Planisfera - Planisphere

Aby zapoznać się z książką Johna Ashbery'ego, zobacz Planisphere (książka) . Aby zapoznać się z tetralogią piosenek autorstwa Justice , zobacz dyskografię Justice .
Planisphere Philipsa, ca. 1900

W astronomii , A Planisphere ( / P L eɪ . N ɪ ˌ s f ɪər , P L ć n . Ɪ - / ) stanowi wykres gwiazda analogowy obliczeniowej urządzenie w postaci dwóch regulowanych tarcz, które obracają się na wspólnej osi obrotu. Można go dostosować do wyświetlania widocznych gwiazd dla dowolnej godziny i daty. Jest instrumentem pomagającym w nauce rozpoznawania gwiazd i konstelacji . Astrolabium , instrumentem, który ma swoje korzenie w hellenistycznej astronomii , to poprzednik współczesnego Planisphere. Termin planisfera kontrastuje ze sferą armilarną , gdzie sfera niebieska jest reprezentowana przez trójwymiarową ramę pierścieni.

Opis

Planisfera składa się z okrągłej mapy gwiezdnej przymocowanej w środku do nieprzezroczystej okrągłej nakładki, która ma przezroczyste eliptyczne okno lub dziurę, dzięki czemu tylko część mapy nieba będzie widoczna w oknie lub obszarze dziury w danym momencie. Wykres i nakładka są zamontowane tak, że mogą się swobodnie obracać wokół wspólnej osi. Mapa gwiazd zawiera najjaśniejsze gwiazdy , konstelacje i (prawdopodobnie) obiekty głębokiego nieba widoczne z określonej szerokości geograficznej na Ziemi. Nocne niebo widziane z Ziemi zależy od tego, czy obserwator znajduje się na półkuli północnej czy południowej i szerokości geograficznej. Okno planisfery jest zaprojektowane dla określonej szerokości geograficznej i będzie wystarczająco dokładne dla pewnego pasma po obu jego stronach. Twórcy planisfer zazwyczaj oferują je w kilku wersjach dla różnych szerokości geograficznych. Planisfera pokazuje tylko gwiazdy widoczne z szerokości geograficznej obserwatora ; gwiazdy poniżej horyzontu nie są uwzględniane.

Na brzegu nakładki zaznaczony jest pełny dwudziestoczterogodzinny cykl czasowy. Pełne dwanaście miesięcy dat kalendarzowych zaznaczono na obrzeżu mapy gwiazdowej. W oknie zaznaczono kierunek horyzontu wschodniego i zachodniego. Dysk i nakładka są dostosowywane tak, aby lokalny czas obserwatora na nakładce odpowiadał dacie tego dnia na dysku mapy gwiazd. Fragment mapy gwiazd widoczny w oknie przedstawia (ze zniekształceniem, ponieważ jest to płaska powierzchnia reprezentująca sferyczną objętość) rozkład gwiazd na niebie w tym momencie dla zaprojektowanego położenia planisfery. Użytkownicy trzymają planisferę nad głową, a horyzonty wschodni i zachodni są odpowiednio wyrównane, aby dopasować mapę do rzeczywistych pozycji gwiazd.

Historia

Średniowieczna planisfera, ok.1000. Biblioteka Narodowa Walii MS 735C, Aberystwyth .

Słowo planisphere (łac. planisphaerium ) zostało pierwotnie użyte w II wieku przez Klaudiusza Ptolemeusza, aby opisać przedstawienie kulistej Ziemi za pomocą mapy narysowanej na płaszczyźnie. To użycie kontynuowano w renesansie: na przykład Gerardus Mercator opisał swoją mapę świata z 1569 roku jako planisferę.

W tym artykule słowo to opisuje reprezentację wypełnionej gwiazdami sfery niebieskiej na płaszczyźnie. Pierwszą mapę gwiazd noszącą nazwę „planisferę” wykonał w 1624 roku Jacob Bartsch . Bartsch był zięciem Johannesa Keplera , odkrywcy Keplerowskich praw ruchu planet .

