Heliografické souřadnice

Heliografické souřadnice (z jiného řeckého Ἠέλιος – Slunce a γράφω – „píšu“) – souřadnice , které popisují polohu objektu na povrchu Slunce .

Heliografické souřadnice jsou konstruovány analogicky s geografickými a jsou charakterizovány dvěma hodnotami - zeměpisná šířka (φ) a délka (λ). Tradičně se používají dva hlavní systémy heliografických souřadnic. Zeměpisná šířka v těchto soustavách je společná a měří se od roviny slunečního rovníku, tedy roviny kolmé k ose rotace Slunce a procházející jeho středem. Definice zeměpisné délky v těchto systémech se liší:

V prvním souřadnicovém systému se zeměpisná délka (λ 1 ) měří od roviny "centrálního poledníku" - roviny procházející v daném čase osou rotace Slunce a přímkou spojující střed Slunce s pozorovatelem. .

V Carringtonově souřadnicovém systému se délka (λ 2 ) měří od poledníku procházejícího vzestupným uzlem slunečního rovníku v poledne Greenwich 1. ledna 1854 ( JD 239 8220.0) a rotuje s hvězdnou periodou 25,38 pozemských dnů .

Dvě uvedené zeměpisné délky v juliánském okamžiku JD jsou spojeny přibližným vztahem

\lambda _{2}=\left\{{\frac {\lambda _{1}}{360^{\circ }}}-{\frac {{\rm {JD}}-2398220}{ 27,2753}}\right\}\cdot 360^{\circ }

kde "{ x }" je zlomková část čísla x .

Centrální meridiánový systém

V anglicky psané literatuře se souřadnicový systém, ve kterém se zeměpisné délky měří vzhledem k centrálnímu poledníku, někdy nazývá Stonyhurstovy heliografické souřadnice (podle názvu observatoře, která poprvé začala tento systém široce používat), v ruskojazyčné literatuře , neexistuje pro něj žádný pevný název.

K měření souřadnic slunečních skvrn v tomto systému byla dříve použita speciální kulatá paleta se souřadnicovou mřížkou ( anglicky Stonyhurst disk ), která byla superponována na obraz Slunce. [1] Tradičně se jedná o formu denních map slunečních útvarů vydávaných mnoha publikacemi. [2]

Carringtonův souřadnicový systém

Origins

Je vhodné měřit zeměpisné délky měřené od centrálního poledníku. Jak se však Slunce bude otáčet, změní se takto měřená délka objektu umístěného na povrchu Slunce.

Aby se tohoto nedostatku částečně zbavil, navrhl R. Carrington na počátku 60. let 19. století souřadnicový systém, ve kterém byly délky měřeny ze speciálně definovaného poledníku rotujícího se Sluncem. [3] Takový poledník se nazývá "Carrington" , odpovídající prvek souřadnicového systému - "Carringtonova zeměpisná délka" a souřadnicový systém - "Carringtonův souřadnicový systém" . ( Anglické Carringtonovy heliografické souřadnice ).

Je zřejmé, že kvůli proměnlivosti sluneční fotosféry nemůže být takový poledník vázán na žádný pevný objekt na povrchu Slunce. Kromě toho je rotace Slunce rozdílná : v různých zeměpisných šířkách se otáčí s různými dobami otáčení. Proto si Carrington pro nulu svévolně vybral poledník, který se shodoval s centrálním poledníkem Slunce 9. listopadu 1859, asi v 9:39 GMT , kdy zahájil novou sérii pozorování, a rotující s hvězdnou periodou přesně 25,38. Dny Země. Odpovídající synodická perioda se v průběhu roku mírně mění (vzhledem k nepravidelnosti oběžné dráhy Země ), její průměrná hodnota je 27,2753 pozemských dnů (tzv. „Carringtonova perioda“ ). [4] Toto období je vhodné v tom, že zhruba odpovídá rychlosti rotace Slunce v zeměpisných šířkách ±16°, což v průměru představuje maximální počet slunečních skvrn .

Poté byl předefinován referenční bod zeměpisných délek systému Carrington a poledník procházející vzestupným uzlem slunečního rovníku v poledne v Greenwich 1. ledna 1854 začal být považován za kanonický hlavní poledník. Nultý poledník zvolený Carringtonem prošel tímto uzlem o 12 hodin dříve, o Greenwichské půlnoci. Začátek první Carringtonovy revoluce se tedy také posunul o 12 hodin dopředu a začal klesat přibližně ve 21:39 UT (JD 2398167,40193).

Vlastnosti souřadnicového systému

Ve většině katalogů slunečních útvarů jsou souřadnice uvedeny v systému Carrington.

Za jeden den se Carringtonův poledník v synodickém souřadnicovém systému posune asi o 13,2° zeměpisné délky.

Časové měřítko je spojeno s Carringtonovým souřadnicovým systémem: okamžik, kdy se Carringtonův poledník opět shoduje s centrálním, je považován za začátek nové „Carringtonovy rotace“ ( angl. Carringtonova rotace ). Tyto momenty jsou tabelovány a lze je nalézt v astronomických tabulkách [5] nebo vypočítat pomocí speciálních vzorců [6] .

Obrat Carrington #1000 začal 17. června 1928, #2000 dne 20. února 2003.

Bartels systém

Známé je také jiné časové měřítko, podobné Carringtonově - "Bartelsův systém" , který zavedl německý geofyzik J. Bartels ( německy Julius Bartels ) a který se používá ke studiu geomagnetických jevů spojených se sluneční aktivitou. Je uspořádána podobně jako carringtonská, ale synodická perioda v ní je zvolena na 27 dní (což se blíží charakteristické periodě opakování geomagnetických poruch) a datum 8. února 1832 je bráno jako začátek r. počet rotací. [7]

Poznámky

↑ 1 2 Cortie AL Stonyhurstovy disky pro měření polohy slunečních skvrn // Populární astronomie. - 1908. - Sv. 16 . - str. 426-432 . - .
↑ Viz například Solar Data. Denní mapy Slunce a magnetických polí slunečních skvrn. . Získáno 13. října 2012. Archivováno z originálu 13. prosince 2012. (neurčitý)
↑ Carrington, RC Pozorování skvrn na Slunci. — Londýn: Williams a Norgate, 1863.
↑ Kalendář Carrington a Bartels . Získáno 12. října 2012. Archivováno z originálu 3. dubna 2012. (neurčitý)
↑ Data zahájení rotace Carrington z let 1853-2016 (čísla rotace −10 až 2172) . Získáno 12. října 2012. Archivováno z originálu 16. prosince 2013. (neurčitý)
↑ Čas začátku a konce rotace Carrington . Získáno 12. října 2012. Archivováno z originálu 13. února 2021. (neurčitý)
↑ Bartels, J. (1934), Twenty-Seven Day Recurrences in Terrestrial-Magnetic and Solar Activity, 1923-1933 , Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity T. 39 (3): 201–202a , DOI 10.1020i03p300

Odkazy

Vytváření heliografických palet Archivováno 17. července 2012 na Wayback Machine