Планисфера - Planisphere

Планисфера Philips, ок. 1900 г.

В астрономия, а планисфера это карта звездного неба аналоговый вычислительный прибор в виде двух регулируемых дисков, вращающихся на общем стержне. Его можно настроить для отображения видимых звезд для любого времени и даты. Это инструмент, помогающий научиться распознавать звезды и созвездия. В астролябия, инструмент, возникший в Эллинистическая астрономия, является предшественником современной планисферы. планисфера контрастирует с армиллярная сфера, где небесная сфера представляет собой трехмерный каркас из колец.

Описание

Планисфера состоит из круговой карта звездного неба прикрепленный в его центре к непрозрачному круглому наложению с прозрачным эллиптическим окном или отверстием, так что только часть карты звездного неба будет видна в области окна или отверстия в любой момент времени. Диаграмма и наложение смонтированы так, что они могут свободно вращаться вокруг общей точки поворота в их центрах. Звездная карта содержит самые яркие звезды, созвездия и (возможно) объекты глубокого космоса видны с определенной широты на Земле. Ночное небо, которое человек видит с Земли, зависит от того, находится ли наблюдатель в северный или же южное полушарие и широта. Окно планисферы предназначено для определенной широты и будет достаточно точным для определенного диапазона по обе стороны от нее. Создатели Planisphere обычно предлагают их в нескольких версиях для разных широт. В планисферах видны только звезды, видимые наблюдателем. широта; звезды ниже горизонта не включаются.

Полный 24-часовой временной цикл отмечен на ободе накладки. Полные двенадцать месяцев календарь даты отмечены на краю звездной карты. Окно отмечено, чтобы показать направление восточного и западного горизонтов. Диск и оверлей настроены так, чтобы местное время дня наблюдателя на оверлее соответствовало дате этого дня на диске звездной карты. Затем часть карты звездного неба, видимая в окне, представляет (с искажением, поскольку это плоская поверхность, представляющая сферический объем) распределение звезд на небе в данный момент для заданного местоположения планисферы. Пользователи держат планисферу над головой так, чтобы восточный и западный горизонты были правильно выровнены, чтобы карта соответствовала действительным положениям звезд.

История

Средневековая планисфера, около 1000 г. Национальная библиотека Уэльса MS 735C, Аберистуит.

Слово планисфера (лат. Planisphaerium) первоначально использовался во втором веке Клавдий Птолемей для описания изображения сферической Земли картой, нарисованной на плоскости. Это использование продолжалось в эпоху Возрождения: например Герард Меркатор описал его Карта мира 1569 года как планисфера.

В этой статье это слово описывает изображение звездной небесной сферы на плоскости. Первая карта звездного неба, получившая название «планисфера», была составлена в 1624 г. Джейкоб Барч Барч был зятем Иоганн Кеплер, первооткрыватель Законы движения планет Кеплера.

Звездная карта

Поскольку планисфера показывает небесную сферу в печатной квартире, всегда есть значительные искажения. Планисферы, как и все карты, сделаны с помощью определенного метода проекции. Для планисфер используются два основных метода, оставляя выбор за дизайнером. Одним из таких методов является полярная азимутальная эквидистантная проекция. С помощью этой проекции небо отображается с центром на одном из небесных полюсов (полярных), а круги с одинаковым склонением (например, 60 °, 30 °, 0 ° (небесный экватор), -30 ° и -60 °) лежат равноудалены друг от друга и от полюсов (равноудалены). Формы созвездий пропорционально правильные по прямой от центра к краям, но под прямым углом к этому направлению (параллельно кругам склонения) наблюдается значительное искажение. Это искажение будет усиливаться по мере увеличения расстояния до полюса. Если мы изучим знаменитое созвездие Орион в этой проекции и сравнив ее с реальным Орионом, мы можем ясно увидеть это искажение. Одна известная планисфера, использующая азимутальную эквидистантную проекцию, решает эту проблему, распечатывая северный вид с одной стороны и южный вид - с другой, тем самым уменьшая расстояние, нанесенное на карту от центра наружу.^[1]

В стереографическая проекция решает эту проблему, вводя другую. Используя эту проекцию, расстояния между кругами склонения увеличиваются таким образом, чтобы формы созвездий оставались правильными. Естественно, что в этой проекции созвездия на краю становятся слишком большими по сравнению с созвездиями у полюса мира: Орион будет вдвое выше, чем должен быть. (Это тот же самый эффект, который делает Гренландию такой огромной на картах Меркатора.) Другой недостаток состоит в том, что с большим пространством для созвездий у края планисферы пространство для созвездий вокруг рассматриваемого небесного полюса будет меньше, чем они того заслуживают. . Для наблюдателей на умеренных широтах, которые могут видеть небо возле небесного полюса своего полушария лучше, чем ближе к горизонту, это может быть хорошей причиной предпочесть планисферу, созданную с помощью метода полярной азимутальной эквидистантной проекции.

Верхний диск

Верхний диск содержит «горизонт», который определяет видимую часть неба в любой момент времени, которая, естественно, составляет половину всего звездного неба. Эта линия горизонта в большинстве случаев также искажена по той же причине, по которой искажены созвездия. Линия горизонта на стереографической проекции представляет собой идеальный круг. Линия горизонта на других проекциях представляет собой своего рода "свернутый" овал. разработан для определенной широты и, таким образом, определяет область, для которой предназначена планисфера. Некоторые более дорогие планисферы имеют несколько верхних дисков, которые можно заменить, или верхний диск с большим количеством линий горизонта для разных широт.

Когда планисфера используется в широтной зоне, отличной от зоны, для которой она была разработана, пользователь либо увидит звезды, не входящие в планисферу, либо планисфера покажет звезды, которые не видны на небе этой широтной зоны. Для тщательного изучения звездного неба может потребоваться покупка планисферы специально для рассматриваемой области.

Однако в большинстве случаев часть неба около горизонта не показывает много звезд из-за холмов, лесов, зданий или просто из-за толщины атмосферы, через которую мы смотрим. В частности, на нижних 5 ° над горизонтом почти не видны звезды (не говоря уже об объектах), за исключением самых лучших условий. Следовательно, планисфера может быть достаточно точно использована от + 5 ° до -5 ° расчетной широты. Например, планисфера для 40 ° северной широты может использоваться между 35 ° и 45 ° северной широты.

Координаты

Точные планисферы представляют собой небесные координаты: прямое восхождение и склонение. Изменяющиеся положения планет, астероидов или комет с точки зрения этих координат можно найти в ежегодных астрономических справочниках, и они позволяют пользователям планисферы находить их в небе.

Некоторые планисферы используют отдельный указатель склонения, используя ту же точку поворота, что и верхний диск. На верхнем диске некоторых планисфер нанесена функция склонения вдоль линии, соединяющей север и юг на горизонте. Прямое восхождение изображено на краю, где также указаны даты для установки планисферы.

Смотрите также

Небесный глобус - изображение звездного неба на видимой небесной сфере.
Армиллярная сфера - каркас из латунных колец, изображающих главные круги небес.

внешняя ссылка

[1] ttp://www.davidchandler.com

[1]