اندازه‌گیری آسمان: درجه، دقیقه و ثانیه قوسی

درجه‌ها، دقیقه و ثانیه‌های قوسی همه واحدهای اندازه‌گیری مفید در نجوم هستند. گاهی اوقات دست خودتان برای این اندازه‌گیری می‌تواند کمک کند. به عنوان مثال، مشت شما که در امتداد بازو نگه داشته شده است، 10 درجه روی گنبد آسمان است. اندازه انگشت کوچک شما در طول بازو 1 درجه است.

از این راهنمای “دستی” برای اندازه‌گیری درجه‌ها – یا اندازه‌گیری‌های آسمان – روی گنبد آسمان استفاده کنید. تصویر از timeanddate.com.

چگونه توصیف می‌کنید که اجسام در آسمان چقدر از هم فاصله دارند؟ واقعیت این است که دم‌دست‌ترین ابزار اندازه‌گیری برای گنبد آسمان همانی است که در انتهای بازوی شما قرار دارد. می‌توانید از عرض انگشت کوچک، مشت و موارد دیگر برای اندازه‌گیری فاصله بین اجرام آسمان استفاده کنید. وقتی در حال مشاهده همنشینی بین سیارات، یا سیارات و ستارگان نزدیک، یا سیارات و ستارگان و ماه، به علاوه بسیاری از اجرام فضایی دیگر هستید، به کارتان می‌آید. اغلب این اشیاء را می‌بینید که با تعداد مشخصی درجات، دقیقه‌ها یا ثانیه‌های قوسی از هم فاصله دارند.

از این ابزار “دستی” برای اندازه‌گیری آسمان استفاده کنید

برای شروع، از یک طرف آسمان – یا افق – تا افق دیگر 180 درجه یا نیم‌دایره در نظر گرفته می‌شود. بنابراین، از افق تا سرسو، نقطه مستقیم بالای سر شما، باید 90 درجه باشد (به فرض یک افق صاف است، نه یک منطقه تپه‌ای یا کوهستانی).

قانون کلی که اخترشناسان آماتور استفاده می‌کنند این است که عرض مشت شما که در طول بازو نگه داشته می شود حدود 10 درجه است. ممکن است به مشت خود و یک کودک کوچک نگاه کنید و تعجب کنید که چگونه هر دو می‌توانند 10 درجه را اندازه‌گیری کنند، اما اندازه مشت افراد به طور کلی با طول بازوهای آنها متناسب است. بنابراین، یک کودک با مشت کوچک و بازوی کوچک تقریباً 10 درجه از دید خود اندازه می‌گیرد، همانطور که یک بزرگسال با مشت بزرگتر و بازوی بلندتر 10 درجه از دید خود را اندازه می‌گیرد.

اگر می‌خواهید یک بررسی سخت انجام دهید، بازوی خود را دراز کرده و به سمت افق صاف مشت کنید. سپس بازو و مشت دیگر خود را روی بازوی اول قرار دهید و به طور متناوب سعی کنید تکان نخورید تا زمانی که 9 مشت را بشمارید. مشت نهم شما باید مستقیماً به سمت بالای سر شما،  سرسو باشد، زیرا سرسو در 90 درجه است.

برای درجه‌های کوچکتر از 10، فقط روی انگشتان خود تمرکز کنید. در طول بازو، انگشت کوچک حدود 1 تا 1.5 درجه است و سه انگشت وسط شما حدود 5 درجه است. برای درجات بزرگتر، باید آن انگشتان را دراز کنید. برای پیدا کردن 15 درجه، از انگشت اشاره و کوچک خود استفاده کنید و برای پیدا کردن 25 درجه، به فاصله بین انگشت کوچک و شست خود نگاه کنید که از هم باز شده است.

شما می توانید 15 درجه آسمان را با فاصله بین انگشت کوچک و انگشت اشاره خود اندازه بگیرید. تصویر از شارون کیزر.

آبگردان بزرگ برای اندازه‌گیری آسمان به کار می‌رود

آبگردان بزرگ هدف خوبی برای بررسی اندازه گیری دست است. دو ستاره انتهایی کاسه، آنهایی که برای یافتن ستاره قطبی استفاده می‌شوند، حدود 5 درجه از هم فاصله دارند. دو ستاره بالای کاسه آبگردان 10 درجه از هم فاصله دارند. و در نهایت، با استفاده از همان ستاره دور در کاسه دب اکبر که برای دو آزمایش اول استفاده کردید (دبه، نقطه‌ای که در آن آب می‌ریزد اگر یک آبگردان واقعی بود) به اضافه ستاره انتهایی دسته 25 درجه اندازه‌گیری می‌شود.

آبگردان بزرگ می‌تواند ابزاری مفید برای اندازه‌گیری درجه در آسمان باشد. زاویه آبگردان بسته به فصل و زمان شب متفاوت است، اما دیدن آن از بیشتر نیمکره شمالی آسان است. تصویر از  شبکه ناسا / JPL / آسمان شب.

