Солнечные системы координат
Методы определения местоположения на Солнце

В наблюдении и визуализации Солнца системы координат используются для определения и сообщения местоположений на Солнце и вокруг него . Солнце состоит из плазмы , поэтому нет постоянных разграниченных точек, на которые можно ссылаться.

Фон

Солнце — это вращающаяся сфера плазмы в центре Солнечной системы. У него нет твердой или жидкой поверхности, поэтому интерфейс, разделяющий его внутреннюю часть и внешнюю часть, обычно определяется как граница, где плазма становится непрозрачной для видимого света, фотосфера . Поскольку плазма по своей природе газообразна, эта поверхность не имеет постоянных разграниченных точек, которые можно было бы использовать для отсчета. Кроме того, скорость ее вращения меняется в зависимости от широты, вращаясь быстрее на экваторе, чем на полюсах . [ 1] [2]

Кардинальные направления

На этом изображении хромосферы Солнца стороны света обозначены компасной розой в верхнем левом углу: север — вверху (↑), запад — справа (→), юг — внизу (↓), а восток — слева (←).

При наблюдении за солнечным диском основные направления обычно определяются так, что северное и южное полушария Солнца указывают на северный и южный небесные полюса Земли соответственно, а восточное и западное полушария Солнца указывают на восточный и западный горизонты Земли соответственно. В этой схеме по часовой стрелке от севера с интервалом в 90° встречаются запад, юг и восток, а направление вращения Солнца — с востока на запад. [3] [4]

Гелиографический

Гелиографические системы координат используются для определения местоположений на поверхности Солнца. Две наиболее часто используемые системы — это системы Стонихерста и Кэррингтона. Они обе определяют широту как угловое расстояние от солнечного экватора, но различаются тем, как они определяют долготу . В координатах Стонихерста долгота фиксирована для наблюдателя на Земле, а в координатах Кэррингтона долгота фиксирована для вращения Солнца. [5] [6] [7] [8]

Система Стонихерста

Гелиографическая система координат Стонихерста, разработанная в колледже Стонихерста в 1800-х годах, берет свое начало (где долгота и широта оба равны 0°) в точке, где солнечный экватор пересекает центральный солнечный меридиан, если смотреть с Земли. Поэтому долгота в этой системе фиксирована для наблюдателей на Земле. [8] [5]

система Кэррингтона

Гелиографическая система координат Каррингтона, созданная Ричардом К. Каррингтоном в 1863 году, вращается вместе с Солнцем с фиксированной скоростью, основанной на наблюдаемом вращении солнечных пятен на низких широтах. Она вращается с сидерическим периодом ровно 25,38 дня, что соответствует среднему синодическому периоду 27,2753 дня. [9] : 221  [1] [2] [5]

Всякий раз, когда главный меридиан Кэррингтона (линия долготы 0° Кэррингтона) проходит через центральный меридиан Солнца, если смотреть с Земли, начинается новый поворот Кэррингтона. Эти повороты нумеруются последовательно, с поворотом Кэррингтона номер 1, начинающимся 9 ноября 1853 года. [10] [11] [12] [7] : 278 

Гелиоцентрический

Гелиоцентрические системы координат измеряют пространственные положения относительно начала координат в центре Солнца. Существует четыре используемых системы: гелиоцентрическая инерциальная (HCI) система, гелиоцентрическая эклиптическая (HAE) система Овна (HEE) система гелиоцентрической эклиптической (HEE) и гелиоцентрическая экваториальная (HEEQ) система. Они обобщены в следующей таблице. Третья ось, не представленная в таблице, завершает правую декартову триаду . [1] [13] [14] [15]

Общие гелиоцентрические системы координат
ИмяАббревиатура+Ось X+ось Z
Гелиоцентрическая инерциальнаяHCIСолнечный восходящий узел на эклиптикеОсь вращения Солнца
Гелиоцентрический Овен эклиптикаХАЕПервая точка ОвнаСеверный полюс эклиптики
Гелиоцентрическая Земля эклиптикаХИЛиния Солнце–ЗемляСеверный полюс эклиптики
Гелиоцентрический земной экваторHEEQПересечение солнечного экватора и солнечного центрального меридиана, наблюдаемое с ЗемлиОсь вращения Солнца

