Stiri Online, Enciclopedie, Revista presei

Sisteme de coordonate utilizate in astronomie

in Astronomie

Poziţia stelelor pe bolta cerească este definită prin coordonate sferice calculate de către astronomi în urma efectuării de observaţii, prin intermediul unor instrumente specifice, din puncte fixe, reprezentate de observatoarele astronomice. Aceste coordonate sunt centralizate sub forma unor tabele numite efemeride şi sunt puse, anual, la dispoziţia diverşilor utilizatori. Ele sunt necesare lucrărilor de astronomie geodezică în cadrul cărora, pentru determinarea coordonatelor punctelor fundamentale se consideră stelele ca fiind puncte fixe, de coordonate cunoscute, raportate la sfera cerească.

Există posibilitatea adoptării mai multor plane de referinţă şi implicit, funcţie de acestea se pot defini mai multe sisteme de coordonate astronomice geodezice, de exemplu:

  • sistemul de coordonate orizontale;
  • sistemul de coordonate orare;
  • sistemul de coordonate ecuatoriale;
  • sistemul de coordonate ecliptice.

În cele ce urmează vor fi prezentate, pe rând, aceste sisteme de coordonate, stabilindu-se, pentru fiecare dintre ele planele de referinţă, tipul coordonatelor, precum şi alte caracteristici specifice.

Sistemul de coordonate orizontale

Este referit la poziţia unei stele, notată cu s, definită prin două coordonate: azimutul stelei, notat cu  A şi distanţa zenitală a acesteia, notată cu Z: s (A, Z), ambele coordonate fiind variabile în timp (depind de ora, notată cu H, la care s-au efectuat observaţiile) şi spaţiu (depind de poziţia punctului de staţie) şi din acest motiv se mai numesc şi coordonate locale, deci se poate scrie: A = A(H); Z = Z(H).

Pentru a putea fi utilizabile, acestor coordonate, trebuie să li se stabilească, în afară de ora locală, H, valoarea latitudinii astronomice, φa, a punctului de staţie şi de asemenea, în momentul efectuării observaţiilor, să se vizeze cu precizie direcţia cardinală sud, notată prescurtat cu S (figura nr. 14). O altă direcţie esenţială pentru stabilirea acestui tip de coordonate astronomice este cea a zenitului, Z, care este direcţia verticalei la geoid în punctul de staţie considerat, materializabilă, din punct de vedere fizic prin intermediul firului cu plumb. După cum ştim însă, aceasta se poate stabili, cu precizie, prin efectuarea centrării şi calării instrumentului de măsurat, deoarece axa principală a acestuia, VV, coincide cu verticala locului sau normala la geoid în acel punct.

În figură, considerăm o secţiune meridiană a sferei cereşti, ce corespunde meridianului punctului de staţie, PS, aflat în centrul acesteia pe care sunt poziţionate următoarele elemente: direcţia zenitnadir (Z – Na), axa polilor PP΄, planul orizontului punctului de staţie cu direcţiile cardinale nordsud (N – S), precum şi traiectoria stelei s, denumită verticalul acesteia. Se observă că, azimutul astronomic al stelei este unghiul măsurat în sens direct, de la meridianul locului până la verticalul acesteia.

coordonate

Steaua considerată, răsare şi apune pe bolta cerească şi, funcţie atât de poziţia cât şi de tipul paralelului diurn ale acesteia, azimutul poate lua următoarele valori:

  1. dacă paralelul diurn al stelei nu include zenitul vor fi:

A = 0º corespunzător culminaţiei superioare;

A = 180º corespunzător culminaţie inferioare;

deci 0º £ A £ 180º

  1. dacă paralelul diurn al stelei include zenitul vor fi:

A = 0º = 360º  corespunzător culminaţiei superioare;

A = 180º corespunzător culminaţie inferioare;

deci 0º £ A £ 360º

Comparativ putem considera pentru Soare, următoarele valori ale azimutului astronomic:

A = 0º corespunzător amiezii;

A = 180º corespunzător miezului nopţii;

Sistemul de coordonate orare

Este referit la poziţia unei stele, notată cu s, definită prin două coordonate: unghiul orar al acesteia, notat cu H şi declinaţia stelei, notată cu d: s (H, d) şi are ca plane de referinţă planul meridianului locului şi planul ecuatorului ceresc. Unghiul orar, H, al stelei se măsoară de-a lungul ecuatorului ceresc, în sens orar, iar declinaţia stele, d, se măsoară de-a lungul meridianului său ceresc, de la poziţia sa pe boltă până la proiecţia sa pe ecuatorul ceresc (figura nr. 14). În cadrul mişcării diurne, coordonata d rămâne în permanenţă constantă, spre deosebire de coordonata H, care este o funcţie liniară de timp, reprezentând o măsură a rotaţiei Pământului în jurul axei sale, prezentând următoarele valori:

H = 0º în momentul trecerii stelei prin meridianul sudic;

H = 360º în momentul trecerii stelei prin meridianul nordic care se mai numeşte şi semimeridianul inferior;

deci 0º £ H £ 360º

În astronomie, coordonata H se exprimă în unităţi de timp, între acestea şi unităţile unghiulare existând următoarele corespondenţe:

24 ore = 360º

1 oră = 15º

1 minut = 15′

1 secundă = 15″

coordonate orare

În ceea ce priveşte declinaţia, se pot evidenţia următoarele aspecte:

d = 0º în cazul stelelor ecuatoriale;

d > 0º în cazul stelelor nordice;

d < 0º în cazul stelelor sudice.

