Dagjämning (himmelska koordinater)

Den här artikeln handlar om det himmelska koordinatsystemet. För ögonblicket när solen är placerad direkt över jordens ekvator, se Equinox .

Inom astronomi är en dagjämning endera av två platser på himmelssfären där ekliptikan skär himmelsekvatorn . Även om det finns två sådana skärningspunkter , används dagjämningen som är associerad med solens stigande nod som det konventionella ursprunget för himmelska koordinatsystem och kallas helt enkelt "dagjämningen". I motsats till den vanliga användningen av vår-/vårdagjämningar och höstdagjämningar är det himmelska koordinatsystemets dagjämning en riktning i rymden snarare än ett ögonblick i tiden.

I en cykel av omkring 25.800 år, förflyttar sig dagjämningen västerut med avseende på himmelssfären på grund av störande krafter ; därför, för att definiera ett koordinatsystem, är det nödvändigt att ange datumet för vilket dagjämningen väljs. Detta datum ska inte förväxlas med epoken . Astronomiska objekt visar verkliga rörelser som omloppsrörelser och egenrörelser , och epoken definierar datumet för vilket objektets position gäller. Därför kräver en fullständig specifikation av koordinaterna för ett astronomiskt objekt både datumet för dagjämningen och epoken.

Den för närvarande använda standarddagjämningen och epoken är J2000.0, vilket är 1 januari 2000 kl. 12:00 TT . Prefixet "J" indikerar att det är en juliansk epok. Den tidigare standarddagjämningen och epoken var B1950.0, med prefixet "B" som indikerar att det var en besselisk epok. Före 1984 användes besseliska dagjämningar och epoker. Sedan den tiden har julianska dagjämningar och epoker använts.

Dagjämningens rörelse

Dagjämningens precession

Dagjämningen rör sig, i den meningen att allt eftersom tiden går är den på en annan plats i förhållande till de avlägsna stjärnorna. Följaktligen kommer stjärnkataloger genom åren, även under loppet av några decennier, att lista olika efemerider . Detta beror på precession och nutation, som båda kan modelleras, samt andra mindre störande krafter som endast kan bestämmas genom observation och som alltså är tabellerade i astronomiska almanackor.

Precession

Precession av dagjämningen noterades först av Hipparchus 129 f.Kr., när man noterade platsen för Spica i förhållande till dagjämningen och jämförde den med den plats som observerades av Timocharis 273 f.Kr. Det är en långsiktig rörelse med en period på 25 800 år.

Nutation

Nutation är svängningen av ekliptikplanet. Det observerades först av James Bradley som en variation i deklinationen av stjärnor. Bradley publicerade denna upptäckt 1748. Eftersom han inte hade en tillräckligt exakt klocka, var Bradley omedveten om effekten av nutation på rörelsen av dagjämningen längs himmelsekvatorn, även om det i dag är den mer betydelsefulla aspekten av nutation. Svängningsperioden för nutationen är 18,6 år.

Dagjämningar och epoker

Besseliska dagjämningar och epoker

En besselisk epok, uppkallad efter den tyske matematikern och astronomen Friedrich Bessel (1784–1846), är en epok som är baserad på ett besseliskt år på 365,242198781 dagar, vilket är ett tropiskt år mätt vid den punkt där solens longitud är exakt 280 °. Sedan 1984 har besseliska dagjämningar och epoker ersatts av julianska dagjämningar och epoker . Den nuvarande standarddagjämningen och epoken är J2000.0 , vilket är en juliansk epok.

Besseliska epoker beräknas enligt:

B = 1900,0 + ( julianskt datum − 2415020,31352) / 365,242198781

Den tidigare standarddagjämningen och epoken var B1950.0 , en besselisk epok.

Eftersom den rätta uppstigningen och deklinationen av stjärnor ständigt förändras på grund av precession , specificerar astronomer alltid dessa med hänvisning till en viss dagjämning. Historiskt använda besseliska dagjämningar inkluderar B1875.0, B1900.0, B1925.0 och B1950.0. De officiella konstellationsgränserna definierades 1930 med hjälp av B1875.0.

