سیستم های مختصات
ناظری که شب هنگام به آسمان نگاه میکند ،خود را در مرکز نیمکره ی عظیمی می بیند ،که تمام اجسام سماوی بر روی آن نیمکره قرار گرفته اند و جهت آنها با توجه به مواضع آن بر روی سطح این نیمکره تعیین می شود.بسته به نوع جسم آسمانی مورد مطالعه (خواه سیاره ،ستاره ،کهکشان )و مکان ناظر ،دستگاه های مختصات متنوعی نیز به وجود آمده اند ،که اساس هر دستگاه به پدیده ی مورد مطالعه بستگی دارد.
دانشمندان برای تعیین مواضع اجرام سماوی از چهار دستگاه مختصات استفاده میکنندکه عبارتند از :
1)سیستم مختصات افقی
2)سیستم مختصات استوائی سماوی
3)سیستم مختصات دایرة البروجی
4)سیستم مختصات کهکشانی
قبل از پرداختن به شرح دستگاه های مختصات ،توضیح اصطلاحات زیر ضروری است.
دایره عظیمه:
محل برخورد یک صفحه با کره بطوریکه مرکز کره درون صفحه باشد.
دایره صغیره:
محل برخورد یک صفحه با کره بطوریکه مرکز کره درون صفحه نباشد.
کره ی آسمان:(کره ی سماوی )
کره ی آسمانی عبارتست از از هر کره ی فرضی فضائی ، به مرکز مرکز زمین ،با هر شعاع دلخواه ،که به صورت پس زمینه ای برای اجرام اسمانی زمین را در میان گرفته است و گوئی همه ی اجرام آسمانی بدان چسبیده اند.با توجه به اینکه کره ی آسمانی بسیاربزرگ است میتوان کل کره ی زمین را کوچک و مرکز کره ی آسمانی را برای هر ناظر زمینی محل توقف آن ناظر دانست ؛هرچند ناظری که در نیمکره ی شمالی است قادر نیست ستارگان آسمان نیمکره ی جنوبی را بنگرد ،اما میتوان کره ی آسمانی فرضی را به گونه ای متحد المرکز با زمین ترسیم کرد و اجرام آسمانی را بر سطح آن مشخص ساخت.
سرسو و پاسو:
سرسو یا سمت الراس ،نقطه ی دقیقا" بالای سر شماست و نقطه ی دقیقا" زیر پای شما را پاسو یا سمت القدم گویند.
افق سماوی :
دایره ی عظیمه ای که سرسو و پاسو قطبین آن باشد را افق سماوی گویند.افق سماوی ،کره ی سماوی را به دو بخش مرئی و نامرئی تقسیم میکند.
به عنوان مثال اگر کنار دریا بایستید و سطح دریا را نگاه کنید ،متوجه میشوید که در جائی آسمان و سطح آب به هم میرسند که این محل را افق می نامند.
معدل النهار (استوای سماوی ):
دایره ی عظیمه ای که ستاره ی شمال (ستاره ی قطبی)و جنوب قطبین آن باشد را استوای سماوی گویند.استوای سماوی ،کره ی سماوی را به دو بخش شمالی و جنوبی تقسیم میکند.
نصف النهار سماوی :
دایره ی عظیمه ای که از سرسو و قطب شمال سماوی بگذرد.نصف النهار کره ی آسمان را به دو بخش نیمکره ی شرقی و غربی تقسیم میکند.
دستگاه مختصات سمت و ارتفاع:
برای سهولت در فهم این سیستم مفاهیم زیر را در نظر می گیریم:
دایره یاصلی:افق سماوی
دایره ی ثانوی:دایره ی قائم (این دایره ها در واقع دایره های عمود بر افق می باشند)
ارتفاع ستاره :
ارتفاع ستاره که با علامت اختصاری a نشان داده میشود،عبارتست از :
فاصله ی کمانی روی دایره ی قائم از افق سماوی تا ستاره که از صفر تا 90 درجه اندازه گیری میشود.چون ستارگان طلوع و غروب می کنند ، در نتیجه ارتفاع ستاره ثابت نمی ماند و تغییر می کند. برای مثال ما هر روز مشاهده می کنیم که ستاره ای به نام خورشید از مشرق طلوع و در مفرب غروب می کند در لحظه ای طلوع که خورشید حدودا روی سطح افقی است ارتفاعش تقریبا صفر است سپس هر چه بالاتر می آید نسبت به ناظر زاویه ای با سطح افق می سازد و تا ظهر این زاویه ( ارتفاع خورشید ) به حد اکثر خود می رسد و از ظهر به بعد کاهش پیدا می کند تا اینکه در موقع غروب دوباره ارتفاع ستاره(خورشید)به صفر نزدیک می گردد و هنگامی که ارتفاع ستاره به حداکثر خود می رسد سمت الراس و نقطه ای مقابل آن را سمت القدم می گویند.
سمت ستاره :
سمت یا Azimuth با علامت اختصاری A ،عبارتست از :
فاصله ی کمانی روی افق سماوی و از شمال افق(نصف النهار سماوی ،افق سماوی را در دو نقطه قطع می کند .نقطه ی نزدیک به ستاره ی شمال را شمال افق گویند.) تا پای دایره ی قائم ستاره در جهت عقربه های ساعت که از صفر تا 360 درجه اندازه گیری میشود.