Warum beeinflusst der Breitengrad eines Beobachters den Stundenwinkel eines Körpers in Stellarium?

Ich verwende Stellarium für astronomische Daten, um beim Studium der Himmelsnavigation zu helfen. Als ich versuchte, eine Fehlerquelle in meiner Sextantenablesung oder Sichtverringerung aufzuspüren, bemerkte ich, dass der lokale Stundenwinkel (auf Stellariums Ephemera HA gezeigt) der Venus variierte, wenn ich den Breitengrad meines Standorts änderte, während ich die Zeit konstant hielt.

Kann das jemand erklären. Ich dachte, der HA wäre nur eine Funktion der Zeit, des Längengrads und der Position der Venus (RA, Dez). Warum würde meine Bewegung nach Norden entlang meines Meridians den HA eines Körpers beeinflussen? Sind nicht sowohl mein Meridian als auch der Venus-Meridian fixiert (die Zeit ist gestoppt), sodass sich der Winkel zwischen ihnen nicht ändern würde?

Ich bemerkte, dass es sich systematisch veränderte. Für das betreffende Datum und den fraglichen Meridian (16.5.2020; 21:30:00 0° Long.) variierte sie von 6h 47m 41,86 s sowohl am Nord- als auch am Südpol bis 6h 47m 43,78 s am Äquator. Delta = 1,92 s

Ich weiß, es ist nur eine winzige Menge, aber ich würde gerne verstehen, was das Prinzip dahinter ist. Alles, was ich bei Google gefunden habe, schien darauf hinzudeuten, dass es sich nicht ändern sollte. Ich fragte mich, ob es etwas damit zu tun hatte, dass sich die Parallaxe änderte, als ich meine Position änderte.

Danke für jede Hilfe.

Wenn Sie buchstäblich 90 Grad Breite versucht haben, ist der Stundenwinkel in Wirklichkeit undefiniert, aber vielleicht kann er mathematisch berechnet werden. Wie lauten die Ergebnisse bei 80 Breitengrad, um ein mögliches Problem zu vermeiden?
Hallo, danke für die Antwort. Bei 80° Nord und Süd HA = 6h 47m 42.19s
Möglicherweise haben Sie Recht, dass die Berechnung die topozentrische Position (Parallaxe) anstelle der geozentrischen Position verwendet. Die Venus befindet sich jedoch derzeit in der Nähe von 27 Grad Deklination, daher würde ich einen leichten Unterschied zwischen Nord- und Südpol erwarten. Ich müsste ein Buch zücken, um das zu bestätigen. Jemand kann die "echte" Antwort geben, bevor ich dazu komme.
Ich wüsste aber nicht, warum das einen Unterschied machen sollte. Ich dachte, der Stundenwinkel würde zwischen zwei Meridianen gemessen, nicht aus der Sicht des Beobachters. wikipedia: Der Stundenwinkel eines Punktes ist der Winkel zwischen zwei Ebenen: eine, die die Erdachse und den Zenit (die Meridianebene) enthält, und die andere, die die Erdachse und den gegebenen Punkt (den durch den Punkt verlaufenden Stundenkreis) enthält.
Der Stundenwinkel ist die Differenz zwischen zwei Rektaszensionen, und die Rektaszension der Venus ändert sich basierend auf Ihrem Standort aufgrund der Parallaxe. Der Unterschied wäre klein, aber 2 Sekunden HA von Stellarium sind auch klein!

Antworten (3)

Ich habe kein Stellarium, daher kann ich nicht mit 100%iger Sicherheit bestätigen, was es verursacht. Aber durch die Verwendung der Horizons- Website von JPL kann ich bestätigen, dass die Position auf der Erdoberfläche die scheinbare Rektaszension (RA) und Deklination (DEC) der Venus verändert. Die folgende Ausgabe gilt für einen Beobachter bei 80 Grad westlicher Länge und dem aufgeführten Breitengrad. Die Zeit wurde so gewählt, dass die Venus etwa 7 Stunden östlich des Meridians stand; das heißt, der Stundenwinkel betrug ungefähr 7 Stunden.

