1. osa: Maa ja taevas

3. peatükk: Maa liikumine

Taevakoordinaadid ERIK TAGO Me peame iga päev kindlaks tegema millegi asukohta või suunda nii Maa peal kui ka taevas. Selle lihtsaks näiteks on ilmakaared. Astronoomias ei piisa lihtsalt ilmakaarte kasutamisest. Selleks, et uurida taevakehade liikumist või näiteks määrata kindlaks astronoomilist aega, on vaja väga täpselt mõõta taevakehade asendit taevasfääril. On loomulik, et selleks kasutatakse eelkõige sfäärilisi koordinaate. Täheteaduses on kasutusel mitu taevakoordinaatide süsteemi. Maa liikumisest rääkides viitasime, et Maa võtab osa mitmest liikumisest üheaegselt. Erinevad koordinaadid ongi seotud sellega, millise liikumise me aluseks võtame ehk teisiti öeldes, millise taustsüsteemiga on vaatleja seotud. Horisondilised taevakoordinaadid on seotud vaatleja asukohaga Maa peal ehk horisondi ja seniidiga vaatleja kohas. Horisondilisteks koordinaatideks on asimuut ja kõrgus. Taevakeha asimuut on nurk meridiaantasandi ja taevakeha läbiva vertikaaltasandi vahel ning seda loetakse lõunapunktist alates lääne poole 0 kuni 360 kraadini (mõnikord ka põhjapunktist ida poole nagu geograafilise asimuudi puhul). Kõrgus on nurk taevakeha suuna ja horisondi vahel, mida mõõdetakse mööda vertikaali ehk kõrgusringi kaart. Seda mõõdetakse alates horisondist põhja poole 0 kuni 90 kraadini ja lõuna poole 0 kuni -90 kraadini. Tihti kasutatakse kõrguse asemel seniitkaugust. Taevakeha kõrguse ja seniitkauguse summa on 90 kraadi. Joonis 1. Horisondilised taevakoordinaadid. Horisondilised koordinaadid on sobiv kasutada siis, kui me tahame leida näiteks taevakehade tõuse ja loojanguid, sest need nähtused on ju seotud horisondiga. Taevakehade horisondilised koordinaadid muutuvad pidevalt Maa pöörlemise tõttu. Ekvaatorilised koordinaadid on seotud Maa ööpäevase pöörlemisega ning seega on nad sarnased geograafilistele koordinaatidele -- pikkusele ja laiusele. Ekvaatoriliste koordinaatide korral on poolus samuti suunatud Maa pöörlemisteljega samas suunas ning taevaekvaatori tasand langeb kokku Maa ekvaatori tasandiga. Geograafilise laiuse analoogi -- käänet ehk deklinatsiooni -- mõõdetakse mööda taevaekvaatoriga risti asetsevat ning poolust ja taevakeha läbivat suurringi (käänderingi) alates ekvaatorist põhja poole 0 kuni 90 kraadini ja lõuna poole 0 kuni -90 kraadini. Geograafilise pikkuse analoog -- otsetõus -- mõõdab nurka kevadpunktist kuni taevakeha käänderingini läänest itta. Kuna ekvaatorilised koordinaadid on tihedalt seotud aja mõõtmisega, siis kasutatakse otsetõusu mõõtmiseks tunde, minuteid ja sekundeid (0 kuni 24 tunnini), kuid harvem ka kraade (0 kuni 360 kraadini). Kui geograafilistes koordinaatides on valitud pikkuse alguspunktiks Greenwichi meridiaan, on otsetõusu alguseks valitud kevadpunkt: see on punkt, kus Päikese näiv tee taevasfääril -- ekliptika -- lõikub taevaekvaatoriga. Joonis 2. Ekvaatorilised taevakoordinaadid Joonis 3. Ekvaatorilised taevakoordinaadid, vaadatuna 60. põhjalaiuskraadi kohalt. Ekvaatorilisi koordinaate on sobiv kasutada taevakaartidel, sest nad ei muutu ööpaevase pöörlemise tõttu. Viimane väide ei ole küll päris täpne, sest need koordinaadid muutuvad aeglaselt Maa telje pretsessiooni tõttu 26 tuhande aastase perioodiga. Seetõttu liigub kevadpunkt aastas ligi 50 kaaresekundit mööda ekliptikat Päikesele vastu. Sel põhjusel tuleb ekvaatoriliste koordinaatide täpsel leidmisel teha pretsessiooniparand. Kui kevadpunkti asemel võtta alguspunktiks taevameridiaani ja ekvaatori (kõrgem) lõikepunkt, mis on antud vaatleja jaoks liikumatu, saame taevakeha koordinaati piki ekvaatorit mõõta nurga abil meridiaanringi ja käänderingi vahel. Seda nimetatakse tunninurgaks ja teda mõõdetakse idast lääne poole s.t. vastupidi otsetõusule. Tunninurk on ajas muutuv, kuid tal on see hea omadus, et ta muutub ajas ühtlaselt (erinevalt asimuudist ja ekliptilisest pikkusest), mis lubab teda kasutada aja mõõtmiseks. Seetõttu antakse tunninurki ajaühikutes, kus täisring on jaotatud 24 tunniks. Kehtib lihtne ja kasulik seos: taevakeha otsetõusu ja tunninurga summa on võrdne kevadpunkti tunninurgaga. Ekliptilised koordinaadid on seotud Maa liikumisega umber Päikese ehk Päikese näiva aastase liikumisega taevasfääril. Ekliptika on kujuteldav joon taevasfääril, mida mööda toimub Päikese asstane liikumine. Ekliptika läbib sodiaagi tähtkujusid. Tema tasand on ekvaatori tasandi suhtes nurga all 23 kraadi ja 26 minutit. Ekliptiline laius on nurk taevakeha suuna ja ekliptika tasandi vahel (nurkkaugus ekliptikast). See ulatub 90 kraadini põhja ja -90 kraadini lõuna poole ekliptikast. Ekliptilist pikkust mõõdab nurk piki ekliptikat alates kevadpunktist kuni ekliptika ja taevakeha laiusringi lõikepunktini (läänest itta, 0 kuni 360 kraadini). Ekliptilisi koordinaate sobib kasutada Päikesesüsteemis asuvate taevakehade asukoha ja liikumise jaoks. Galaktilised koordinaadid on seotud Galaktika ehk Linnutee pöörlemisega ümber oma telje (galaktiline pikkus ja laius). Neid koordinaate kasutatakse Galaktika ehituse ja pöörlemise uurimisel, stellaarastronoomias, ning välisgalaktilises astronoomias. Välisgalaktilises astronoomias on kasutusel ka supergalatilised koordinaadid, mis on seotud Kohaliku (e. Virgo) galaktikaparve tasandiga.

[ Peatüki indeks | Õpiku tekst | Illustratsioonid | Viited | Kordamisküsimused ]

• Eelmine peatükk: Taevas
• Järgmine peatükk: Planeedid tähistaevas
• Sisukord

Õpiku tegijad / opik@obs.ee © Tartu Tähetorni Astronoomiaring 1997 13. november 1997

Selle õpiku valmimist on toetanud Avatud Eesti Fond.