Dünyanın dönmesi: Yer sabit -> gök sistemleri arasındaki dönüşüm r gök = Qr yer-sabit Neden dünyanın dönmesi ile ilgileniyoruz?

Transkript

1 Dünyanın Dönmesi Dünyanın dönmesi: Yer sabit -> gök sistemleri arasındaki dönüşüm r gök = Qr yer-sabit Neden dünyanın dönmesi ile ilgileniyoruz? yer sistemi ve gök sistemini ilişkilendirmek istiyoruz quasarlar koordinatları (deklinasyon, rektesensiyon) ile yer istasyonlarının koordinatlarını hesaplayabiliyoruz yer istasyonlarının koordinatları (x,y,z) ile uydu koordinatları (Kepler elemanlarını) buluyoruz Dönüşüm matrisini belirlemek istiyoruz (x,y,z) yer-sabit ve uydu ya da quasar (x,y,z) gok verildiğinde Q yu hesaplayabiliriz

2 DünyanınDönmesininBileşenleri Yer-sabit sistemden gök sistemine geçiş r gök = Q r yer-sabit Q 3 3 lük dönüşüm matrisi Q bir dizi dönüşümden ibarettir Matris notasyonu ile: Q = PNUXY Presesyon P, CEP nin yüzyıllık hareketi Nutasyon N, CEP nin periyodik hareketi Güneş Zamanı U, CEP etrafındaki dönme hareketi Kutup hareketi X ve Y, Yer sabit sistemde CTP den CEP ye geçiş

3 Dünyanın Evrendeki Hareketi Dünyanın üzerinde dış etkler olmasa açısal momentum korunur CEP sabit kalır Güneş ve Ay ın dünya üzerinde zamana bağlı etkileri vardır CEP gök küresi içinde (evrende) hareket eder Presesyon ve nutasyon Presesyon: periyodu 26,000 yıl; ekinoks 50 sn / yıl değişir Nutasyon: 18,6 yıla kadar değişen periyotlarda: genliği 9 sn Diğer gezegenlerde dünya üzerinde küçük kuvvetler uygular: NEP evrende hareket eder gezegenlerin etkisiyle oluşan presesyon: küçük etki

4

5

6

7

8

9

10 Yıldız Zamanı CEP ye göre ölçülür Yer sabit sistemde dünyanın kendi ekseni etrafında donmesiile tanımlanan zamandır GAST: Greenwich Görünen Yıldız Zamanı Greenwichmeridyeninden -ölçme anındaki gerçek-ilkbahar noktasına kadar olan açıdır nutasyonlar nedeniyle dünya (δε, δψ) kadar yalpalar ortalama ilkbahar noktasına ölçülen GMST daha kullanışlı GMST: Greenwich ortalama yıldız zamanı ortalama: 18.6 yıla kadar olan nutasyonların aritmetik ortalaması anlamına gelir GAST=GMST + α α = δψ cos( ε + δε) İlkbahar noktası eşitliği

11 Presesyon ve Nutasyon Etkilerinin Dikkate Alınması Bu etkiler zaman sistemlerinin tanımında dikkate alınırlar Ayın çekim etkisi yani nutasyonlar nedeniyle ekvator düzlemi ve CEP yalpalama yapar Bunun sonucu olarak ilkbahar noktası ekvator üzerinde yer değiştirir O yüzden pratikte gözlem anındaki kutup noktası ve ilkbahar noktası yerine bunların ortalama değerleri kullanılır Buna bağlı olarak ta zaman tanımlarında da görünen ve ortalama kavramlarına yer verilir Gözlem anındaki anlık değerler, ortalama büyklüklerden hareket edilirek hesaplanır

12 Evrensel Zaman (UT1) (Ortalama Güneş Zamanı) GMST nutasyon etkisini içermesine rağmen, ilkbahar noktasının presesyonundan etkilenir GMST ortalama ilkbahar noktasına göre ölçülür: ilkbahar noktası presesyon nedeniyle yılda 50 değişim gösterir UT1 dünyanın mulak dönmesinin ölçülmesi dir bu nedenle UT1 GMST ve presesyon nedeniyle getirilen küçük düzeltmelerin bir fonksiyonudur Ek olarak; 360 = 24 saat değil de; 1 ortalama güneş günü = 24 saat olacak şekilde bir düzenleme yapılır Yıldız zamanına göre bir yıldaki gün sayısı 366 dır 24 saat (GMST) 24 saat (UT1) -3 dak 56 sn UT1 aslında; Greenwich de, öğlen de güneş tepeye gelecek şekilde ayarlanmış bir yıldız zamanıdır

13 CEP, Gök Efemerisi Kutbu Kutup Hareketi Dünyanın dönme ekseni, uzayda yavaşça hareket eder bunun nedeni presesyon ve nutasyondur bu dünyanın dönme ekseninin evrendeki (gök sistemindeki) hareketidir Dönme ekseni kuzey kutbunda sabit değildir dünyanın dönme eksenini uzayda sabit tuttuğumuzu varsayalım yeryuvarı bu eksen etrafında yalpalayarak döner bu kutup hareketi olarak adlandırılır bu dünyanın dönme ekseninin yer sistemindeki hareketidir Kutup Hareketi: CEP nin geleneksel yer Kuzey Kutbu CTP ye göre bağıl hareketi CTP olarak Conventional International Origin (CIO) kullanılıyor

14

15