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1歲差常數

precession constant
天文常數之一,是在一回歸世紀內沿黃道的歲差值,包括黃經日月歲差和沿黃道的行星歲差兩部分,又稱黃經總歲差,用p表示(見歲差和章動)。黃經日月歲差,即沿黃道的日月歲差,用p1表示,它可根據大量恆星的觀測資料來確定。由歲差常數求得的日月歲差是天文學的重要參數之一,它和地球動力學扁率相聯繫。行星歲差用λ表示,它可由天體力學理論計算出來。p、p1和λ之間的關係是:p=p1-λcosε,式中ε是黃赤交角。

2歲差常數的計算

德國天文學家貝塞耳第一次精確地定出歲差常數。他根據3,000多顆恆星的觀測資料來確定p1值,研究結果發表於1818年。對曆元 1755.0,他得出 p1=5,034.″05,p=5,017.″61。十九世紀末美國天文學家紐康確定了黃經總歲差p,並在1896年巴黎的國際基本恆星會議上被確認為通用的天文常數之一。對曆元1900.0,紐康得到p=5,025.″64,此值沿用了80年。1976年在國際天文學聯合會第十六屆大會上,通過了對於標準曆元 2000年的新值p=5,029.″0966。如果按紐康的舊值歸算到曆元2000年,應得5,027.″86,這比新值要小1.″24。這是因為在歲差常數中已加上了銀河系自轉的改正值,而且在計算行星歲差時採用了新的行星質量數據。
三十年代提出了編製暗星星表的計劃。暗星星表中的星位將與遙遠的河外星系發生聯繫,從而可以定出恆星相對於河外星系的絕對自行。這樣就有可能更準確地定出歲差常數。1976年國際天文學聯合會的歲差常數將從1984年開始正式使用。現有星表中列出的恆星自行包含歲差常數誤差的影響,所以在採用新的歲差常數以後,必須更改星表中所有恆星的自行值。

3歲差常數與恆星年、回歸年的關係

鑒於歲差運動繁雜的力學運動計算,不易於理解。筆者將利用大家所熟知的太陽視運動的情況,利用地球公轉周期性時間差對歲差常數做出簡易數學處理。
首先在這裡需要引進兩個參數值,即恆星年和回歸年。恆星年就是指在我們以地球作為觀測點,觀測到太陽從星區某恆星點開始運行,直到第二次回到該恆星處所需的時間,經精確測定已知該值長為365.256354平太陽日;回歸年則是指太陽在視運動中沿黃道兩次通過春分點的時間,也就是我們常說「歲實」,經精確測量,該值為365.242199平太陽日;
然後,我們很輕鬆的在比對兩個太陽視運動周期時,發現它們存在著微小的周期差值。而這值差的出現,並不是觀測量的誤差,而是實實在在的反映在太陽視運動過程中。我們不禁要問:是什麼原因導致了這差值的出現?原因就在於地球受到來自星際空間主要是太陽和月球引力的影響,加之本身形狀的因素導致受力不均衡,進而出現了「進動」現象,導致每次周期運動,春分點都會自東向西做出微小移動,因而回歸年的周期與恆星年不等,而由這時間差推導出來的這微小移動,就是我們所要求解的歲差。
最後,由以上內容,我們就可以這樣求解歲差:Δt=T恆星年-T回歸年=365.256354-365.242199=0.014155平太陽日,由歲差常數p1=360/365.256354*0.014155*3600"=50.22"。
由此,得出歲差常數p1=50.22"的近似值;,與p1=50.27",僅有0.099%的誤差。
恆星年與太陽和回歸年形成的夾角就是「歲差常數」。
歲差常數
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