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Thompson, WT (апрель 2006 г.). «Системы координат для данных солнечных изображений». Астрономия и астрофизика . 449 (2): 791–803. Bibcode : 2006A&A...449..791T. doi : 10.1051/0004-6361:20054262.
  2. ^ ab Ulrich, Roger K.; Boyden, John E. (май 2006 г.). «Координаты Кэррингтона и солнечные карты». Solar Physics . 235 (1–2): 17–29. Bibcode : 2006SoPh..235...17U. doi : 10.1007/s11207-006-0041-5.
  3. ^ Янг, К. Алекс; Кортес, Рауль (3 мая 2022 г.). «Почему восток и запад на Солнце поменялись местами?». EarthSky . Получено 17 мая 2024 г.
  4. ^ Дженкинс, Джейми Л. (2013). Наблюдение за Солнцем: Карманный полевой путеводитель . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer. С. 128–129. ISBN 978-1-4614-8015-0.
  5. ^ abc Ridpath, Ian, ред. (2018). "гелиографические координаты". Словарь астрономии (3-е изд.). Oxford University Press. doi :10.1093/acref/9780191851193.001.0001. ISBN 978-0-19-185119-3.
  6. ^ Санчес-Бахо, Ф.; Вакеро, Х. М. (1 мая 2013 г.). «Измерение вращения Солнца по изображениям с цифровой камеры». European Journal of Physics . 34 (3): 527–536. Bibcode : 2013EJPh...34..527S. doi : 10.1088/0143-0807/34/3/527.
  7. ^ ab Stix, Michael (2002). Солнце: Введение . Библиотека астрономии и астрофизики (2-е изд.). Берлин, Гейдельберг: Springer. doi :10.1007/978-3-642-56042-2. ISBN 978-3-642-56042-2.
  8. ^ ab Çakmak, H. (ноябрь 2014 г.). «Компьютерное измерение гелиографических координат групп солнечных пятен». Experimental Astronomy . 38 (1–2): 77–89. arXiv : 1407.1626 . Bibcode :2014ExA....38...77C. doi :10.1007/s10686-014-9410-5.
  9. ^ Кэррингтон, Р. К. (1863). Наблюдения за пятнами на солнце. Лондон: Уильямс и Норгейт.
  10. ^ "Syoptic Maps". Национальная солнечная обсерватория . 10 июля 2018 г. Получено 21 декабря 2023 г.
  11. ^ "Солнечно-земные системы координат". Wilcox Solar Observatory . Получено 21 декабря 2023 г.
  12. ^ Томпсон, У. Т.; Вэй, К. (январь 2010 г.). «Использование мировой системы координат FITS компанией STEREO/SECCHI». Solar Physics . 261 (1): 215–222. Bibcode : 2010SoPh..261..215T. doi : 10.1007/s11207-009-9476-9.
  13. ^ Хэпгуд, Майк (июль 1997 г.). «Гелиоцентрические системы координат». Mullard Space Science Laboratory . Получено 21 декабря 2023 г.
  14. ^ Hapgood, MA (май 1992). "Преобразования координат космической физики: руководство пользователя" (PDF) . Planetary and Space Science . 40 (5): 711–717. Bibcode :1992P&SS...40..711H. doi :10.1016/0032-0633(92)90012-D.
  15. ^ Френц, М.; Харпер, Д. (февраль 2002 г.). «Гелиосферные системы координат» (PDF) . Планетная и космическая наука . 50 (2): 217–233. Bibcode :2002P&SS...50..217F. doi :10.1016/S0032-0633(01)00119-2.
  • sunpy.coordinates, подпакет SunPy, используемый для обработки солнечных координат
  • Данные MTOF/PM от Carrington Rotation, таблица времени начала и окончания вращения Carrington
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Solar_coordinate_systems&oldid=1249293530#Heliographic"