خورشید و ماه چطور؟

به نظر شما پهنای ماه کامل چقدر است؟ انتظار دارید چند درجه باشد؟ پنج درجه؟ دو؟ یکی؟ بیشتر مردم اندازه آن را بیش از حد تخمین می‌زنند، اما قطر ماه کامل فقط 1/2 درجه است. خورشید چطور؟ در حالی که به طور غریزی ممکن است بخواهید بگویید خورشید بزرگتر است، زیرا اندازه واقعی آن اگر در کنار ماه قرار گیرد بزرگ است، می‌دانیم که مقدار آسمانی که خورشید و ماه می‌گیرند برابر با 1/2 درجه است.

ما این را بدون نیاز به بررسی خورشید با اندازه‌گیری نیمه انگشت خود می‌دانیم، زیرا می‌دانیم که در طول خورشید گرفتگی کامل، ماه به طور موقت درست در مقابل خورشید قرار می‌گیرد و تمام نور آن را برای چند دقیقه مسدود می‌کند.

اندازه خورشید و ماه هر دو در آسمان ما 1/2 درجه است که وقتی می‌بینیم ماه در طول یک خورشید گرفتگی کامل خورشید را می‌پوشاند، مشخص می‌شود، همانطور که در اینجا از خورشید گرفتگی کامل آگوست 2017 نشان داده شده است. تصویر از آرون ون پلت.

دقیقه قوسی و ثانیه‌های قوسی

هنگامی که درجات را به خوبی درک کردید، اگر می‌خواهید اندازه‌های کوچک‌تری را تخمین بزنید، باید بدانید که درجه‌ها بیشتر بر دقیقه‌های قوسی تقسیم می‌شوند. در یک درجه 60 دقیقه قوسی وجود دارد، بنابراین فاصله ماه و خورشید هر کدام 30 دقیقه قوسی است. سپس، دقیقه‌های قوسی را نیز می‌توان تقسیم کرد. بنابراین، 60 ثانیه قوسی یک دقیقه قوسی را تشکیل می‌دهد.

با بازگشت به آبگردان بزرگ، ستاره‌های خم دسته یک سیستم ستاره‌ای دوتایی به نام‌های میزار و الکور هستند و تنها با 12 دقیقه قوسی از هم جدا می‌شوند. افراد با بینایی خوب می‌توانند این دو ستاره مجزا را بدون کمک ابزار نوری ببینند. ستارگان نزدیکتر از این معمولاً برای تشخیص به دوربین دوچشمی یا تلسکوپ نیاز دارند. میزار یک همدم دیگر دارد که حتی از الکور نزدیکتر است. ستاره دوتایی میزار تنها 14.4 ثانیه قوسی با ما فاصله دارد. دقیقه‌های قوسی با همان نماد فوت (‘) و ثانیه‌های قوسی با علامت اینچ (“) نوشته می‌شوند.

جیم پیکوک این عکس از آبگردان بزرگ را در 3 ژانویه 2021 در افق خلیج یخ زده دریاچه سوپریور در شمال ویسکانسین گرفت. دو ستاره به‌اصطلاح اشاره‌گر در کاسه آبگردان (دو ستاره دورتر از دسته آبگردان) – که برای یافتن ستاره قطبی، ستاره شمالی استفاده می‌شود – حدود 5 درجه از هم فاصله دارند. 2 ستاره بالای کاسه آبگردان بزرگ 10 درجه از هم فاصله دارند. به راحتی می‌توانید ببینید که ستاره دوم در دسته آبگردان بزرگ (میزار و الکور) 2 ستاره است.

در اینجا میزار و الکور، یک ستاره دوتایی هستند که می‌توانید تنها با چشم غیرمسلح خود آنها را ببینید 12 دقیقه قوسی از هم فاصله دارند. تصویر از Fred Espenak/ astropixels.com.

خورشید حدود 15 درجه در ساعت حرکت می‌کند

همچنین، می‌توانید با اندازه‌گیری فاصله آن از افق، زمان غروب خورشید را نیز تشخیص دهید. خورشید در عرض یک ساعت حدود 15 درجه در آسمان حرکت می‌کند. حرکت 15 درجه در ساعت به مدت 24 ساعت برابر با 360 درجه یا یک روز کامل از غروب تا غروب خورشید است. (البته، خورشید واقعاً حرکت نمی‌کند، فقط به نظر می‌رسد که در آسمان با چرخش زمین حرکت می‌کند.) به یاد داشته باشید که تا زمانی که در خط استوا نباشید، خورشید در خطی به سمت افق حرکت نمی‌کند. خورشید با زاویه‌ای به سمت پایین فرو می‌رود که هر چه به قطب‌ها نزدیک‌تر می‌شوید تندتر می‌شود.

پیتر لوونشتاین از موتار، زیمبابوه، این تصاویر را در 9 مارس 2023 ثبت کرد و نوشت: «دو بار در سال، چند روز پس از بهار یا قبل از اعتدال پاییزی، مسیر غروب خورشید تقریباً در دامنه جنوبی کوه مورهوا قرار دارد و اگر هوا صاف باشد به نظر می‌رسد که خورشید به سمت پایین می‌رود. خورشید در هر ساعت 15 درجه در آسمان حرکت می‌کند که می‌تواند به شما کمک کند مدت زمان تا غروب خورشید را تخمین بزنید.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Sky measurements: Degrees, arcminutes and arcseconds

Posted by Kelly Kizer Whitt july 17, 2023

https://earthsky.org/astronomy-essentials/sky-measurements-degrees-arc-minutes-arc-seconds/