【지구과학】 1강. 천구

1강. 천구

 

추천글 : 【지구과학】 지구과학 목차

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1. 천구와 좌표계 [본문]

2. 시간과 달력 [본문]

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1. 천구와 좌표계 [목차]

⑴ 천구(celestial sphere)

① 지상의 관측자를 중심으로 반지름이 무한히 큰 구 모양의 가상적인 하늘

② 지구의 중심이 곧 천구의 중심

⑵ 천구상의 위치

① 천정(zenith), 천저(nadir) : 관측자를 지나는 연직선을 연장하여 천구와 만나는 점

○ 수직권(vertical circles) : 천정과 천저를 지나는 대원들

② 지평선 등

○ 지평선(horizon) : 수평면을 연장하여 천구와 만나는 대원

○ 위선(horizon) : 지평선에 평행한 모든 소원

○ 경선 : 수직권과 동일

③ 극(pole)

○ 천구의 북극(north pole), 남극(south pole) : 지구의 자전축을 연장하여 천구와 만나는 두 점

○ 천구의 적도(equator) : 지구의 적도를 연장하여 천구와 만나는 대원

○ 시간권(hour circle) : 천구의 북극과 남극을 지나는 대원들

④ 자오선(meridian) : 천정과 천저, 천구의 북극과 남극을 지나는 유일한 대원 

⑤ 지구 중심에 대해 정반대편에 있는 사람을 고려하는 경우 동일한 천구에 대해 관찰자를 뒤집어 주면 됨

○ (주석) 북반구 중심의 해석을 남반구로 확장하는 데 용이함

⑶ 천체의 좌표

① 지구좌표계

○ 위도(latitude)

○ 경도(longitude)

○ 예제 : A 지역 (34.2°N, 135°E)이 1월 26일 00:20 AM일 때 B 지역 (34.2°N, 120°W) 시간

 

 

② 지평좌표계 : 천정, 천저, 수평면을 중심으로 해석

○ 동서남북

○ 북점 : 지평선과 자오선의 두 교점 중 천구의 북극과 가까운 점

○ 남점 : 지평선과 자오선의 두 교점 중 천구의 남극과 가까운 점

○ 동점 : 북점에서 지평선을 따라 동쪽으로 90° 떨어진 점

○ 서점 : 북점에서 지평선을 따라 서쪽으로 90° 떨어진 점

 

출처 : 이미지 클릭

Figure. 1. 지평좌표계 상에서 동서남북의 정의

 

○ 지평좌표 : 지평면과 북점을 기준으로 방위각과 고도로 천체의 위치를 나타내는 좌표계

○ 방위각(A) : 별을 지평면에 투영했을 때 북점을 기준으로 시계 방향으로 몇 도인지

○ 고도(h) : 지평선으로부터 천체까지 수직권을 따라 잰 각

○ 천정거리(Z) : 천정으로부터 천체까지의 각 

 

Z = 90° - h

 

○ 위도가 다른 두 지점에서 같은 별을 관측할 때 고위도일수록 지평면 위에 떠 있는 시간이 길어짐

○ 이유 : 일주권이 지평면과 이루는 각이 작아지므로

○ 떠 있는 시간이 길어질수록 그 별이 뜨고 질 때 방위각의 차이가 큼

○ (주석) 북극성을 북극에서 볼 경우 하루 종일 볼 수 있음을 상기하면 될 듯

○ 한 지점에서 두 별을 관측할 때 적위가 큰 별일수록 지평선 위에 떠 있는 시간이 길어짐

○ (주석) 북극성을 북극에서 볼 경우 하루 종일 볼 수 있음을 상기하면 될 듯

○ 별이 뜰 때 두 별의 방위각의 차이는 위도가 높을수록 커짐 

○ 위 두 현상을 조합하면 이해할 수 있음

③ 적도좌표계 : 천구의 북극, 남극, 적도를 중심으로 해석

○ 적경(α) : 춘분점의 시간권과 천체의 시간권의 사잇각. 0^h ~ 24^h, 1^h = 15°

○ 춘분점부터 적도 따라 천체의 시간권까지. 서 → 동

○ 춘분점의 적경은 정의에 의해 0^h임

○ 적위(δ) : 별이 정남쪽에 위치하였을 때의 고도. -90° ± 90° (북쪽 (+), 남쪽 (-))

○ 천구의 적도부터 시간권을 따라 천체까지. 위 또는 아래 방향 

○ 춘분점, 추분점 : 적위 = 0° 

○ 하지점 : 적위 = 23.5° 

○ 동지점 : 적위 = -23.5° 

○ 적도좌표 : 적경과 적위로 천체 위치를 나타내는 좌표계

○ 특징 : 시간과 장소에 관계없이 좌표가 일정

④ 남중고도(meridian altitude) 보충

○ 정의 : 남쪽 자오선에 천체가 위치할 때 지평면에 대한 천체의 고도

○ 남중고도 = 90° - 위도 + 적위

○ 90° - 위도 : 지평면에 대한 천구의 적도와 남쪽 자오선의 교점의 고도

○ (참고) 남중고도는 지평좌표계를 기준으로 생각해야 함

⑤ 황도좌표계

○ 황도좌표 : 황도면을 기준으로 하여 별의 위치를 표시하는 것

○ 황위, 황경

○ 태양은 황도상을 서로부터 동으로 운행하므로 황위는 영이 되나 황경은 시일과 같이 불어남

⑷ 항성의 명칭

① 황도 북쪽에 있는 성좌 

② 황도 연변에 있는 성좌

③ 황도 남쪽에 있는 성좌

④ 황도 12궁 : 고대 중국에서 춘분점을 기점으로 황도를 30°씩 구분하여 12등분하고 그 구분점과 가까운 성좌를 하나씩 골라 구성한 총 12개의 성좌 

 

 

2. 시간과 달력 [목차]

⑴ 항성시와 태양시

① 항성시 : 항성의 위치에 의하여 정한 시각

② 태양시 : 태양의 위치에 의하여 정한 시간

⑵ 태양시

① 시태양시

② 평균태양시 

③ 균시차(시차) = 시태양시 - 평균태양시 = 평균 태양의 적경 - 시태양의 적경

⑶ 표준시와 지방시

① 지방평균 태양시 = GMT + L／15

② 1 태양년 = 365.2422 평균태양일 = 366.2422 항성일

⑷ 지구의 공전과 계절

⑸ 달력

① 태음력

② 태양력

⑹ 개력운동

① 프랑스공화력

② 세계력

 

입력 : 2019.04.07 09:25