Mapa gwiazd

Ponieważ planisfera przedstawia sferę niebieską w wydrukowanym płaskim, zawsze występuje znaczne zniekształcenie. Planisfer, podobnie jak wszystkie wykresy, wykonuje się określoną metodą projekcji. W przypadku planisfer stosuje się dwie główne metody, pozostawiając wybór projektantowi. Jedną z takich metod jest równoodległa projekcja biegunowa azymutalna . Korzystając z tej projekcji, niebo jest wyśrodkowane na jednym z biegunów niebieskich (biegunowych), podczas gdy okręgi o równej deklinacji (na przykład 60°, 30°, 0° (równik niebieski), -30° i -60°) leżą w równej odległości od siebie i od biegunów (w równej odległości). Kształty gwiazdozbiorów są proporcjonalnie poprawne w linii prostej od środka na zewnątrz, ale pod kątem prostym do tego kierunku (równolegle do okręgów deklinacyjnych) występują znaczne zniekształcenia. To zniekształcenie będzie tym większe, im większa będzie odległość od bieguna. Jeśli przestudiujemy słynną konstelację Oriona w tej projekcji i porównamy ją z prawdziwym Orionem, wyraźnie zobaczymy to zniekształcenie. Jedna godna uwagi planisfera wykorzystująca azymutalną równoodległą projekcję rozwiązuje ten problem, drukując widok północny z jednej strony i widok południowy z drugiej, zmniejszając w ten sposób odległość na mapie od centrum na zewnątrz.

Stereograficzny występ rozwiązuje ten problem, przy wprowadzaniu drugiego. Za pomocą tego rzutu powiększa się odległości między okręgami deklinacyjnymi w taki sposób, aby kształty gwiazdozbiorów pozostały poprawne. Naturalnie w tej projekcji konstelacje na krawędzi stają się zbyt duże w porównaniu z konstelacjami w pobliżu bieguna niebieskiego: Orion będzie dwa razy wyższy niż powinien. (Jest to ten sam efekt, który sprawia, że ​​Grenlandia jest tak ogromna na mapach Mercatora). Kolejną wadą jest to, że przy większej ilości miejsca na konstelacje w pobliżu krawędzi planisfery, przestrzeń na konstelacje wokół danego bieguna niebieskiego będzie mniejsza, niż na to zasługują . Dla obserwatorów na umiarkowanych szerokościach geograficznych, którzy lepiej widzą niebo w pobliżu bieguna niebieskiego swojej półkuli niż bliżej horyzontu, może to być dobry powód, aby preferować planisferę wykonaną metodą projekcji biegunowo-azymutalnej w równych odległościach.

Górny dysk

Górny dysk zawiera „horyzont”, który w danym momencie określa widoczną część nieba, która jest naturalnie połową całego nieba gwiaździstego. Ta linia horyzontu jest również przez większość czasu zniekształcona, z tego samego powodu zniekształcone są konstelacje. Linia horyzontu na rzucie stereograficznym to idealne koło. Linia horyzontu na innych projekcjach jest rodzajem „zawalonego” owalu. Horyzont jest zaprojektowany dla określonej szerokości geograficznej i tym samym określa obszar, dla którego przeznaczona jest planisfera. Niektóre droższe planisfery mają kilka górnych dysków, które można wymienić, lub mają górny dysk z większą liczbą linii horyzontu, dla różnych szerokości geograficznych.

Kiedy planisfera jest używana w strefie szerokości geograficznej innej niż strefa, dla której została zaprojektowana, użytkownik zobaczy albo gwiazdy, które nie znajdują się w planisferze, albo planisfera pokaże gwiazdy, które nie są widoczne na niebie tej strefy szerokości geograficznej. Aby dokładnie zbadać gwiaździste niebo, konieczne może być zakupienie planisfery, szczególnie dla danego obszaru.

Jednak przez większość czasu część nieba w pobliżu horyzontu nie pokaże wielu gwiazd, ze względu na wzgórza, lasy, budynki lub po prostu z powodu grubości atmosfery, przez którą patrzymy. Niższe 5° nad horyzontem w szczególności prawie nie pokazuje żadnych gwiazd (nie mówiąc już o obiektach), z wyjątkiem najlepszych warunków. Dlatego planisfera może być dość dokładnie używana w zakresie od +5° do -5° szerokości projektowej. Na przykład planisfera dla 40° północy może być używana między 35° a 45° północy.

Współrzędne

Dokładne planisfery reprezentują współrzędne niebieskie : rektascensja i deklinacja . Zmieniające się pozycje planet, asteroid czy komet pod względem tych współrzędnych można sprawdzić w corocznych przewodnikach astronomicznych, które umożliwiają użytkownikom planisfer odnalezienie ich na niebie.

Niektóre planisfery używają oddzielnego wskaźnika do deklinacji, używając tego samego punktu obrotu, co górny dysk. Niektóre planisfery mają nadrukowaną cechę deklinacji na górnym dysku, wzdłuż linii łączącej północ i południe na horyzoncie. Rektascensja jest reprezentowana na krawędzi, gdzie znajdują się również daty, z którymi należy ustawić planisferę.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne