Rovnodennost (nebeské souřadnice) - Equinox (celestial coordinates)
V astronomii je rovnodennost jedním ze dvou míst na nebeské sféře, ve kterém ekliptika protíná nebeský rovník . I když existují dva průsečíky na ekliptice s rovníku, podle konvence, rovnodennost spojená s Sun ‚s vzestupného uzlu se používá jako původ nebešťanem souřadnicových systémů a odkazoval se na jednoduše jako‚rovnodennost‘. Na rozdíl od běžného používání jarní/jarní a podzimní rovnodennosti je rovnodennost nebeského souřadnicového systému spíše směrem v prostoru než okamžikem v čase.
V cyklu asi 25 800 let se rovnodennost pohybuje v důsledku rušivých sil na západ vzhledem k nebeské sféře ; proto, abychom definovali souřadnicový systém, je nutné určit datum, pro které je rovnodennost zvolena. Toto datum by nemělo být zaměňováno s epochou . Astronomické objekty vykazují skutečné pohyby, jako jsou orbitální a vlastní pohyby , a epocha definuje datum, pro které platí poloha objektu. Kompletní specifikace souřadnic astronomického objektu proto vyžaduje datum rovnodennosti i epochy.
Aktuálně používaná standardní rovnodennost a epocha je J2000.0, což je 1. ledna 2000 ve 12:00 TT . Předpona „J“ naznačuje, že se jedná o juliánskou epochu. Předchozí standardní rovnodennost a epocha byla B1950.0, přičemž předpona „B“ naznačovala, že se jednalo o Besselianovu epochu. Před rokem 1984 byly použity besselské rovnodennosti a epochy. Od té doby se používají juliánské rovnodennosti a epochy.
Pohyb rovnodennosti
Rovnodennost se pohybuje v tom smyslu, že jak čas postupuje, je na jiném místě vzhledem ke vzdáleným hvězdám. V důsledku toho budou hvězdné katalogy v průběhu let, dokonce i v průběhu několika desetiletí, uvádět různé efemeridy . To je dáno precesí a nutací, které lze modelovat, jakož i dalšími menšími rušivými silami, které lze určit pouze pozorováním, a jsou tak tabelovány v astronomických almanachech.
Precese
Precesi rovnodennosti poprvé zaznamenal Hipparchus v roce 129 př. N. L. , Když zaznamenal polohu Spice vzhledem k rovnodennosti a porovnal ji s polohou pozorovanou Timocharisem v roce 273 př. N. L. Jedná se o dlouhodobý pohyb s obdobím 25 800 let.
Nutace
Nutace je oscilace ekliptické roviny. Poprvé byl pozorován Jamesem Bradleym jako variace v deklinaci hvězd. Protože neměl dostatečně přesné hodiny, Bradley si nebyl vědom vlivu nutace na pohyb rovnodennosti podél nebeského rovníku, ačkoli to je v současnosti nejvýznamnější aspekt nutace. Doba oscilace nutace je 18,6 let.
Rovnodennosti a epochy
Besselovské rovnodennosti a epochy
Besselovská epocha, pojmenovaná po německém matematikovi a astronomovi Friedrichovi Besselovi (1784–1846), je epochou, která vychází z Besselovského roku 365,242198781 dne, což je tropický rok měřený v místě, kde je sluneční délka přesně 280 °. Od roku 1984 byly bešelské rovnodennosti a epochy nahrazovány juliánskými rovnodennostmi a epochami . Současná standardní rovnodennost a epocha je J2000.0 , což je juliánská epocha.
Besselovské epochy se počítají podle:
- B = 1900,0 + ( juliánské datum - 2415020,31352) / 365.242198781
Předchozí standardní rovnodennost a epocha byly B1950.0 , Besselianova epocha.
Jelikož pravý vzestup a klesání hvězd se v důsledku precese neustále mění , astronomové je vždy specifikují s odkazem na konkrétní rovnodennost. Historicky používané Besselovy rovnodennosti zahrnují B1875.0, B1900.0, B1925.0 a B1950.0. Oficiální hranice souhvězdí byly definovány v roce 1930 pomocí B1875.0.
Julianské rovnodennosti a epochy
Juliánská epocha je epocha, která vychází z juliánských let přesně 365,25 dne. Od roku 1984 se upřednostňují juliánské epochy před dřívějšími besselovskými epochami.
Juliánské epochy se počítají podle:
- J = 2000,0 + ( juliánské datum - 2451545,0)/365,25
V současnosti se používá standardní rovnodennost a epocha J2000.0 , což odpovídá 1. lednu 2000 12:00 pozemského času .
