Heliografiska koordinater

Heliografiska koordinater (från andra grekiska Ἠέλιος  - solen och γράφω  - "jag skriver") - koordinater som beskriver ett objekts position på solens yta.

Heliografiska koordinater är konstruerade i analogi med geografiska och kännetecknas av två värden - latitud (φ) och longitud (λ). Traditionellt används två huvudsystem av heliografiska koordinater. Latituden i dessa system är vanlig och mäts från solens ekvatorplan, det vill säga planet vinkelrätt mot solens rotationsaxel och passerar genom dess centrum. Definitionerna av longitud i dessa system skiljer sig:

• I det första koordinatsystemet mäts longituden (λ 1 ) från planet för "den centrala meridianen" - planet som vid en given tidpunkt passerar genom solens rotationsaxel och linjen som förbinder solens centrum med observatören .

• I Carringtons koordinatsystem mäts longituden (λ 2 ) från meridianen som passerar genom solekvatorns stigande nod vid Greenwich middagstid den 1 januari 1854 ( JD 239 8220.0) och roterar med en siderisk period på 25,38 jorddagar .

De två angivna longituderna vid det julianska ögonblicket JD är relaterade till det ungefärliga förhållandet

där "{ x }" är bråkdelen av talet x .

Centrala meridiansystemet

I den engelskspråkiga litteraturen kallas koordinatsystemet i vilket longituder mäts i förhållande till den centrala meridianen ibland Stonyhurst heliografiska koordinater (efter namnet på observatoriet som först började använda ett sådant system i stor utsträckning), i den ryskspråkiga litteraturen , det finns inget fast namn på det.

För att mäta koordinaterna för solfläckar i detta system användes tidigare en speciell rund palett med ett koordinatnät ( engelska  Stonyhurst disk ), som överlagrades på bilden av solen. [1] Traditionellt är detta formen av dagliga kartor över solformationer publicerade av många publikationer. [2]

Carrington koordinatsystem

Origins

Longituder mätt från den centrala meridianen är bekväma att mäta. Men när solen roterar kommer longituden för ett föremål som ligger på solens yta mätt på detta sätt att förändras.

För att delvis bli av med denna brist föreslog R. Carrington i början av 1860-talet ett koordinatsystem där longituder mättes från en speciellt definierad meridian som roterar med solen. [3] En sådan meridian kallas "Carrington" , motsvarande element i koordinatsystemet - "Carrington longitud" och koordinatsystemet - "Carringtons koordinatsystem" . ( Engelska  Carrington heliografiska koordinater ).

Uppenbarligen, på grund av solfotosfärens variation, kan en sådan meridian inte bindas till något fast föremål på solens yta. Dessutom är solens rotation differentiell : på olika breddgrader roterar den med olika rotationsperioder. Därför, för noll, valde Carrington godtyckligt en meridian som sammanföll med solens centrala meridian den 9 november 1859, ungefär 9:39 GMT , när han påbörjade en ny serie observationer, och roterande med en siderisk period på exakt 25.38 Jordens dagar. Motsvarande synodiska period varierar något under året (på grund av oregelbundenhet i jordens omloppsbana ), dess medelvärde är 27,2753 jorddagar (den så kallade " Carrington-perioden" ). [4] Denna period är bekväm genom att den ungefär motsvarar solens rotationshastighet vid breddgraderna ±16°, vilket i genomsnitt står för det maximala antalet solfläckar .

Sedan omdefinierades referenspunkten för Carrington-systemets longituder, och meridianen som passerade genom solekvatorns stigande nod vid Greenwich middagstid den 1 januari 1854 började betraktas som den kanoniska nollmeridianen. Nollmeridianen som valts av Carrington passerade denna nod 12 timmar tidigare, vid Greenwich midnatt. Början av den första Carrington-revolutionen skiftade alltså också framåt med 12 timmar och började falla ungefär klockan 21:39 UT (JD 2398167,40193).

Funktioner i koordinatsystemet

• I de flesta kataloger över solformationer anges koordinaterna i Carrington-systemet.

• På en dag förskjuts Carrington-meridianen i det synodiska koordinatsystemet med cirka 13,2° i longitud.

• Tidsskalan är associerad med Carringtons koordinatsystem: ögonblicket då Carrington-meridianen återigen sammanfaller med den centrala anses vara början på en ny "Carrington-rotation" ( eng.  Carrington-rotation ). Dessa moment är tabellerade och kan hittas i astronomiska tabeller [5] eller beräknas med hjälp av speciella formler [6] .

• Carringtons omsättning #1000 började den 17 juni 1928, #2000 den 20 februari 2003.

Bartels system

En annan tidsskala är också känd, liknande Carringtons - "Bartels-systemet" , introducerat av den tyske geofysikern J. Bartels ( tyska  Julius Bartels ) och används för att studera geomagnetiska fenomen associerade med solaktivitet. Den är anordnad på liknande sätt som den i Carrington, men den synodiska perioden i den är vald till 27 dagar (vilket är nära den karakteristiska perioden för upprepning av geomagnetiska störningar), och datumet den 8 februari 1832 tas som början på rotationsräkningen. [7]

Anteckningar

1. ↑ 1 2 Cortie AL Stonyhurst-skivorna för att mäta positionen av solfläckar  //  Populär astronomi. - 1908. - Vol. 16 . - s. 426-432 . - .
2. ↑ Se till exempel Solar Data. Dagliga kartor över solens och solfläckens magnetfält. . Hämtad 13 oktober 2012. Arkiverad från originalet 13 december 2012. (obestämd)
3. ↑ Carrington, RC Observationer av fläckar på solen. — London: Williams och Norgate, 1863.
4. ↑ Carrington och Bartels kalendrar . Hämtad 12 oktober 2012. Arkiverad från originalet 3 april 2012. (obestämd)
5. ↑ Carrington-rotationsstarten är från åren 1853-2016 (rotationsnummer −10 till 2172) . Hämtad 12 oktober 2012. Arkiverad från originalet 16 december 2013. (obestämd)
6. ↑ Start- och stopptider för Carrington-rotation . Hämtad 12 oktober 2012. Arkiverad från originalet 13 februari 2021. (obestämd)
7. ↑ 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 10.30290i/10.3029i 

Länkar

• Skapa heliografiska paletter Arkiverad 17 juli 2012 på Wayback Machine