Heliografiske koordinater

Heliografiske koordinater (fra andre græske Ἠέλιος - Solen og γράφω - "jeg skriver") - koordinater , der beskriver et objekts position på Solens overflade.

Heliografiske koordinater er konstrueret i analogi med geografiske og er karakteriseret ved to værdier - breddegrad (φ) og længdegrad (λ). Traditionelt bruges to hovedsystemer af heliografiske koordinater. Breddegraden i disse systemer er almindelig og måles fra solens ækvatorplan, det vil sige planet vinkelret på Solens rotationsakse og passerer gennem dens centrum. Definitionerne af længdegrad i disse systemer er forskellige:

I det første koordinatsystem måles længdegraden (λ 1 ) fra planet for "den centrale meridian" - det plan, der på et givet tidspunkt passerer gennem Solens rotationsakse og linjen, der forbinder Solens centrum med observatøren .

I Carringtons koordinatsystem måles længdegraden (λ 2 ) fra meridianen, der passerer gennem solækvatorens stigende knude ved Greenwich middag den 1. januar 1854 ( JD 239 8220.0) og roterer med en siderisk periode på 25,38 jorddage .

De to angivne længdegrader ved det julianske øjeblik JD er forbundet med den omtrentlige relation

\lambda _{2}=\left\{{\frac {\lambda _{1}}{360^{\circ }}}-{\frac {{\rm {JD}}-2398220}{ 27.2753}}\right\}\cdot 360^{\circ }

hvor "{ x }" er brøkdelen af tallet x .

Central meridiansystem

I den engelsksprogede litteratur kaldes koordinatsystemet, hvori længdegrader måles i forhold til den centrale meridian, nogle gange for Stonyhurst heliografiske koordinater (efter navnet på det observatorium, der først begyndte at bruge et sådant system i vid udstrækning), i den russisksprogede litteratur , der er ikke noget fast navn for det.

For at måle koordinaterne for solpletter i dette system blev der tidligere brugt en speciel rund palette med et koordinatgitter ( engelsk Stonyhurst disk ), som blev overlejret på billedet af Solen. [1] Traditionelt er dette formen for daglige kort over solformationer udgivet af mange publikationer. [2]

Carrington koordinatsystem

Oprindelse

Længdegrader målt fra den centrale meridian er praktiske at måle. Men efterhånden som Solen roterer, vil længdegraden af et objekt placeret på Solens overflade, målt på denne måde, ændre sig.

For delvist at slippe af med denne mangel foreslog R. Carrington i begyndelsen af 1860'erne et koordinatsystem, hvor længdegrader blev målt fra en specielt defineret meridian, der roterer med Solen. [3] En sådan meridian kaldes "Carrington" , det tilsvarende element i koordinatsystemet - "Carrington longitude" , og koordinatsystemet - "Carrington koordinatsystem" . ( Engelske Carrington heliografiske koordinater ).

På grund af solfotosfærens variabilitet kan en sådan meridian naturligvis ikke bindes til noget fast objekt på Solens overflade. Derudover er solens rotation differentiel : på forskellige breddegrader roterer den med forskellige omdrejningsperioder. Derfor, for nul, valgte Carrington vilkårligt en meridian, der faldt sammen med Solens centrale meridian den 9. november 1859, omkring kl. 9:39 GMT , da han begyndte en ny serie af observationer, og roterende med en siderisk periode på præcis 25.38 Jordens dage. Den tilsvarende synodiske periode varierer lidt i løbet af året (på grund af uregelmæssigheden i jordens kredsløb ), dens gennemsnitlige værdi er 27,2753 jorddage (den såkaldte "Carrington-periode" ). [4] Denne periode er praktisk, idet den nogenlunde svarer til Solens rotationshastighed ved breddegrader på ±16°, som i gennemsnit tegner sig for det maksimale antal solpletter .

Derefter blev referencepunktet for Carrington-systemets længdegrader omdefineret, og meridianen, der passerede gennem solækvatorens stigende knude ved Greenwich middagstid den 1. januar 1854, begyndte at blive betragtet som den kanoniske prime meridian. Nulmeridianen valgt af Carrington passerede denne knude 12 timer tidligere, ved Greenwich midnat. Således skiftede begyndelsen af den første Carrington-revolution også fremad med 12 timer og begyndte at falde cirka kl. 21:39 UT (JD 2398167,40193).

Funktioner i koordinatsystemet

I de fleste kataloger over solformationer er koordinaterne angivet i Carrington-systemet.

På én dag forskydes Carrington-meridianen i det synodiske koordinatsystem med omkring 13,2° i længdegraden.

Tidsskalaen er forbundet med Carrington-koordinatsystemet: det øjeblik, hvor Carrington-meridianen igen falder sammen med den centrale, betragtes som begyndelsen på en ny "Carrington-rotation" ( eng. Carrington-rotation ). Disse momenter er tabuleret og kan findes i astronomiske tabeller [5] eller beregnes ved hjælp af specielle formler [6] .

Carrington-omsætning #1000 begyndte den 17. juni 1928, #2000 den 20. februar 2003.

Bartels system

En anden tidsskala er også kendt, der ligner Carringtons - "Bartels-systemet" , introduceret af den tyske geofysiker J. Bartels ( tyske Julius Bartels ) og brugt til at studere geomagnetiske fænomener forbundet med solaktivitet. Den er arrangeret på samme måde som Carrington, men den synodiske periode i den er valgt til at være 27 dage (hvilket er tæt på den karakteristiske periode med gentagelse af geomagnetiske forstyrrelser), og datoen 8. februar 1832 tages som starten på rotationstællingen. [7]

Noter

↑ 1 2 Cortie AL Stonyhurst-skiverne til måling af solpletters position // Populær astronomi. - 1908. - Bd. 16 . - S. 426-432 . - .
↑ Se for eksempel Solar Data. Daglige kort over solen og solplettens magnetfelter. . Hentet 13. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 13. december 2012. (ubestemt)
↑ Carrington, RC Observationer af pletter på solen. — London: Williams og Norgate, 1863.
↑ Carrington og Bartels kalendere . Hentet 12. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 3. april 2012. (ubestemt)
↑ Carrington-rotationsbegyndelse er fra årene 1853-2016 (rotationsnumre -10 til 2172) . Hentet 12. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 16. december 2013. (ubestemt)
↑ Carrington-rotationsstart- og stoptider . Hentet 12. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 13. februar 2021. (ubestemt)
↑ 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 10.3029i/10.3029i