Date__(UT)__HR:MN R.A.__(a-apparent)__DEC 2020-May-17 01:00 05 22 07.26 +27 00 24.9 Equator 2020-May-17 01:00 05 22 09.23 +27 00 01.6 North Pole 2020-May-17 01:00 05 22 09.23 +27 00 48.4 South Pole

Diese Ergebnisse zeigen genau das, was Sie in Stellarium bemerkt haben:

  • Die RA der Venus ändert sich um etwa 2 Sekunden vom Äquator zu den Polen.
  • Die Änderung ist die gleiche, wenn man zum Nord- oder Südpol geht. Ich dachte, die Werte wären nicht gleich, weil die Venus nördlich des Äquators liegt, aber die Verschiebung ist in RA für diese beiden Orte identisch. (Beachten Sie, dass die Verschiebung in DEC nicht dieselbe ist.)

Die Beobachtung von der Erdoberfläche (topozentrische Position) ist für den Mond wichtig, wenn Sie nach Bedeckungen oder engen Konjunktionen oder genauen Stundenwinkeln suchen, aber nicht so wichtig für andere Objekte, die viel weiter entfernt sind. Stellarium hat wahrscheinlich eine Einstellung, um die Berechnung von topozentrisch auf geozentrisch zu ändern, in diesem Fall verschwindet die Stundenwinkeldiskrepanz.

Das ist großartig Danke. Ich habe die Einstellung auf Stellarium gefunden, um topozentrische / planetozentrische Koordinaten festzulegen, und die Diskrepanz ist verschwunden. Jetzt muss ich das Konzept von HA ein bisschen mehr studieren, weil ich dachte, es sei unabhängig vom Standpunkt; Ich dachte, es hat nur mit dem Meridian des Beobachters und dem des Körpers zu tun.
Tatsächlich würde ein Beobachter am Südpol weder die Venus noch irgendein Himmelsobjekt mit einer signifikanten Norddeklination sehen: Sie befinden sich alle unterhalb des Horizonts. Was das Horizons-Modell zu tun scheint, ist ein Ergebnis für eine transparente Erde. Die Venus befindet sich unter dem Horizont, aber ihre Parallaxe ist geringer. Ein Beobachter, bei dem sich die Venus im Nadir befindet, würde eine Nullparallaxe sehen, wenn er durch die Erde schaut.

Angenommen, wir könnten damals von der Venus aus auf die Erde blicken:

Erde von der Venus aus gesehen
Simuliertes Bild mit freundlicher Genehmigung von NASA/JPL-Caltech

Der Mittelmeridian ist 101°56' W. Wenn Sie die Venus von diesem Längengrad aus beobachten, ist ihr Stundenwinkel 0h 0m 0s, egal ob Ihr Breitengrad 89° N, 27° N oder 63° S ist; es gibt keine Ost-West-Parallaxe.

Der 0°-Meridian liegt in dieser Ansicht direkt hinter der rechten Extremität. Im Vergleich zu einem geozentrischen Beobachter sollte jemand, der die Venus vom Äquator auf diesem Längengrad beobachtet, eine Ost-West-Parallaxe von sehen

52.6 ″ 2   Sünde ⁡ 102 ∘ = 25.7 ″
des Bogens, das ist
25.7 ″ cos ⁡ 27 ∘   1 S 15 ″ = 1.92 S
in Rektaszension oder Stundenwinkel, was mit Ihrem Stellarium-Ergebnis übereinstimmt.

Es ist keine Korrektur für Parallaxe oder Refraktion. Es ist ein Fehler. Ihr Verständnis, dass HA nicht vom Standort des Beobachters beeinflusst wird, ist richtig. (Navigatoren bezeichnen es üblicherweise als LHA für lokalen Stundenwinkel. Das andere HA ist SHA für den Sternstundenwinkel.)

