То же окно, тот же час, почему звезды движутся каждые несколько дней?
Делайте фотографии в одном и том же месте и в одно и то же время каждый день, и пусть оконная рама запомнит за вас положение звезд.
Сегодня в восемь часов звезда находится ровно посередине окна. Через неделю ты все еще стоишь на том же месте и снова смотришь на восемь часов, но оно сдвинулось в сторону. Окна не двигались, часы не ломались: Земля каждый день вращалась чуть больше, чем на полный оборот относительно далекой звезды.
Угадай сначала
Будет ли звездное небо, увиденное с разницей в неделю в одном и том же месте и в одно и то же время, точно таким же?
Показать ответ и объяснение
Будет небольшое движение — Земля вращается и вращается одновременно, а направление звезд, соответствующее одним и тем же солнечным часам, каждый день немного меняется.
Тогда соедините опыт и науку
Перевести фиксированные часы в JD
Fixed UT1 20:00 every day, only the day number changes. Первый день - 10 апреля 1987 г., местоположение и склонение звезды остаются неизменными.
JD = JD₀ + days
Найдите среднее звездное время для каждого дня.
Уравнение (12.4) дает среднее звездное время по Гринвичу в этот момент суток, а результат выражается в градусах.
T = (JD − 2451545.0) / 36525
минус направление первой ночи
После вычитания тех же часовых точек и обработки всего круга местный часовой угол в сутки увеличивается примерно на 0,986°; измените его на локальные координаты и нарисуйте в окне.
ΔH = θ(JD₀ + дни) − θ(JD₀) (нормализовано)
Преобразование разницы направлений во время опережения
Разделите разницу направлений на среднюю скорость вращения Земли относительно звезды, чтобы узнать, сколько времени потребуется, чтобы вернуться в исходное направление.
Минуты вперед ≈ ΔH / 360,98564736629 × 1440
Развёрнутые вычисления
T = (JD − 2451545.0)/36525 θ = 280.46061837 + 360.98564736629(JD − 2451545.0) + 0.000387933T² − T³/38710000 θ圈内 = θ mod 360°
θ выражается в градусах, нормированных от 0° до 360°. Вход JD использует UT1; каждый день в одно и то же время он вращается примерно на 0,986° больше, а не только в этой точке.
попробуй
Сначала посмотрите «Первую ночь», затем «Неделю спустя». Золотой цвет обозначает текущее положение звезды, а полый контур напоминает о первой ночи.
Нет необходимости запоминать символы
- θ
- Среднее звездное время по Гринвичу в градусах
- JD₀
- 1987-04-10 UT1 20:00 Джулиан Дэй
- ΔH
- Часовой угол, добавленный к тому же часу относительно первого дня.
- days
- Целое количество дней с первого дня
Алгоритм, точность и область применения
Повторно используйте существующие расчеты из глав 7, 12 и 13. Фиксированное местоположение — 0° восточной долготы и 40° северной широты; вымышленная звезда имеет склонение 20 ° и прямое восхождение, равное среднему звездному времени в 20:00 UT1 в первый день, так что в первый день она находится в середине неба. Он лишь демонстрирует сравнение 0-30 дней одновременно, не считывает реальный звездный каталог и не прогнозирует городские условия наблюдения. Минуты вперед приблизительно конвертируются с использованием средней скорости звезды, указанной в книге, и независимо проверяются с использованием числовых корней. В этом уроке UT1 не рассматривается как точно такое же, как UTC, и не включает нутацию, прецессию, аберрацию, рефракцию или луну.
мое понимание, проверка
Хотите, чтобы через несколько дней та же звезда вернулась в исходное положение в окне?
Смотреть раньше — Момент, когда одна и та же звезда проходит в том же направлении, каждый день происходит примерно на 4 минуты раньше.
Какие условия остаются неизменными при сравнении двух фотографий здесь?
место и час — Дата меняется, но место наблюдения, перспектива и час суток остаются прежними.
Означает ли это, что домашние часы каждый день идут на 4 минуты медленнее?
Нет, это потому, что двухдневные расчеты имеют разные ссылки. — Солнечный день, на котором основаны часы, отличается от периода, в котором повторяется направление звезд, и разницу нельзя рассматривать как неисправность часов.
Звездное небо каждый день проходит в одном и том же направлении примерно на 4 минуты раньше; если вы делаете снимки в фиксированное время, изменения положения будут накапливаться день ото дня.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Нет. 12 глава