В астрономии склонение (сокращенно дек ; символ δ ) — один из двух углов, которые определяют местоположение точки на небесной сфере в экваториальной системе координат , другой — часовой угол . Угол склонения измеряется к северу (положительный) или к югу (отрицательный) от небесного экватора , вдоль часового круга, проходящего через рассматриваемую точку. [1]
Корень слова «declination» (лат. declinatio ) означает «отклонение» или «наклон». Он происходит от того же корня, что и слова « incline » («наклоняться вперед») и «recline» («наклоняться назад»). [2]
В некоторых астрономических текстах XVIII и XIX веков склонение указывается как расстояние до Северного полюса (NPD), что эквивалентно 90 – (склонение). Например, объект, обозначенный как склонение −5, будет иметь NPD 95, а склонение −90 (южный небесный полюс) будет иметь NPD 180.
Склонение в астрономии сопоставимо с географической широтой , спроецированной на небесную сферу , а прямое восхождение аналогично сопоставимо с долготой. [3] Точки к северу от небесного экватора имеют положительное склонение, а к югу — отрицательное. Для склонения можно использовать любые единицы угловой меры, но обычно оно измеряется в градусах ( °), минутах (′) и секундах (″) шестидесятеричной меры , при этом 90° эквивалентны четверти окружности. Склонений со значениями больше 90° не бывает, поскольку полюса являются самой северной и самой южной точками небесной сферы.
Объект в
Знак обычно включается независимо от того, положительный он или 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 непрерывно меняться, хотя и довольно медленно. Поэтому экваториальные координаты (включая склонение) по своей сути являются относительными к году их наблюдения, и астрономы указывают их относительно конкретного года, известного как эпоха . Координаты из разных эпох должны быть математически повернуты, чтобы соответствовать друг другу или соответствовать стандартной эпохе. [4]
В настоящее время используется стандартная эпоха J2000.0 , которая приходится на 1 января 2000 года в 12:00 TT . Префикс "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 постоянным из-за ее огромного расстояния, но ее прямое восхождение и склонение постепенно изменяются из-за прецессии равноденствий и собственного движения , а также циклически из-за годового параллакса . Склонения объектов Солнечной системы изменяются очень быстро по сравнению со склонениями звезд из-за орбитального движения и близкого расположения.
При наблюдении из мест в Северном полушарии Земли небесные объекты со склонениями более 90° − φ (где φ = широта наблюдателя ) кажутся ежедневно вращающимися вокруг небесного полюса , не опускаясь ниже горизонта , и поэтому называются циркумполярными звездами . Это аналогично происходит в Южном полушарии для объектов со склонениями меньшими (т.е. более отрицательными), чем −90° − φ (где φ всегда является отрицательным числом для южных широт). Крайним примером является Полярная звезда , которая имеет склонение, близкое к +90°, поэтому является циркумполярной, если смотреть из любой точки Северного полушария, за исключением очень близкого расположения к экватору.
Циркумполярные звезды никогда не опускаются ниже горизонта. И наоборот, есть другие звезды, которые никогда не поднимаются над горизонтом, если смотреть из любой заданной точки на поверхности Земли (за исключением очень близкого расположения к экватору . На плоской местности расстояние должно быть в пределах примерно 2 км, хотя это зависит от высоты наблюдателя и окружающей местности). Как правило, если звезда, склонение которой равно δ, является циркумполярной для некоторого наблюдателя (где δ либо положительно, либо отрицательно), то звезда, склонение которой равно − δ, никогда не поднимается над горизонтом, если смотреть на нее тем же наблюдателем. (Это не учитывает эффект атмосферной рефракции .) Аналогично, если звезда является циркумполярной для наблюдателя на широте φ , то она никогда не поднимается над горизонтом, если смотреть на нее с широты − φ .
Пренебрегая атмосферной рефракцией, для наблюдателя на экваторе склонение всегда равно 0° в восточной и западной точках горизонта . В северной точке оно равно 90° − | φ |, а в южной точке — −90° + | φ |. От полюсов склонение равномерно по всему горизонту, приблизительно 0°.
Неоколополярные звезды видны только в определенные дни или времена года.
Склонение Солнца меняется в зависимости от сезона . Если смотреть с арктических или антарктических широт, Солнце находится околополярно 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 остается под горизонтом весь день, 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 точно таким же, если бы не два осложнения. [6] [7]
Первое осложнение касается всех небесных объектов: склонение объекта равно астрономической широте наблюдателя, но термин «широта» обычно означает геодезическую широту, которая является широтой на картах и устройствах GPS. В континентальной части Соединенных Штатов и прилегающих районах разница ( вертикальное отклонение ) обычно составляет несколько угловых секунд (1 угловая секунда = 1/3600 градуса), 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 месте нахождения наблюдателя, но перпендикулярная линия не проходит через центр Земли; альманахи предоставляют отклонения, измеренные в центре Земли. (Эллипсоид — это приближение к уровню моря , которое поддается математическому измерению). [9]
