Файл: Куликов, К. А. Курс сферической астрономии учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
188 ОСНОВНЫЕ АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ [ГЛ. VIII
<1и не превосходящую 0", 1. Поэтому неизвестная величина de, несмотря на все старания астрометристов, до сих пор
не получила удовлетворительного объяснения.
Из этих уравнений определяются неизвестные вели чины
dp, dE, X , Y , Z, C, S и Q.
Последние шесть величин выражаются такими формулами:
X = V®cos 6® cos Z0 , |
С = |
- ^ rj ^ - cos 2Z0, |
Y = vq cos b@sin Zq , |
£ = |
sin 2Z0, |
Z = v@sin 6®, |
<? = |
- щ - . |
Величины Z0 и Z?0 обозначают галактическую долготу и широту апекса движения Солнца, а /0 — долготу центра вращения Галактики.
Прецессионное движение точки весеннего равноденст вия по эклиптике было открыто во II в. до н. э. Гиппархом. Постоянная прецессии, по определению Гиппарха, ока залась равной 36" в год. После Гиппарха был целый ряд определений постоянной прецессии, но точность этих определений оставалась невысокой до середины XVIII сто летия.
Прецессионные величины, применяемые при всех ас трономических вычислениях в настоящее время, были получены на основании сравнения всех определений Ньюкомбом в конце XIX в. В системе Ньюкомба эти
величины имеют следующие значения: |
|
|
||
100 Р = |
5496",64 -0",00364 (Т - |
Т 0), |
||
100Pl = |
5037",08 + |
0",50 (Т - |
Т 0), |
|
100 р = |
5024",64 f |
0",22 ( Т — Т0), |
||
100m = |
4608",50 + |
2",79 (Т - |
Т 0), |
|
100 п = |
2004",68 -0 " , 85 (Т — Т 0), |
|||
где (Т — Т 0) выражено в |
столетиях |
от |
Т 0 = 1900,0. |
К настоящему времени получены поправки к прецес сионным величинам, выведенным Ньюкомбом. Так, средние значения величин dpx и dE , полученные из всех
§ 73] |
ПОСТОЯННАЯ НУТАЦИИ |
189 |
современных определении, следующие:
100 dPl = Г ,00,
100 dE = Г ,13.
Следует отметить, что для редукционных вычислений ошиб ки принятых значений прецессионных величин не имеют принципиального значения.
§ 73. Постоянная нутации
Нутационное движение истинного полюса Р п проис
ходит по кривой, близкой к эллипсу, в центре которой находится средний полюс Р 0 (рис. 49, вид снаружи).
Большая полуось этой кривой направлена вдоль большого круга сферы, проходящего че рез полюс эклиптики и средний полюс эквато ра; эта полуось, выра женная в секундах дуги, называется постоянной нутации. Она, как
указывалось, обознача ется буквой N.
Постоянную нутации можно определить из наблюденных прямых восхождений звезд. Пусть а 0 — принятое
среднее место звезды для некоторого равно денствия. Предположим,
что известны точные значения постоянной прецессии и годичной аберрации. Тогда с этими величинами и требу ющим уточнения коэффициентом нутации N можно вычи
слить авид — видимое место звезды. Обозначим через анаб наблюденное видимое место этой же звезды и через dN и da0 поправки к N и а„. Тогда, принимая во внимание
собственное движение звезды по прямому восхождению ца, можно составить условное уравнение вида
dcLо -f* |Ла£ "4" Па d N = (Хнаб
190 ОСНОВНЫЕ |
АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ |
[ГЛ. VIII |
в котором па — нутационный коэффициент по |
прямому |
|
восхождению, |
определяемый но формуле |
|
па = — (1,717 + 0,745 sin a tg 6) sin Q — tg 6 cos £>•
Система подобных условных уравнений, составленная для ряда звезд, дает после решения поправку dN к принятой
приближенной величине постоянной нутации. Постоянную нутации можно определить и по склоне
ниям звезд. Как известно, наблюдаемое зенитное рас стояние звезды в меридиане зависит от широты места наблюдения и склонения звезды. Широта места наблюде ния меняется, и отклонение широты от ее среднего зна чения ф0 может достигать ± 0",5. Значение склонения звезды имеет ошибку вследствие того, что вычисленное видимое место звезды ошибочно.
Допустим, что ход изменения широты места наблюде ния на данном интервале времени известен и его можно исключить. Тогда широта места может быть представлена формулой
Ф = z 60 -j- d$0 -f- n bdN -1- |
-j- В , |
(67) |
где В — приведение на видимое место, а щ выражается
формулой
щ = — 0,745 cos a sin Q + 1,000 sin a cos <Q.
Решение системы подобных уравнений, составленных для звезд с разными склонениями для определения неизвест ных dN и d60, можно провести по-разному, в зависимости
от продолжительности ряда наблюдений.
Если ряд наблюдений имеет продолжительность около нутационного периода, то система (67) решается обычным способом. Если же наблюдения велись, например, в тече ние двух нутационных периодов, то выгоднее поступить по-другому. Можно составить подобную систему уравне ний на ряд лет по одному уравнению для каждого года и образовать разности уравнений через интервал с про межутком 9 лет. В этом случае в условных уравнениях останутся только неизвестные dN и d\x^ (ошибку собствен
ного движения dfxg необходимо вводить при длинных рядах наблюдений; ошибка склонения <260, как нетрудно видеть, в разности исключится). Кроме того, коэффициенты при dN увеличатся примерно вдвое и результат будет точнее.
