Солнечные системы координат

В солнечном наблюдении и построении изображений системы координат используются для определения и передачи местоположений на Солнце и вокруг него . Солнце состоит из плазмы , поэтому не существует постоянных разграниченных точек, на которые можно было бы ссылаться.

Фон

Солнце — вращающаяся сфера плазмы в центре Солнечной системы. У него нет твердой или жидкой поверхности, поэтому границу, разделяющую его внутреннюю часть и внешнюю часть, обычно определяют как границу, где плазма становится непрозрачной для видимого света, — фотосферу . Поскольку плазма по своей природе газообразна, на этой поверхности нет постоянных разграниченных точек, которые можно было бы использовать в качестве ориентира. Кроме того, скорость его вращения меняется в зависимости от широты: на экваторе вращается быстрее, чем на полюсах . ^[1]^[2]

Кардинальные направления

При наблюдениях за солнечным диском стороны света обычно определяются так, что северное и южное полушария Солнца указывают на северный и южный полюса мира Земли соответственно, а восточное и западное полушария Солнца указывают на восточный и западный горизонты Земли соответственно. На этой схеме по часовой стрелке с севера с интервалом 90 ° встречаются запад, юг и восток, а направление вращения Солнца - с востока на запад. ^[3]^[4]

гелиографический

Гелиографические системы координат используются для определения мест на поверхности Солнца. Двумя наиболее часто используемыми системами являются системы Стонихерста и Кэррингтона. Оба они определяют широту как угловое расстояние от солнечного экватора, но различаются тем, как они определяют долготу . В координатах Стонихерста долгота фиксируется для наблюдателя на Земле, а в координатах Кэррингтона долгота фиксируется для вращения Солнца. ^[5]^[6]^[7]^[8]

Система Стонихерст

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

Система Кэррингтона

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

Всякий раз, когда нулевой меридиан Кэррингтона (линия 0 ° долготы Кэррингтона) проходит через центральный меридиан Солнца, если смотреть с Земли, начинается новое вращение Кэррингтона. Эти ротации нумеруются последовательно: ротация Кэррингтона номер 1 начинается 9 ноября 1853 года. ^[10]^[11]^[12]^[7]^: 278

гелиоцентрический

Гелиоцентрические системы координат измеряют пространственное положение относительно начала координат в центре Солнца. Используются четыре системы: гелиоцентрическая инерциальная система (HCI), гелиоцентрическая эклиптическая система Овна (HAE), гелиоцентрическая эклиптическая система Земли (HEE) и гелиоцентрическая экваториальная система Земли (HEEQ). Они сведены в следующую таблицу. Третья ось, не представленная в таблице, завершает правую декартову триаду . ^[1]^[13]^[14]^[15]

Общие гелиоцентрические системы координат
Имя	Аббревиатура	+ ось X	+ось Z
Гелиоцентрический инерционный	HCI	Восходящий узел Солнца на эклиптике	Солнечная ось вращения
Гелиоцентрическая эклиптика Овна	ДОМ	Первая точка Овна	Северный полюс эклиптики
Гелиоцентрическая земная эклиптика	ХЭЭ	Линия Солнце–Земля	Северный полюс эклиптики
Гелиоцентрический экватор Земли	HEEQ	Пересечение солнечного экватора и центрального меридиана Солнца, вид с Земли	Солнечная ось вращения

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Томпсон, WT (апрель 2006 г.). «Системы координат для данных изображений Солнца» . Астрономия и астрофизика . 449 (2): 791–803. Бибкод : 2006A&A...449..791T . дои : 10.1051/0004-6361:20054262 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ульрих, Роджер К.; Бойден, Джон Э. (май 2006 г.). «Координаты Кэррингтона и солнечные карты». Солнечная физика . 235 (1–2): 17–29. Бибкод : 2006SoPh..235...17U . дои : 10.1007/s11207-006-0041-5 .
^ Янг, К. Алекс; Кортес, Рауль (3 мая 2022 г.). «Почему на Солнце восток и запад поменялись местами?» . ЗемляНебо . Проверено 17 мая 2024 г.
^ Дженкинс, Джейми Л. (2013). Наблюдение за Солнцем: Карманный путеводитель . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. стр. 128–129. ISBN 978-1-4614-8015-0 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Ридпат, Ян, изд. (2018). «гелиографические координаты» . Астрономический словарь (3-е изд.). Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/acref/9780191851193.001.0001 . ISBN 978-0-19-185119-3 .
^ Санчес-Бахо, Ф.; Вакеро, JM (1 мая 2013 г.). «Измерение вращения Солнца по изображениям цифровой камеры». Европейский журнал физики . 34 (3): 527–536. Бибкод : 2013EJPh...34..527S . дои : 10.1088/0143-0807/34/3/527 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Стикс, Майкл (2002). Солнце: Введение . Библиотека астрономии и астрофизики (2-е изд.). Берлин, Гейдельберг: Springer. дои : 10.1007/978-3-642-56042-2 . ISBN 978-3-642-56042-2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Чакмак, Х. (ноябрь 2014 г.). «Компьютерное измерение гелиографических координат групп солнечных пятен». Экспериментальная астрономия . 38 (1–2): 77–89. arXiv : 1407.1626 . Бибкод : 2014ExA....38...77C . дои : 10.1007/s10686-014-9410-5 .
^ Кэррингтон, Р.К. (1863 г.). Наблюдения пятен на Солнце . Лондон: Уильямс и Норгейт.
^ «Синоптические карты» . Национальная солнечная обсерватория . 10 июля 2018 года . Проверено 21 декабря 2023 г.
^ «Солнечно-земные системы координат» . Солнечная обсерватория Уилкокса . Проверено 21 декабря 2023 г.
^ Томпсон, WT; Вэй, К. (январь 2010 г.). «Использование мировой системы координат FITS компанией STEREO/SECCHI». Солнечная физика . 261 (1): 215–222. Бибкод : 2010SoPh..261..215T . дои : 10.1007/s11207-009-9476-9 .
^ Хэпгуд, Майк (июль 1997 г.). «Гелиоцентрические системы координат» . Лаборатория космических исследований Малларда . Проверено 21 декабря 2023 г.
^ Хэпгуд, Массачусетс (май 1992 г.). «Преобразования координат в космической физике: руководство пользователя» (PDF) . Планетарная и космическая наука . 40 (5): 711–717. Бибкод : 1992P&SS...40..711H . дои : 10.1016/0032-0633(92)90012-D .
^ Франц, М.; Харпер, Д. (февраль 2002 г.). «Гелиосферные системы координат» (PDF) . Планетарная и космическая наука . 50 (2): 217–233. Бибкод : 2002P&SS...50..217F . дои : 10.1016/S0032-0633(01)00119-2 .