Stellarium scheint hauptsächlich für Benutzer gedacht zu sein, die sich für Astronomie interessieren, Benutzer, die ihren Standort und das, was sie sehen möchten, eingeben und im Gegenzug erhalten, wo sie suchen müssen. Navigatoren möchten die Zeit und das, was sie gesehen haben, eingeben und im Gegenzug den Standort erhalten. Das ist nicht der Grund für den Fehler, aber wahrscheinlich hat ihn niemand als bedeutsam empfunden. Es ist ein großartiges Programm, aber es scheint einige raue Stellen als Almanach für die Himmelsnavigation zu haben. Ich vermute, dass es Korrekturen für Parallaxe und Brechung einbringt, was GHA neu definiert. Mir ist auch aufgefallen, dass es die lokale Standardzeit anstelle von GMT verwendet.

Die Anomalie in der Frage ist keine Parallaxenkorrektur, da es keinen Ort auf dem Meridian der geografischen Position (GP) der Venus gibt, der einen Parallaxenfehler aufweisen würde, der sich auf das scheinbare GHA der Venus auswirkt. (Die Pole sind die Treffpunkte aller Meridiane.) Es würde jedoch eine signifikante Verschiebung der scheinbaren Deklination geben. Am Nordpol wäre es weiter südlich. Etwa 0,25 Bogenminuten.

Und es ist keine Refraktionskorrektur, da die meisten Punkte, die Sie ausprobiert haben, die Venus nicht sehen können: Sie befindet sich unter dem Horizont. Die beiden Punkte, die die Venus sehen können (Nullmeridian, 80 und 90 Grad N-Deklination), sind beide etwa 63 Grad vom GP der Venus entfernt. Das bedeutet, dass die beobachtete Höhe 1,9 Bogenminuten höher ist als die tatsächliche Höhe. (Tabelle auf der Lesezeichenseite in Increments and Corrections im Nautical Almanac)

Sie sind viel besser dran, den Nautical Almanac anstelle von Stellarium für die Navigation zu verwenden. Es ist eine offizielle, gemeinsame Veröffentlichung des US Naval Observatory und des UK Hydrographics Office. Wie man es benutzt, steht in Büchern, die ich als Dutton und Bowditch kenne. Beide werden regelmäßig aktualisiert. Es gibt kostenlose Versionen des aktuellen Nautical Almanac, die online verfügbar sind, und viele Versionen von Bowditch. Viele von ihnen sind historisch: Es wurde erstmals um 1800 veröffentlicht.

Wikipedia hat auch gute Erklärungen. Eigentlich über alles.

Nur im Fall HA = 0h korrekt. Wenn HA ≈ ±6h, befinden sich die Beobachter von der Venus aus gesehen in der Nähe des Erdrandes.
Um auf den Kommentar von Mike G näher einzugehen, wird der Unterschied im Stundenwinkel durch Parallaxe verursacht. Das OP bestätigte, dass der Wechsel von einer topozentrischen Ansicht zu einer geozentrischen Ansicht die LHA unabhängig vom Breitengrad gemacht hat. Ich kenne die Navigation nicht, aber Ihre Antwort klingt nur wahr, wenn sich das Objekt (Venus) auf dem Meridian befindet. In diesem Beispiel nicht.
@JohnHoltz Meridiane von Beobachter und Venus schneiden sich an den Polen. Der Beobachter an einem Pol befindet sich auf beiden Meridianen. Ein Beobachter, der auf einer Stange steht und ein Objekt betrachtet, würde sehen, dass jede angewendete Korrektur seine scheinbare Höhe und Deklination erhöht oder verringert, aber keine. würde seinen Azimut nach links oder rechts gehen lassen. Ihr Beispiel von der Horizons-Website hat Werte für die scheinbare RA an den Polen, die genau den von Nautical Almanac abgeleiteten Werten ohne angewendete Korrekturen entsprechen. Ich sehe immer noch Unterschiede in den Stellarium-Werten, aber ich könnte irgendwo einen Fehler gemacht haben.
Warum beeinflusst der Breitengrad eines Beobachters den Stundenwinkel eines Körpers in Stellarium?
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