В астрономии склонение ( сокращенно дек ; символ δ ) — это один из двух углов, определяющих положение точки на небесной сфере в экваториальной системе координат , второй — часовой угол . Угол склонения измеряется к северу (положительное) или югу (отрицательное) от небесного экватора по часовому кругу , проходящему через рассматриваемую точку. [1]
Корень слова склонение (лат. declinatio ) означает «наклон» или «наклон». Оно происходит от того же корня, что и слова наклоняться («наклоняться вперед») и откидываться («наклоняться назад»). [2]
В некоторых астрономических текстах 18 и 19 веков склонение указывается как расстояние до Северного полюса (NPD), что эквивалентно 90 – (склонение). Например, объект, отмеченный как склонение -5, будет иметь NPD 95, а склонение -90 (южный полюс мира) будет иметь NPD 180.
Склонение в астрономии сравнимо с географической широтой , проецируемой на небесную сферу , а прямое восхождение аналогично сравнимо с долготой. [3] Точки к северу от небесного экватора имеют положительное склонение, а точки к югу — отрицательное. Для склонения можно использовать любые единицы угловой меры, но обычно оно измеряется в градусах (°), минутах (′) и секундах (″) шестидесятеричной меры , причем 90° эквивалентны четверти круга. Склонений с величиной более 90° не бывает, поскольку полюса — это самая северная и самая южная точки небесной сферы.
Объект на
Знак обычно включается как положительный, так и отрицательный.
Ось Земли медленно вращается на запад вокруг полюсов эклиптики, совершая один оборот примерно за 26 000 лет. Этот эффект, известный как прецессия , заставляет координаты неподвижных небесных объектов изменяться непрерывно, хотя и довольно медленно. Поэтому экваториальные координаты (включая склонение) по своей сути привязаны к году их наблюдения, и астрономы указывают их применительно к конкретному году, известному как эпоха . Координаты разных эпох должны быть математически повернуты, чтобы соответствовать друг другу или соответствовать стандартной эпохе. [4]
В настоящее время используется стандартная эпоха — J2000.0 , то есть 1 января 2000 года в 12:00 TT . Приставка «J» указывает на то, что это юлианская эпоха . До J2000.0 астрономы использовали последовательные бесселевские эпохи B1875.0, B1900.0 и B1950.0. [5]
Направление звезды остается почти неизменным из-за ее огромного расстояния, но ее прямое восхождение и склонение меняются постепенно из-за прецессии равноденствий и собственного движения , а также циклически из-за годового параллакса . Наклонения объектов Солнечной системы меняются очень быстро по сравнению со склонениями звезд из-за орбитального движения и непосредственной близости.
Как видно из мест в северном полушарии Земли , небесные объекты со склонением более 90 ° - φ (где φ = широта наблюдателя ), кажется, ежедневно кружат вокруг небесного полюса , не опускаясь за горизонт , и поэтому называются околополярными звездами . То же самое происходит в Южном полушарии для объектов со склонением менее (т.е. более отрицательным), чем -90° - φ (где φ всегда является отрицательным числом для южных широт). Крайним примером является полярная звезда , склонение которой составляет около +90 °, поэтому она является циркумполярной, если смотреть из любой точки Северного полушария, за исключением очень близкой к экватору.
Циркумполярные звезды никогда не опускаются за горизонт. И наоборот, есть другие звезды, которые никогда не поднимаются над горизонтом, если смотреть из любой точки земной поверхности (за исключением очень близкой к экватору) . На равнинной местности расстояние должно быть в пределах примерно 2 км, хотя оно варьируется в зависимости от высота наблюдателя и окружающая местность). Как правило, если звезда, склонение которой равно δ , является для некоторого наблюдателя циркумполярной (где δ либо положительное, либо отрицательное), то звезда, склонение которой равно - δ , никогда не поднимается над горизонтом, как видит тот же наблюдатель. (При этом пренебрегается эффектом атмосферной рефракции .) Аналогично, если звезда является околополярной для наблюдателя на широте φ , то она никогда не поднимается над горизонтом, как это видит наблюдатель на широте − φ .
Если пренебречь атмосферной рефракцией, для наблюдателя на экваторе склонение всегда равно 0° в восточной и западной точках горизонта . В северной точке это 90° − | φ |, а в южной точке −90° + | φ |. От полюсов склонение равномерное по всему горизонту, примерно 0°.
Нецирцимполярные звезды видны только в определенные дни или времена года.
Склонение Солнца меняется в зависимости от сезона . Если смотреть из арктических или антарктических широт, Солнце находится около полюса вблизи местного летнего солнцестояния , что приводит к явлению, когда оно находится над горизонтом в полночь , что называется полуночным солнцем . Аналогично, вблизи местного зимнего солнцестояния Солнце весь день остается за горизонтом, что называется полярной ночью .
Когда объект находится прямо над головой, его склонение почти всегда находится в пределах 0,01 градуса от широты наблюдателя; оно было бы абсолютно равным, за исключением двух осложнений. [6] [7]
Первое осложнение применимо ко всем небесным объектам: склонение объекта равно астрономической широте наблюдателя, но термин «широта» обычно означает геодезическую широту, которая соответствует широте на картах и устройствах GPS. В континентальной части США и прилегающих территориях разница ( вертикальное отклонение ) обычно составляет несколько угловых секунд (1 угловая секунда =1/3600градуса), но может достигать 41 угловой секунды. [8]
Вторая сложность заключается в том, что, если предположить отсутствие отклонения вертикали, «над головой» означает перпендикуляр к эллипсоиду в местоположении наблюдателя, но перпендикулярная линия не проходит через центр Земли; альманахи предоставляют данные о склонении, измеренном в центре Земли. (Эллипсоид — это приближение к уровню моря , которое математически осуществимо). [9]
