Иногда кольца Сатурна широкие, иногда тонкие. Они действительно становятся тоньше?
Под другим углом обзора тот же плоский круг превращается из широкого эллипса в тонкую линию.
Планеты и малые объекты Солнечной системы
Когда мы смотрим на Сатурн с Земли, угол между нашим лучом зрения и плоскостью кольца меняется. Само кольцо не сжимается, потому что фотография уже; разделение направления Земли и направления Солнца может объяснить, какая сторона видна.
Угадай сначала
Кольца Сатурна на фотографии кажутся тоньше, означает ли это, что настоящие кольца внезапно сузились?
Показать ответ и объяснение
Не обязательно, направление взгляда также изменит проекцию. — Плоские кольца имеют разное соотношение коротких и длинных осей, если смотреть под разными углами наклона.
Тогда соедините опыт и науку
Сначала убедитесь, что это проекция плоского кольца.
Если смотреть спереди, он выглядит как круг, а если смотреть по диагонали, выглядит как эллипс; если смотреть сбоку, он выглядит очень узким.
Отношение короткой и длинной осей = |sin B|
Где находятся Земля и Солнце?
B указывает направление Земли, а B' указывает направление Солнца. Они не всегда одного знака, и ту сторону, которую мы видим, не всегда можно считать полностью освещенной стороной.
Найдите B и B' соответственно
Расстояние также контролирует размер углов изображения.
Даже если угол раскрытия колец будет одинаковым, общий угловой размер колец на небе будет разным, поскольку Сатурн меняет свое расстояние от Земли.
a = 375.35″ / Δ
Наконец, поверните все изображение в сторону неба.
P дает наклон околополярного полюса относительно небесного севера. Передаточное отношение кольца к валу и угол поворота на рисунке рассчитаны одновременно.
Положение даты + время прохождения света + время прохождения света + нутация
Развёрнутые вычисления
aугловые секунды = 375.35/ΔAU bугловые секунды = aугловые секунды × |sin B| 短长轴比 = b/a = |sin B|
a и b — угловые диаметры главной и малой осей наружного кольца. B — широта направления Земли относительно тора, а направление Солнца рассчитывается отдельно с помощью B'; выше приведена проекция и масштабная цепочка, а само направление Б также зависит от алгоритма положения этого урока.
попробуй
Сравните пример расчета 1992 года в оригинальной книге с датой 2000 года. Отношение малой оси к главной определяется наблюдением за углом раскрытия, а не выравниванием рисунка вручную.
Нет необходимости запоминать символы
- B / B′
- Широта Земли/Солнца над плоскостью кольца
- a / b
- Угловой диаметр большой оси/малой оси внешнего края проекции кольца, в угловых секундах
- P
- Угол положения Северного полюса Сатурна
- ΔU
- Разница долгот между направлением Земли и Солнца на плоскости кольца
Алгоритм, точность и область применения
Реализуйте главу 45: наклон и пересечение плоскости кольца, несколько итераций светового времени, дату FK5, положение эклиптики Земли/Сатурна, B/B', внешнюю ось проекции a=375,35″/Δ и b=a|sinB|, ΔU и меридиональное путешествие света. Скорректированная разность/нутация P. Положение взято из оригинального усечения книги VSOP87, коррекция долготы/широты FK5 такая же. заказывайте как AA+; допуск соответствует разности длин среднего угла солнечной эклиптики. Оригинальная книга 45.a выпущена 16 декабря 1992 г. UT, прибавь 59 секунд к TD. Ширина кольца, прорези и цвет Сатурна приведены для справки, а соотношение и направление оси внешнего края определяются реальными расчетами; ни частицы кольца, ни детали тени, ни все исчезающие моменты непосредственно по формуле не определяются. Когда B и B' имеют разные знаки, можно указать на темную ситуацию на поверхности и не дать ложную точную яркость.
мое понимание, проверка
Что описывают B и B' соответственно?
Направление Земли и направление Солнца — Оба относятся к плоскости кольца, но с разных точек зрения.
Что происходит с проецируемой короткой осью, когда угол B близок к 0°?
близко к 0 — b=a|sinB|。
Являются ли нарисованные здесь кольцевые щели и кольцевые частицы полной физической симуляцией?
нет — Расчеты основаны на общей геометрии наблюдения, а ширина и внешний вид кольцевого пространства являются лишь ориентировочными.
Ширина кольца, которое вы видите, зависит от угла обзора и расстояния; Принимая во внимание, с какой стороны светит солнце, можно объяснить свет и тьму.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Нет. 45 глава
Планеты и малые объекты Солнечной системы · Все интерактивные курсы