Julianska dagjämningar och epoker

En juliansk epok är en epok som är baserad på julianska år på exakt 365,25 dagar. Sedan 1984 har julianska epoker använts framför de tidigare besseliska epoker.

Julianska epoker beräknas enligt:

J = 2000,0 + ( Julianskt datum - 2451545,0)/365,25

Standarddagjämningen och epoken som för närvarande används är J2000.0 , vilket motsvarar 1 januari 2000 12:00 terrestrisk tid .

J2000.0

J2000.0-epoken är just julianskt datum 2451545.0 TT ( Terrestrial Time ), eller 1 januari 2000, kl. 12 TT. Detta motsvarar 1 januari 2000, 11:59:27.816 TAI eller 1 januari 2000, 11:58:55.816 UTC .

Eftersom den rätta uppstigningen och deklinationen av stjärnor ständigt förändras på grund av precession (och, för relativt närliggande stjärnor på grund av korrekt rörelse ), specificerar astronomer alltid dessa med hänvisning till en viss epok. Den tidigare epoken som var i standardanvändning var B1950.0 -epoken.

När medelekvatorn och dagjämningen för J2000 används för att definiera en himmelsk referensram, kan den ramen också betecknas J2000-koordinater eller helt enkelt J2000. Detta skiljer sig från International Celestial Reference System (ICRS): medelekvatorn och dagjämningen vid J2000.0 skiljer sig från och har lägre precision än ICRS, men överensstämmer med ICRS om den förstnämnda begränsade precisionen. Användning av de "medelvärda" platserna innebär att nutation beräknas i medeltal eller utelämnas. Detta betyder att jordens roterande nordpol inte riktigt pekar mot J2000-himlapolen vid epok J2000.0; epokens sanna pol nuterar bort från den elake. Samma skillnader gäller dagjämningen.

"J" i prefixet indikerar att det är en juliansk dagjämning eller epok snarare än en besselisk dagjämning eller epok.

Dagjämning

Det finns en speciell betydelse av uttrycket " dagjämning (och ekliptika/ekvator) av datum ". Denna referensram definieras av positionerna för ekliptikan och himmelsekvatorn från det datum/epok då positionen för något annat (typiskt ett solsystemobjekt) specificeras.

Andra dagjämningar och deras motsvarande epoker

Andra dagjämningar och epoker som har använts inkluderar:

Epoker och dagjämningar för orbitala element ges vanligtvis i terrestrisk tid , i flera olika format, inklusive:

Siderisk tid och ekvationen för dagjämningarna

Siderisk tid är timvinkeln för dagjämningen. Det finns dock två typer: om medeldagjämningen används (det som bara inkluderar precession) kallas det medeltidpunkt för siderisk tid; om den sanna dagjämningen används (den faktiska platsen för dagjämningen vid ett givet ögonblick), kallas det skenbar siderisk tid. Skillnaden mellan dessa två är känd som ekvationen för dagjämningarna och tas upp i den astronomiska almanackan .

Ett besläktat begrepp är känt som ursprungsekvationen, vilket är båglängden mellan det himmelska mellanliggande ursprunget och dagjämningen. Alternativt är ursprungsekvationen skillnaden mellan jordens rotationsvinkel och den skenbara sideriska tiden i Greenwich.

Dagjämningens minskande roll i astronomi

I modern astronomi minskar ekliptikan och dagjämningen i betydelse alltefter behov, eller till och med lämpliga, referensbegrepp. (Jämnjämningen är fortfarande viktig i vanlig civil användning, dock för att definiera årstiderna.) Detta av flera skäl. En viktig anledning är att det är svårt att vara exakt vad ekliptikan är, och det finns till och med viss förvirring i litteraturen om det. Ska det vara centrerat på jordens massacentrum eller på jord-månen barycenter?

Också med införandet av International Celestial Reference Frame sätts alla objekt nära och fjärran i grunden i relation till en stor bildruta baserad på mycket avlägsna fasta radiokällor, och valet av ursprung är godtyckligt och definierat för att underlätta problemet vid hand. Det finns inga betydande problem inom astronomi där ekliptikan och dagjämningen behöver definieras.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Equinox_(celestial_coordinates)&oldid=1136353828 "