Внешние ссылки

sunpy.coordinates, подпакет SunPy, используемый для обработки солнечных координат.
Данные MTOF/PM от Carrington Rotation , таблица времени начала и остановки вращения Carrington.

[thompson06-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Томпсон, WT (апрель 2006 г.). «Системы координат для данных изображений Солнца» . Астрономия и астрофизика . 449 (2): 791–803. Бибкод : 2006A&A...449..791T . дои : 10.1051/0004-6361:20054262 .

[ulrich06-2] Перейти обратно: ^а ^б Ульрих, Роджер К.; Бойден, Джон Э. (май 2006 г.). «Координаты Кэррингтона и солнечные карты». Солнечная физика . 235 (1–2): 17–29. Бибкод : 2006SoPh..235...17U . дои : 10.1007/s11207-006-0041-5 .

[3] Янг, К. Алекс; Кортес, Рауль (3 мая 2022 г.). «Почему на Солнце восток и запад поменялись местами?» . ЗемляНебо . Проверено 17 мая 2024 г.

[4] Дженкинс, Джейми Л. (2013). Наблюдение за Солнцем: Карманный путеводитель . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. стр. 128–129. ISBN 978-1-4614-8015-0 .

[ridpath-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Ридпат, Ян, изд. (2018). «гелиографические координаты» . Астрономический словарь (3-е изд.). Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/acref/9780191851193.001.0001 . ISBN 978-0-19-185119-3 .

[6] Санчес-Бахо, Ф.; Вакеро, JM (1 мая 2013 г.). «Измерение вращения Солнца по изображениям цифровой камеры». Европейский журнал физики . 34 (3): 527–536. Бибкод : 2013EJPh...34..527S . дои : 10.1088/0143-0807/34/3/527 .

[stix02-7] Перейти обратно: ^а ^б Стикс, Майкл (2002). Солнце: Введение . Библиотека астрономии и астрофизики (2-е изд.). Берлин, Гейдельберг: Springer. дои : 10.1007/978-3-642-56042-2 . ISBN 978-3-642-56042-2 .

[cakmak14-8] Перейти обратно: ^а ^б Чакмак, Х. (ноябрь 2014 г.). «Компьютерное измерение гелиографических координат групп солнечных пятен». Экспериментальная астрономия . 38 (1–2): 77–89. arXiv : 1407.1626 . Бибкод : 2014ExA....38...77C . дои : 10.1007/s10686-014-9410-5 .

[9] Кэррингтон, Р.К. (1863 г.). Наблюдения пятен на Солнце . Лондон: Уильямс и Норгейт.

[nso-10] «Синоптические карты» . Национальная солнечная обсерватория . 10 июля 2018 года . Проверено 21 декабря 2023 г.

[wso-11] «Солнечно-земные системы координат» . Солнечная обсерватория Уилкокса . Проверено 21 декабря 2023 г.

[12] Томпсон, WT; Вэй, К. (январь 2010 г.). «Использование мировой системы координат FITS компанией STEREO/SECCHI». Солнечная физика . 261 (1): 215–222. Бибкод : 2010SoPh..261..215T . дои : 10.1007/s11207-009-9476-9 .

[13] Хэпгуд, Майк (июль 1997 г.). «Гелиоцентрические системы координат» . Лаборатория космических исследований Малларда . Проверено 21 декабря 2023 г.

[14] Хэпгуд, Массачусетс (май 1992 г.). «Преобразования координат в космической физике: руководство пользователя» (PDF) . Планетарная и космическая наука . 40 (5): 711–717. Бибкод : 1992P&SS...40..711H . дои : 10.1016/0032-0633(92)90012-D .

[15] Франц, М.; Харпер, Д. (февраль 2002 г.). «Гелиосферные системы координат» (PDF) . Планетарная и космическая наука . 50 (2): 217–233. Бибкод : 2002P&SS...50..217F . дои : 10.1016/S0032-0633(01)00119-2 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]