Sistemul de coordonate ecuatoriale

Este un sistem de coordonate ce nu depinde de mişcarea de rotaţie a Pământului în jurul axei sale şi este referit la poziţia unei stele, notată cu s, definită prin două coordonate: ascensia dreaptă a stelei, notată cu a şi declinaţia stelei, notată cu d: s ( a, d) şi are ca plane de referinţă planul meridianului ceresc al punctului vernal, g şi planul ecuatorului ceresc. Este de remarcat faptul că ambele coordonate ale acestui sistem sunt constante în timp, motiv pentru care, în cadrul publicaţiilor astronomice internaţionale, coordonatele stelelor sunt definite în acest sistem. Ascensia dreaptă a stelei, a,  se măsoară de-a lungul ecuatorului ceresc, în sens orar, spre punctul vernal g iar declinaţia stele, d, se măsoară de-a lungul meridianului ceresc al stelei, conform figurii nr. 15:

coordonate ecuatoriale

figura 15

 

Făcând abstracţie, atât de mişcarea de precesie cât şi de mişcările proprii ale stelelor, în cadrul acestui sistem de coordonate astronomice, ambele coordonate, atât  a cât şi d rămân constante în timp. Ambele coordonate se exprimă în unităţi unghiulare dar, destul de frecvent, în tabelele astronomice, ascensia dreaptă a stelei apare exprimată în unităţi de timp. Corespondenţa dintre cele două unităţi de măsură ne este deja cunoscută de la prezentarea sistemului de coordonate orare.

Datorită fenomenului de precesie, care are drept consecinţă mutarea originii punctului vernal g, aceste coordonate (în mai mare măsură ascensia dreaptă a stelei) suferă, în timp, modificări lente.

 

5.4. Sistemul de coordonate ecliptice

Este analog sistemului de coordonate ecuatoriale deoarece nu depinde de mişcarea de rotaţie a Pământului în jurul axei sale şi este referit la poziţia unei stele, notată cu s, definită prin două coordonate: latitudinea ecliptică a stelei, notată cu β şi longitudinea ecliptică a stelei, notată cu l: s(b, l)

şi are ca plane de referinţă planul meridianului ceresc al punctului vernal, g şi planul eclipticii, conform figurii nr. 16:

coordonate ecliptice

Ambele coordonate ale acestui sistem se exprimă numai în unităţi unghiulare dat fiind faptul că rotaţia diurnă a sferei cereşti nu se produce în jurul axei polare a eclipticii. Este un sistem de coordonate astronomice mai puţin utilizat, servind unor scopuri bine definite, şi anume:

  • efectuarea unor transcalcule de coordonate ce servesc cercetării eclipselor de lună şi de soare;
  • efectuarea de studii astronomice asupra fenomenului de precesie.

După cum s-a mai spus, stelele trec la meridianul locului în ordinea ascensiei lor drepte. Momentul trecerii punctului vernal g = prin meridianul locului marchează momentul 0 al timpului sideral θ deci:

θ = unghiul orar al punctului vernal g = timpul sideral

În concluzie, fiecare punct de pe suprafaţa terestră are propriul său timp sideral raportat la meridianul locului.

Între coordonatele astronomice ale celor patru sisteme de coordonate definite anterior există relaţii matematice, stabilite prin utilizarea formulelor fundamentale ale trigonometriei sferice, în triunghiul de poziţie a stelei, reprezentat în figura nr. 17. În cadrul acestuia cu ω s-a notat unghiul paralactic al stelei.

Latitudinea triunghiului sferic depinde atât de coordonatele astronomice ale stelei cât şi de latitudinea punctului considerat iar vârfurile acestuia sunt: polul P, zenitul  Z şi steaua considerată s. În timpul mişcării diurne, latitudinile: (90º ­ φ) şi (90º ­ δ) rămân constante, toate celelalte elemente ale triunghiului fiind însă variabile funcţie de timp. În momentul trecerii stelei prin meridianul locului, triunghiul sferic degenerează într-un segment de cerc de rază maximă.

loading...
DESCARCA APLICATIA CYD PE MOBIL
Aplicatie CYD Google Play

Nu sunt un artist, nu sunt un talentat scriitor, sunt om ca si tine. Doar ca diferentele dintre mine si tine o fac obiceiurile noastre si viata pe care o traim. Nu ne invartim in aceleasi anturaje, nu avem acelasi limbaj, la dracu nici macar nu ne cunoastem, dar sigur avem de impartit idei sau am avut aceleasi idei o data, desi repet nu ne cunoastem. Nu te stiu, nu te cunosc, nu te vad, nu te ating, nu te caracterizez, nu te critic, nu te injur, nu te admir, nu te laud, dar tu poti sa ma critici, aplauzi, caracterizezi, poate chiar si sa ma apreciezi. E dreptul tau, e timpul tau.

Latest from Astronomie

LIKE-ul tau CONTEAZA!Ti-a placut articolul si ai dat LIKE? Inchide aici
Mergi la Sus

Copyright © 2016 by CYD.RO. Toate drepturile sunt rezervate
Designed by Dianys Media Solutions - realizare site web - creare site web