赤道坐标系不太复杂。但是,对于刚接触此方法的人来说,起初似乎很吓人。
有一个简单的方法来解释它吗?
赤道坐标系不太复杂。但是,对于刚接触此方法的人来说,起初似乎很吓人。
有一个简单的方法来解释它吗?
Answers:
投射到空中的系统
假设所有星星都涂在一个大球的内部,而您就在球的中心。想象中的球称为天球。如果地球没有挡住视线的下半部分,并且太阳没有使蓝天如此明亮,那么您将可以从任何方向观察恒星。
首先,地球的自转会导致想象中的星星球似乎在天空中移动。如果您仰头(在北半球)朝北,星星从左向右缓慢滑动。但是有两个点,恒星似乎没有移动:这两个点直接在地球的北极和南极上方。投影到天空中的这两个点分别标记为北,南,天极。
接下来,地球的赤道投射到天空中,并标记为“天赤道”。
最后,理清东西方向的位置(即,如果您仰卧,则向左,然后向北),需要任意选择:可以想象天空中有无数个圆圈。(例如,月亮大小的小圆圈,以及许多更大的圆圈。)可以绘制的最大圆圈从几何学上称为“大圆圈”。指向北天极(如果您在北半球朝南,则在头顶和后方),然后向南画一条直线到地平线,然后穿过南天极在脚下向下并回到北天极。您刚刚穿越天球,一直围绕着天球画了一个大圆圈。
但是那个大圈子只是无数类似圈子中的一个。一个人可以从北极天地开始,向左或向右画一个大圆圈。因此,天文学家选择了一个特定的大圆圈,并将该圆圈的一侧标记为“零度”,或者,“我们将从这里开始测量角度”。
那么我们如何使用这个系统呢?
“右提升”是从所选择的大圆圈的零度一半向右(从左到右,如果您在北半球朝南)测量的。因此,只要进行正确的提升,就可以找到一个大圆圈的相应一半。对于给定的向右提升,您需要从北天极到南天极中选择半个圆。(这称为经度相等的线。)
“赤纬”是从天赤道测量的。天赤道穿过您的经度线的中间。从天赤道到北天极向北90°(+),到南天极向南90°(-)。因此,我们可以从天赤道沿该经度线从+ 90°(向北)到-90°(向南)测量。(不要被“正偏角”所迷惑; 45度偏角是从天赤道向北的。)
请注意,该系统不依赖于您在地球上的位置,也不依赖于一天中的时间。如果您有一个右上扬和一个偏角,那么您将在天球上指定一个明确的位置。该系统实际上非常简单,但是还需要弄清楚地球的自转(一天中的时间)以及您所处的地理位置。
我现在在想什么
朝南(如果您位于北半球。)您的纬度是多少?从地理上讲,您距地球赤道有多远?如果您在北纬40°,那么北纬40°的天体偏角就在您的头顶上。从头顶正上方向北倾斜50°是10°。但是对于每个偏角,您在天空中都有一个圆点,它们的偏角相同。圆以天极为中心。随着地球转动,它似乎在头顶缓慢旋转。注意:如果您在赤道,那么这个圆圈就是天体的赤道,这是一个很大的圆圈。当您接近任一极点时,圆会变小。两极,这个圆圈崩溃到一个点。
正确的提升,您只需要向上看。在地球自转时,每天随意选择的零度线似乎在天空中自转。同样,在一年的时间里,地球绕太阳的轨道使天空更加明显。(什么是冬季中空的头顶,仲夏时节就在您的脚下!)因此,有一个偏移量– 该日期在午夜时分的开销是正确的提升,现在距午夜有几小时(以小时为单位)?结合这两者,您可以随时随地找出正确的提升方式。
(潜在的编辑:我故意不使用NCP,RA等的缩写,因为这会使人们更难以学习本材料。)
赤道坐标系非常类似于地球仪或地图上使用的系统。要指定球体或地球上的点,您只需要两个数字。这些是经度和纬度。
在地球上,您的经度为-180º至+180º,纬度为-90º至+90º。南极位于-90º纬度,北极位于+90º纬度。
天空使用相同的系统,投影到假想的天球上。天空的赤道与地球的赤道在同一位置。仅投影到(无限大)天空球体上。您可以在网上找到很多非常不错的图片。
但是,由于地球自转,因此如果仅是同步投影,则天空的坐标系也会自转。因此,每个星星的坐标取决于一天中的时间!
为了解决这个问题,赤道坐标系固定在春分点上。由于地球是倾斜的,因此赤道(即围绕太阳的地球轨道)与天空的赤道有两个交叉点。这些是春分点。在春季和秋季,白天和夜晚的长度相等时,太阳将位于那里。天空球上的这些点相对固定,非常适合固定坐标系。
天空的坐标系未同时使用经度和纬度的度数表示法。取而代之的是,我们使用术语“右升”(即经度),从0h到24h,类似于地球上的一天。另外一个是偏角(即纬度),从-90º到+90º。这类似于地球的传统坐标系。
因此,可以为每个固定恒星分配一个与白天或一年中的时间无关的天空坐标。例如,天狼星(αCMa)具有以下坐标:
RA 06h 45m 08.9173s Dec -16°42′58.017“
可以将它们编程到计算机化的望远镜安装座中,然后在其随地球自转运动时查找并跟踪该恒星。
这是一个相当简化的解释。人们应该阅读赤道仪的赤道仪,它以一种非常优雅的方式利用了这个坐标系。
想到赤道坐标的最简单方法是将纬度/经度(我们通常在学校学习的地理坐标系)线延伸到太空中。地球的赤道成为天赤道,北极和南极分别成为天体北极和南极。这样,您就可以用一种非常简单的方法来描述物体在空间中的位置。
每个位置由一对坐标描述:
1)倾斜度(dec),以度数表示(南天极为-90,天赤道为0,北天极为+90)。偏度通常用分钟(')和秒('')来描述。将磁偏角视为纬度。
2)正确提升(RA),通常以小时,分钟和秒为单位。可以将其视为地球的经度扩展到太空中,然后以小时为单位进行测量会更有意义(时区)。您也可以轻松地以度为单位进行测量,其中1小时为15度。RA是从太阳在三月春分点(位于双鱼座)越过天赤道的点开始测量的。