Hvordan finder vi ting i rumets sorthed?

I en æra med smartphones med GPS og Google Maps, du er sikkert allerede bekendt med systemet med geografiske koordinater, der almindeligvis bruges til at beskrive steder på Jordens sfæriske overflade. Dette system er baseret på breddegrad, afstanden nord eller syd fra Jordens ækvator, og længdegrad, som er afstanden øst eller vest for Prime Meridian, en imaginær linje, der løber nord til syd gennem Greenwich, England. Afstandene måles i grader - 90 grader i hver retning for breddegrad, og 180 i hver retning for længdegrad - og minutter, sekunder og brøkdele af et sekund. (For mere om hvordan det system fungerer, tjek disse sider fra U.S. Geological Survey og IBM Knowledge Center.)

GPS på jorden

Dette system gør det muligt for dig at komme med koordinater til alt fra Empire State Building (40 ° 44'55,4 "N 73 ° 59'08,5" W, ifølge Google Maps) til stedet i ørkenen, hvor U2 skød forsidefotoet for deres album fra 1987 "The Joshua Tree" (36 ° 19'51.00 ″ N, 117 ° 44'42,88 ″ V, ifølge Desert Road Trippin 'blog).

Okay, så du vidste det. Men her er noget, du sandsynligvis ikke vidste, medmindre du er astronom. Det er også muligt at beskrive placeringen af ​​et himmellegeme på nattehimlen, ved hjælp af det, der i bund og grund er en udvidelse af geografiske koordinater til at skabe en imaginær sfære, der omgiver Jorden.

Koordinater i Himlen

"Formålet er at entydigt kunne angive et sted på himlen. Det er ligesom breddegrad og længdegrad på Jorden, "Rick Fienberg, pressemedarbejder for American Astronomical Society, forklarer i en e -mail. "Hvis du fortæller nogen at møde dig i Littleton, Colorado, ved 39 ° 36'47.9484''N, 105 ° 0'59.9292''V de vil ikke kun vide hvilken by du befinder dig i, men også hvilket gadehjørne du venter på .... Det ville ikke være særlig nyttigt for en anden kun at vide hvilken by du ' re in - du skal være mere præcis, hvis du har håb om at blive fundet af den anden person. "

Tilsvarende forklarer han, hvis en astronom opdager en supernova eller asteroide og vil have andre til at observere den, at levere de himmelske koordinater er en måde at sikre, at alle ser på det samme.

Det er et system, der har eksisteret siden oldtiden. "Ideen om himmelsk koordinater går ud fra, at himlen er en kugle, der omgiver Jorden. Dette er tanken, der spores tilbage til den tidlige tro på, at Jorden var centrum for alt, "Christopher Palma, en lærerprofessor og lektor for bacheloruddannelser i Institut for Astronomi og Fysik ved Pennsylvania State University, siger i en mail. "Selvom vi nu ved, at det ikke er sandt, det er stadig rigtigt, at himlen ser ud til at være en kugle, der omgiver os, så vi kan bruge sfæriske koordinater til at identificere ethvert sted på himlen. "

Deklination og opstigning

Det sagt, det himmelske koordinatsystem har nogle forskelle. I stedet for breddegrad, for eksempel, den bruger noget kaldet deklination til at beskrive afstanden nord eller syd for den himmelske ækvator, og i stedet for længdegrad, højre opstigning beskriver øst-vest orientering.

"Som ethvert koordinatsystem, det har brug for et nulpunkt/kalibrering, "Palma forklarer." For himmelsk koordinater, vi projekterer Jordens ækvator på himlen, og på samme måde som breddegraden måler grader nord eller syd for Jordens ækvator, deklination måler en vinkel nord eller syd for den himmelske ækvator. Så, for eksempel, stjernen Spica, som er meget fremtrædende på den sydlige himmel i aften fra de fleste steder i USA, har en deklination på -11 grader 10 minutter, så det er faktisk syd for den himmelske ækvator.

"For længdegrad på jorden, vi tildelte vilkårligt Greenwich, England som premiermeridian, "Palma siger." Prime Meridian for det rigtige opstigningssystem kaldes 'Det første punkt for Vædderen, 'og det er defineret som Solens position på himlen, når den bevæger sig fra syd til nord langs Ecliptic " - en imaginær linje, der angiver Solens vej -" og passerer gennem den himmelske ækvator. Når solen er på det sted, det er forårsjævndøgn (eller marts) på Jorden. Højre opstigning stiger mod øst derfra. Så, en stjerne på himlen, der er præcis halvvejs rundt om himlen fra solen på forårsjævndøgn, ville have en korrekt opstigning på 180 grader. "

"Fordi himlen roterer, selvom, vi bruger ikke ofte grader til at måle det, "Palma fortsætter." I stedet for vi udtrykker vinkler i timer. Så, 180 grader svarer til 12 timers højre opstigning. Den samme stjerne, som jeg nævnte ovenfor, Spica, har en RA på 13 timer, 25 minutter. Hvilket kan tolkes som det punkt på himlen, der er [13h25m* (180 grader/12 timer)] =201,25 grader på himlen østpå fra Solens placering på forårsjævndøgn. "

Himmelsk navigation for søfarende

Som Fienberg forklarer, astronomer er ikke de eneste, der anvender himmelske koordinater. "Enhver, der navigerer efter stjernerne, bruger dem også, "siger han." Selvom alle moderne skibe og både har GPS -systemer ombord, sømænd og andre søfolk er forpligtet til at lære himmelsk navigation i tilfælde af, at GPS'en svigter. Hvis du kan se Polaris, dvs. Nordstjernen, du ved, hvilken vej der er nord - og, i forlængelse, hvilke veje er sydpå, øst, og også vest. Du kender også din breddegrad, da Polaris højde over horisonten er lig med din breddegrad. Og hvis du har et præcist ur, du kan også finde din længdegrad ved at konsultere en tabel over hvilke stjerner der er sydpå på det tidspunkt du observerer. "

Udover himmelske koordinater, der er andre systemer til at beskrive placeringen af ​​objekter i rummet, ifølge Patrick Durrell, professor i fysik og astronomi og direktør for Ward Beecher Planetarium ved Youngstown State University. "Et andet meget udbredt system bruger galaktiske koordinater-galaktisk længdegrad og galaktisk breddegrad-begge målt i grader fra midten af ​​Mælkevejen, "forklarer han i en e -mail.