный в «[[Альмагест]]е» [[Птолемей|Птолемея]] звёздный каталог [[Гиппарх]]а содержит положения 1022 звёзд в эклиптической системе небесных координат.
 
Наблюдения изменений небесных координат привели к величайшим открытиям в астрономии, которые имеют огромное значение для познания Вселенной. К ним относятся явления [[прецессия|прецессии]], [[нутация|нутации]], [[Аберрация света|аберрации]], [[параллакс]]а, собственных движений звёзд и другие. Небесные координаты позволяют решать задачу измерения времени, определять [[географические координаты]] различных мест земной поверхности. Широкое применение находят небесные координаты при составлении различных звёздных каталогов, при изучении истинных движений небесных тел  — как естественных, так и искусственных  — в небесной механике и астродинамике и при изучении пространственного распределения звёзд в проблемах звёздной астрономии.
 
== Использование различных систем координат ==
 
=== Использование горизонтальной топоцентрической системы координат ===
'''Горизонтальная топоцентрическая система координат''' используется наблюдателем, находящимся в определенномопределённом месте на поверхности земного шара для определения положения [[небесное светило|какого-либо светила]] на небе.
Координаты небесных светил в данной системе координат могут быть получены с помощью угломерных инструментов и при наблюдениях в [[телескоп]], смонтированный на [[азимутальная монтировка|азимутальной установке]].
Строка 99 ⟶ 101 :
=== Использование первой экваториальной системы координат ===
'''Первая экваториальная система координат''' используется для определения точного времени и при наблюдениях в телескоп, смонтированный на [[экваториальная монтировка|экваториальной установке]].
 
=== Использование второй экваториальной системы координат ===
'''Вторая экваториальная система координат''' является общепринятой в [[астрометрия|астрометрии]].
 
В '''экваториальной гелиобарицентрической системе координат''' составляются современные звёздные карты и описываются положения светил в каталогах. При этом координаты светил приводятся к определенномуопределённому положению небесного экватора и точки весеннего равноденствия, то есть к определеннойопределённой эпохе (в астрономии применяются эпохи [[B1950]] и [[J2000.0]]).
 
'''Экваториальная геоцентрическая система координат''' отличается от '''экваториальной гелиобарицентрической системы координат''' тем, что координаты звездзвёзд скорректированы в ней из-за явления годичного [[паралакс]]а, а положение небесного экватора и точки весеннего равноденствия приводятся к текущей дате.
 
=== Использование эклиптической системы координат ===
'''Эклиптическая геоцентрическая система координат''' используется в небесной механике для расчетарасчёта [[Орбита|орбиты]] [[Луна|Луны]], а также является основной или единственной в большинстве школ [[Астрология|астрологии]].
 
'''Эклиптическая гелиоцентрическая система координат''' используется для расчетарасчёта орбит [[планеты|планет]] и других тел [[Солнечная система|Солнечной системы]] обращающихся вокруг Солнца.
 
=== Применение различных систем небесных координат ===
На практике, как правило, требуется пользоваться несколькими системами координат.
Например для расчетарасчёта положения Луны на небе необходимо сначала рассчитать координаты Луны в эклиптической геоцентрической системе координат, пересчитать координаты в экваториальную геоцентрическую систему координат, затем перейти к горизонтальной топоцентрической системе координат.
 
== См. также ==
Строка 123 ⟶ 126 :
 
== Литература ==
{{Навигация}}
* {{ВТ-ЭСБЕ|Координаты, в астрономии|[[Витковский, Василий Васильевич|Витковский В. В.]],}}
* {{cite book|first1=William Marshall |last1=Smart
|title=Text-book on spherical astronomy
|publisher=[[Cambridge University Press]]
|year=1949
|bibcode=1965tbsa.book.....S
}}
* {{cite book| first1= Kenneth R. |last1=Lang
|title=Astrophysical Formulae
|year=1978
|publisher=Springer
|isbn=3-540-09064-9
|bibcode=1978afcp.book.....L
}}
* {{cite book|first1=L. G. |last1=Taff
|title =Computational spherical astronomy
|year=1980
|publisher=Wiley
|bibcode=1981csa..book.....T
}}
* {{cite book| first1=H. |last1=Karttunen
|first2=P. |last2=Kröger
|first3=H. |last3=Oja
|first4=M. |last4=Poutanen
|first5=H. J. |last5=Donner
|title=Fundamental Astronomy
|year=2006
|isbn=978-3-540-34143-7
|bibcode=2003fuas.book.....K
}}
* {{cite book|first1=G. D. |last1=Roth
|title=Handbuch für Sternenfreunde
|isbn=3-540-19436-3
|publisher=Springer
}}
 
== Ссылки ==
{{Навигация}}
|Портал = Астрономия
}}
* [http://aa.usno.navy.mil/software/novas/novas_info.php NOVAS], the [http://www.usno.navy.mil/USNO/ U.S. Naval Observatory’s] Vector Astrometry Software, an integrated package of subroutines and functions for computing various commonly needed quantities in positional astronomy{{ref-en}}
* [http://www.iausofa.org/ SOFA], the [http://www.iau.org/ IAU’s] Standards of Fundamental Astronomy, an accessible and authoritative set of algorithms and procedures that implement standard models used in fundamental astronomy{{ref-en}}
 
{{ВС}}
{{Орбиты}}
{{Небесная механика}}