J2000.0
Epocha J2000.0 je přesně juliánské datum 2451545.0 TT ( pozemský čas ) nebo 1. ledna 2000 v poledne TT. To odpovídá 1. lednu 2000, 11: 59: 27,816 TAI nebo 1. ledna 2000, 11: 58: 55,816 UTC .
Protože pravý vzestup a pokles hvězd se díky precesi (a u relativně blízkých hvězd díky správnému pohybu ) neustále mění , astronomové je vždy specifikují s odkazem na konkrétní epochu. Dřívější epocha, která se standardně používala, byla epocha B1950.0 .
Když se k definování nebeského referenčního rámce použije průměrný rovník a rovnodennost J2000, může být tento rámec také označen souřadnicemi J2000 nebo jednoduše J2000. To se liší od Mezinárodního nebeského referenčního systému (ICRS): střední rovník a rovnodennost na J2000.0 se liší od a mají nižší přesnost než ICRS, ale souhlasí s ICRS s omezenou přesností prvního. Použití „průměrných“ umístění znamená, že nutace je zprůměrována nebo vynechána. To znamená, že rotační severní pól Země v době epochy J2000.0 neukazuje zcela na nebeský pól J2000; skutečný pól epochy nutates away from the Mean one. Stejné rozdíly se týkají rovnodennosti.
„J“ v předponě naznačuje, že jde spíše o juliánskou rovnodennost nebo epochu než o Besselianovu rovnodennost nebo epochu.
Další rovnodennosti a jim odpovídající epochy
Mezi další rovnodennosti a epochy, které byly použity, patří:
- Bonner Durchmusterung začal Friedrich Wilhelm August Argelander používá B1855.0
- Henry Draper Katalog použití B1900.0
- Hranice souhvězdí byly definovány v roce 1930 podél linií pravého vzestupu a deklinace pro epochu B1875.0.
- Občas byly použity nestandardní rovnodennosti, například B1925.0 a B1970.0
- Hipparcos katalog používá Mezinárodní nebeský referenční systém (ICRS) souřadnicový systém (což je v podstatě rovnodennost J2000.0), ale používá epochu J1991.25. U objektů s významným správným pohybem za předpokladu, že epocha je J2000.0, vede k velké chybě polohy. Za předpokladu, že rovnodennost je J1991.25, vede k velké chybě téměř u všech objektů.
Epochy a rovnodennosti pro orbitální prvky se obvykle udávají v pozemském čase v několika různých formátech, včetně:
- Gregoriánské datum s 24hodinovým časem: 2000 1. ledna, 12:00 TT
- Gregoriánské datum se zlomkovým dnem: 2000 leden 1,5 TT
- Juliánský den se zlomkovým dnem: JDT 2451545.0
- NASA / NORAD ‚s dvouřádkovým prvky formátu s frakční den: 00001.50000000
Hvězdný čas a rovnice rovnodenností
Hvězdný čas je hodinový úhel rovnodennosti. Existují však dva typy: pokud je použita střední rovnodennost (ta, která zahrnuje pouze precesi), nazývá se to střední hvězdný čas; pokud je použita skutečná rovnodennost (skutečné umístění rovnodennosti v daném okamžiku), nazývá se to zjevný hvězdný čas. Rozdíl mezi těmito dvěma je znám jako rovnice rovnodenností a je uveden v tabulkách v astronomických almanachech.
Související koncept je známý jako rovnice původu, což je délka oblouku mezi nebeským meziproduktem a rovnodenností. Alternativně je rovnice původu rozdílem mezi úhlem rotace Země a zjevným hvězdným časem v Greenwichi.
Snižující se role rovnodennosti v astronomii
V moderní astronomii má ekliptika a rovnodennost stále menší význam podle potřeby, nebo dokonce výhodných referenčních konceptů. (Rovnodennost zůstává důležitá při běžném civilním použití, při definování ročních období.) Důvodů je několik. Jedním z důležitých důvodů je, že je obtížné přesně určit, co je ekliptika, a v literatuře o tom dokonce existuje určitý zmatek. Mělo by být soustředěno na těžiště Země nebo na barycentrum Země-Měsíc?
Také se zavedením Mezinárodního nebeského referenčního rámce jsou všechny blízké a vzdálené objekty v zásadě spojeny s velkým rámcem založeným na velmi vzdálených pevných rádiových zdrojích a volba původu je libovolná a definována pro usnadnění problému na ruka. V astronomii nejsou žádné významné problémy, kde je třeba definovat ekliptiku a rovnodennost.