Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В наблюдательной астрономии , кульминация является моментом времени транзита в небесном объекте ( ВС , то Луна , планета , звезда , созвездие или объект глубокого неба ) через наблюдатель местного меридиан . Эти события также назывались меридиональными транзитами , использовались для хронометража и навигации и точно измерялись с помощью транзитного телескопа .

В течение каждого дня кажется , что каждый небесный объект движется по круговой траектории на небесной сфере из- за вращения Земли, создающего два момента, когда она пересекает меридиан. [1] [2] За исключением географических полюсов , любой небесный объект, проходящий через меридиан, имеет верхнюю кульминацию , когда он достигает своей наивысшей точки над горизонтом, и почти через двенадцать часов за ней следует нижняя кульминация , когда он достигает его самая низкая точка. Время кульминации (когда объект достигает кульминации) часто используется для обозначения высшей кульминации. [1] [2] [3]

Высота объекта ( A ) в градусах в его верхней кульминации равна 90 минус широта наблюдателя ( L ) плюс склонение объекта ( δ ): A = 90 ° - L + δ .

Случаи [ править ]

Три случая зависят от широты наблюдателя ( L ) и склонения ( δ ) небесного объекта :

  • Объект находится над горизонтом даже в его нижней кульминации; т.е. если | δ + L | > 90 ° (т. Е. Если по абсолютной величине склонение больше, чем широта в соответствующем полушарии)
  • Объект находится за горизонтом даже в его верхней кульминации; т.е. если | δ - L | > 90 ° (т. Е. Если по абсолютной величине склонение больше широты в противоположном полушарии)
  • Верхняя кульминация находится над горизонтом, а нижняя - ниже горизонта, поэтому ежедневно наблюдают, как тело поднимается и садится; в остальных случаях (т.е. если по абсолютной величине склонение меньше ширины )

Третий случай применяется к объектам в части полного неба, равной косинусу широты (на экваторе он применяется ко всем объектам, потому что небо поворачивается вокруг горизонтальной линии север-юг; на полюсах он применяется ни к чему, потому что небо вращается вокруг вертикальной линии). Первый и второй случай применяются к половине оставшегося неба.

Период времени [ править ]

См. Также: Сидерическое время , Уравнение времени и Возмущение (астрономия)

Период между одной верхней кульминацией и следующей составляет около 24 часов, а период между верхней и нижней кульминацией - почти 12 часов. Орбитальное движение , вращение Земли и собственное движение Земли влияют на период между последовательными верхними кульминациями. Из-за правильного и неправильного движения Солнца один солнечный день (интервал между подобными кульминациями Солнца) немного больше, чем один звездный день (интервал между подобными кульминациями любой опорной звезды ). [ Править ] средняя разница в том ,1 ⁄ 365,24219 , так как Земля совершает один оборот вокруг Солнца за 365,24219 дней.

Солнце [ править ]

Основные статьи: время прохождения Солнца и полдень § Солнечный полдень
Дополнительная информация: Солнечный зенитный угол и путь ВС

Из тропиках и средних широтах , то ВС видна на небе в его верхней кульминации (в солнечный полдень ) и невидимый (ниже горизонта) в своей нижней кульминации (на солнечной полуночи ). Если смотреть из региона в пределах любого полярного круга в период зимнего солнцестояния в этом полушарии ( декабрьское солнцестояние в Арктике и июньское солнцестояние в Антарктике ), Солнце находится ниже горизонта в обеих своих кульминациях.

Предположим, что склонение Солнца составляет + 20 °, когда оно пересекает местный меридиан, тогда дополнительный угол 70 ° (от Солнца к полюсу) добавляется и вычитается из широты наблюдателя, чтобы найти солнечные высоты в верхней и нижние кульминации соответственно.

  • С 52 ° северной широты верхняя кульминация находится на 58 ° над горизонтом на юге, а нижняя - на 18 ° ниже горизонта на севере. Это рассчитывается как 52 ° + 70 ° = 122 ° ( дополнительный угол 58 °) для верхнего и 52 ° - 70 ° = -18 ° для нижнего.
  • С 80 ° северной широты верхняя кульминация находится на 30 ° над горизонтом на юге, а нижняя - на 10 ° над горизонтом ( полуночное солнце ) на севере.

Циркумполярные звезды [ править ]

Основная статья: циркумполярная звезда

Из большей части Северного полушария , Polaris (Северная звезда) и других звезд созвездия Малой Медведицы кругов против часовой стрелки вокруг северного полюса и остаются видимыми на оба кульминациях ( до тех пор , как ясное небо и темный достаточно). В Южном полушарии нет яркой полярной звезды, но созвездие Octans вращается по часовой стрелке вокруг южного небесного полюса и остается видимым в обоих кульминациях.

Любые астрономические объекты, которые всегда остаются над местным горизонтом, если смотреть с широты наблюдателя, описываются как приполярные .

См. Также [ править ]

  • Небесная сфера
  • Меридиан (астрономия)
  • Надир
  • Спутниковый проездной
  • Зенит

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Бакич, Майкл Э. (1995). Кембриджский путеводитель по созвездиям . Издательство Кембриджского университета . п. 8 . ISBN 0521449219.
  2. ^ a b Дейнтит, Джон; Гулд, Уильям (2009). «Кульминация». Факты о Файловом словаре астрономии . Издание информационной базы. п. 110. ISBN 1438109326.
  3. ^ Маккензи, Уильям (1879–81). «Меридиан». Национальная энциклопедия . 8 (библиотечное изд.). Лондон, Эдинбург и Глазго: Ludgate Hill, EC, стр. 993.