Экваториа́льная систе́ма координа́т — система небесных координат , в которой фундаментальной плоскостью является плоскость небесного экватора. Экваториальная система координат имеет две формы: первую и вторую экваториальные системы. Первая из них связана с земным шаром и вращается вместе с ним, вторая неподвижна относительно удалённых звёзд .

Используемые координаты

Одной из координат является либо склонение ${\displaystyle \delta }$ , либо, реже — полярное расстояние ${\displaystyle p}$ .

Склонение светила лежит в диапазоне от −90° до +90° и равно углу между плоскостью экватора и направлением на светило, причём для светил в северном полушарии эта величина положительна, а в южном — отрицательна.

Полярное расстояние равняется углу между светилом и северным полюсом мира и меняется в диапазоне от 0° до +180°. Склонение и полярное расстояние взаимозаменяемы и тесно связаны: ${\displaystyle \delta +p=90^{\circ }}$ .

Другой координатой может быть либо часовой угол ${\displaystyle t}$ , либо прямое восхождение ${\displaystyle \alpha }$ .

Часовой угол равен длине дуги экватора от небесного меридиана до круга склонения светила и отсчитывается в направлении вращения небесной сферы. Иногда используется понятие «гринвичский часовой угол»: в этом случае вместо небесного меридиана используется гринвичский меридиан .

Прямое восхождение равно длине дуги экватора от точки весеннего равноденствия до круга склонения светила и отсчитывается против направления вращения небесной сферы. С прямым восхождением также связано так называемое звёздное дополнение ${\displaystyle \tau ^{\star }}$ , используемое в навигации: оно также равно длине дуги от точки весеннего равноденствия до круга склонения светила, но отсчитывается в направлении вращения небесной сферы. Таким образом, ${\displaystyle \tau ^{\star }+\alpha =360^{\circ }}$ .

Как правило, эти величины измеряются в часах и лежат в диапазоне от 0 ^h до 24 ^h не включительно. Соответственно, в градусной мере это от 0° до 360°. Однако, иногда считают, что они лежат в пределах от 0° до 180° (от 0 ^ч до 12 ^ч ) к западу и от 0° до −180° (от 0 ^ч до −12 ^ч ) к востоку .

Первая экваториальная система координат

В первой экваториальной системе координат используется склонение (или полярное расстояние) и часовой угол. В этой системе координаты неподвижных звёзд непостоянны: у них меняется часовой угол из-за суточного вращения Земли. Однако, в отличие от горизонтальных координат, часовой угол равномерно меняется со временем, а склонение остаётся постоянным. Кроме того, часовой угол точки весеннего равноденствия по определению равен местному звёздному времени .

Вторая экваториальная система координат

Во второй экваториальной системе координат используется склонение (или полярное расстояние) и прямое восхождение. В отличие от первой экваториальной системы, во второй координаты из-за суточного движения не изменяются, так как точка весеннего равноденствия неподвижна. По этой причине координаты небесных тел удобно хранить и записывать во второй экваториальной системе координат .

Связь первой и второй экваториальной системы координат

Связь первой и второй экваториальной систем определяется в первую очередь связью часового угла и прямого восхождения. Эти величины связаны со звёздным временем ${\displaystyle s}$ : ${\displaystyle s=t+\alpha }$ . Строго говоря, сумма часового угла и прямого восхождения может быть больше 24 ^h , и в таком случае оказывается верным равенство по модулю 24 ^h .

Связь с другими системами координат

Для связи с другими системами координат, к примеру, горизонтальной или эклиптической , используется параллактический треугольник .

Общие характеристики

• Склонение измеряется в градусах , минутах и секундах дуги . Положительное направление — к северу от небесного экватора, отрицательное — к югу. При склонениях следует указывать знак .
• Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°.
• Склонение северного полюса небесной сферы равно +90°.
• Склонение южного полюса равно −90°.
• Склонение небесного объекта, который проходит через зенит , равно широте наблюдателя.

В Северном полушарии Земли для заданной широты ${\displaystyle \varphi }$ :

• Небесные объекты со склонением ${\displaystyle \delta >90^{\circ }-\varphi }$ не заходят за горизонт.
• Если склонение объекта ${\displaystyle \delta <\varphi -90^{\circ }}$ , то такой объект не будет наблюдаться на этой широте.

Поскольку расположение плоскости небесного экватора вследствие прецессии постепенно изменяется, то для экваториальной системы координат всегда указывают эпоху , которая определяет некоторое расположение основной плоскости и, соответственно, направление на точку весеннего равноденствия.

Примечания

Ссылки

• « » — статья в Малой советской энциклопедии ; 2 издание; 1937—1947 гг.
• « ».