§ Vi] |
СИСТЕМА АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ |
191 |
Можно также получить поправку постоянной нутации, если наблюдать широту места по одной звезде в вечерние часы, фв, и по другой звезде в утренние часы, фу. Тогда разность этих широт фу — фв может быть представлена выражением
Фу — фв = Р + d\it + (nY — пъ) dN.
Здесь р — поправка разности средних мест звезд, d\i —
суммарная поправка за собственное движение обеих звезд и (п7 — пв) — разность| нутационных множите
лей. Решая систему подобных уравнений, составленных для разных дат, можно также найти dN.
Нутация была открыта Брадлеем и по его определению величина постоянной нутации равна 9". После Брадлея было сделано около 40 определений постоянной нутации. Принятое ее значение на конференции в Париже в 1896 г. равно 9",210. Современные определения дают несколько большее значение, но мало отличающееся от принятого. В новой системе астрономических постоянных значение постоянной нутации не изменено.
§ 74. Система астрономических постоянных
Системой астрономических постоянных называется со вокупность величин астрономических постоянных, число вые значения которых, выводимые из большого числа наблюдений, удовлетворяют строгим математическим со отношениям между этими величинами, полученным со гласно закону Ньютона. Так как абсолютной согласован ности в наблюденных и принятых значениях получить нельзя, то при выработке системы ставят условие, чтобы разница между принятыми и наблюденными величинами для каждой постоянной была мала.
Существовавшая до настоящего времени система астро номических постоянных была принята на Международной конференции директоров национальных Ежегодников в Париже в 1896 г. Многие из постоянных в этой системе были вычислены и предложены конференции американ ским астрономом С. Ньюкомбом.
С точки зрения согласия с наблюдениями система ока залась в целом вполне удовлетворительной. Однако эту систему нельзя считать совершенной, ибо с момента ее
192 ОСНОВНЫЙ АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ [ГЛ. VIII
утверждения прошло более семидесяти лет. За этот про межуток времени наука и, в частности, астрономия, по целому ряду разделов далеко шагнула вперед. Достаточно напомнить, что за последние десятилетия установлены неполярные изменения широт мест на земной поверхности и тонкие эффекты в движении полюса, открыто вращение Галактики и «красное смещение» в спектрах галактик, разработан новый метод определения расстояний до тел Солнечной системы — радиолокация, начались и успешно осуществляются полеты космических кораблей и т. д. Все эти открытия потребовали уточнения некоторых постоянных, пересмотра и расширения всей системы астро номических постоянных.
Первое подготовительное Международное совещание по этому вопросу было созвано в Париже в 1950 г. На этом совещании были намечаны подготовительные мероприя тия, осуществление которых дало бы возможность вплот ную поставить вопрос о пересмотре системы астрономи ческих постоянных. Благодаря успешному выполнению этих мероприятий в 1963 г. в Париже было созвано второе Международное совещание, которое выработало прин ципы построения и переход на новую систему. В августе 1964 г. новая система астрономических постоянных была утверждена XII съездом Международного Астрономиче ского союза, происходившим в Гамбурге.
Астрономические постоянные в новой системе подраз делены на пять групп. К первой группе относятся так называемые определяющие постоянные: число эфемеридных секунд в тропическом году s и гауссова гравитационная постоянная к. Значения определяющих постоянных вполне
удовлетворяют современному состоянию науки. Вторую группу составляют основные постоянные, зна
чения которых выведены на основании наблюдений. .К этой группе относятся такие постоянные, как величина астро номической единицы, скорость света, экваториальный радиус Земли, общая прецессия по долготе, наклон эклиптики к экватору, постоянная нутации и некоторые другие.
К третьей группе отнесены принятые вспомогательные коэффициенты, например, число секунд дуги в радиане
206264",806, а также некоторые коэффициенты астрономи ческого характера.
§ Т4] СИСТЕМА АСТРОНО МИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ 193
На основании данных этих трех групп получены значения для выводимых постоянных, составляющих четвер
тую группу.
К четвертой группе астрономических постоянных от носятся: солнечный параллакс, постоянная аберраций, сжатие Земли, отношение масс Солнца и Земли и некото рые постоянные, связанные с Луной.
В пятой группе дана система масс больших планет в единицах массы Солнца.
Новые значения некоторых астрономических постоян ных уже приводились нами ранее при описании методов их получения из наблюдений. Более полно с новой сис темой астрономических постоянных можно познакомить ся по резолюции XII съезда Международного Астрономи ческого союза. Значения принятых астрономических постоянных приведены в Приложении VII.
7а7 А. Куликов
ЛИТЕРАТУРА
1. |
С. Н |
Б л а ж к о , Курс сферической |
астрономии, |
Гостехиздат, |
|||||||
|
1954. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
С. А. |
К а з а к о в , |
Курс сферической астрономии, |
Гостехиздат, |
|||||||
|
1940. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
М. К. |
В е н т ц е л ь, |
Сферическая |
астрономия, |
Геодезиздат, |
||||||
|
1952. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
К. А. |
К у л и к о в , |
Фундаментальные постоянные |
астрономии, |
|||||||
|
Гостехиздат, |
1956. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Д. В. |
П я с к о в с к и й , |
Курс сферической |
астрономии, Из |
|||||||
|
дательство Киевского университета, 1964. |
|
|
|
|||||||
6. |
Ф. Н. |
К р а с о в с к и й , |
Руководство |
по |
высшей |
геодезии, |
|||||
|
Геодезиздат, |
1942. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
К. А. |
К у л и к о в , |
Новая система |
астрономических |
постоян |
||||||
|
ных, «Наука», 1969. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
8. |
К. А. |
К у л и к о в , |
|
В. Б. |
Г у р е в и ч , |
Основы лунной астро |
|||||
|
метрии, М., |
«Наука», |
1972. |
|
|
|
|
|