Астронет > Сферическая астрономия

Астронет: В. Е. Жаров/ГАИШ Сферическая астрономия
http://variable-stars.ru/db/msg/1190817/node14.html

<< 3.2. Экваториальная система координат | Оглавление | 3.4. Галактическая система координат >>

3.3. Эклиптическая система координат

При изучении движения тел солнечной системы удобнее использовать не экваториальную, а эклиптическую систему координат. Дело в том, что плоскости орбит большинства тел солнечной системы наклонены к плоскости орбиты Земли под малыми углами (из планет самый большой наклон у орбиты Плутона -- $\sim 17^\circ$ ). Поэтому для наблюдателя, находящегося на Земле, выбор в качестве основной плоскости системы плоскости орбиты Земли вполне естественен.

Основой для построения эклиптической системы координат служит уравнения динамики, описывающие движение Земли по орбите вокруг Солнца. Средняя плоскость орбиты Земли называется плоскостью эклиптики, а пересечение этой плоскостью небесной сферы -- эклиптикой. Движение Земли по орбите приводит к кажущемуся движению Солнца по отношению к далеким звездам. Полный оборот по эклиптике Солнце проходит за год. Значит, Солнце движется относительно звезд со скоростью $\sim 1^\circ$ в сутки.

Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом $\sim 23\hbox{$^{\circ}$\kern-.15cm{,}\kern.04cm}5$ . Очевидно, что угол $\varepsilon$ между плоскостями экватора и эклиптики (назовем его наклоном эклиптики к экватору) также равен этой величине. Угол $\varepsilon$ медленно меняется из-за прецессии от планет. Притяжение планетами Земли приводит также к возмущениям в движении Земли. В результате центр масс Земли оказывается то ниже, то выше средней плоскости орбиты Земли. Как отражение возмущений в движении Земли мы видим, что центр Солнца находится то выше, то ниже эклиптики.

Главной плоскостью в эклиптической системе координат является плоскость эклиптики. Северный полюс эклиптики обозначим через $\Pi_N$ ; по определению дуга $\widehat{P_N\Pi_N}$ должна быть меньше $90^\circ$ (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Эклиптическая система координат

Южный полюс эклиптики обозначим как $\Pi_S$ . Линия пересечения двух плоскостей -- небесного экватора и эклиптики называется линией узлов. Эклиптика делит небесную сферу на два полушария: северное и южное.

Определение 3.3.1 Большой круг, проведенный через полюсы эклиптики и небесный объект, называется кругом широты.

Дуга круга широты $\widehat{AS}$ , отсчитываемая от плоскости эклиптики, называется эклиптической широтой :

$\displaystyle \widehat{AS}=\beta.$

Широта положительна в северном и отрицательна в южном полушарии: $-90^\circ\le \beta \le 90^\circ$ .

Второй координатой является эклиптическая долгота, равная двугранному углу между большим кругом, который проходит через полюсы эклиптики и динамическую точку весеннего равноденствия, и кругом широты:

$\displaystyle \widehat{\aries A}=\lambda.$

Долгота измеряется от точки весеннего равноденствия от $0^\circ$ до $360^\circ$ против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса эклиптики, то есть в направлении возрастания прямых восхождений. Ось $Ox$ в эклиптической системе координат совпадает с осью $Ox$ экваториальной системы. Обозначим орты эклиптической системы через ${\bf i}_e, {\bf j}_e,{\bf k}_e$ , причем ${\bf i}_e={\bf i}$ , вектор ${\bf k}_e$ направлен в северный полюс эклиптики $\Pi_N$ , а ${\bf j}_e={\bf k}_e\times {\bf i}_e$ .

Основными кругами в эклиптической системе координат являются эклиптика, круг широты, а основными точками -- полюсы эклиптики и точка весеннего равноденствия.

<< 3.2. Экваториальная система координат | Оглавление | 3.4. Галактическая система координат >>