การวัดระยะบนท้องฟ้า

posted on 21 Jun 2008 15:15 by greatbatman

การเป็นนักดูดาวสมัครเล่นนั้น สิ่งหนึ่งที่ขาดไม่ได้คือการวัดมุมหรือระยะบนท้องฟ้าเป็น ไม่ว่าจะมีเครื่องมือ วัดมุมหรือไม่ก็ตาม หากไม่มีก็ควรรู้จักวิธีการใช้ร่างกายของเราเป็นอุปกรณ์วัดมุมได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว

    การวัดมุมหรือองศาบนท้องฟ้า เราจะทำอยู่ 3 อย่างคือ
   1. มุมทางแนวราบ    คือมุมที่อยู่รอบตัวเรา ตามทิศต่างๆ  เราเรียกว่า มุมอะซิมุท  ทิศเหนือจะเป็น 0 องศา หรือ 360 องศา, ทิศตะวันออก 90 องศา , ทิศใต้ 180 องศา , ทิศตะวันตก 270 องศา  และหากไม่ตรงทิศทั้ง 4   ก็ควรทำได้คือ ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ 45 องศา   ทิศตะวันตกเฉียงใต้ 225 องศา   เป็นต้น
   2. มุมในทางดิ่ง หรือ มุมเงย เราเรียกว่า อัลติจูด เริ่มจากเส้นขอบฟ้า 0 องศา จนถึงจุดเหนือศีรษะ 90 องศา ไม่มีเกินนี้
   3. มุมระหว่างดาว    เป็นการวัดระยะห่างระหว่างดาวสองดวงบนท้องฟ้า ว่าห่างกันกี่องศา

   การใช้ร่างกายเป็นเครื่องวัดมุม
  
หากเราไม่มีอุปกรณ์วัดมุมที่ทันสมัย ในการออกภาคสนามดูดาวจริงๆ เราอาจจะต้องใช้ร่ายกายของเราเป็น อุปกรณ์วัดมุมชั่วคราวไปก่อน โดยการเยียดแขนของเราไปข้างหน้าให้สุดแขน นิ้วมือของเราทั้ง 5 เป็นเครื่องบอกมุม ได้ดีที่เดียว

ความกว้างของนิ้วก้อย มีค่าเท่ากับ 1 องศา  ดวงอาทิตย์ และ ดวงจันทร์ กว้าง 1/2 องศา หรือ ครึ่งหนึ่งของนิ้วก้อย 
   

ความกว้างของนิ้วชี้กลางนาง สามนิ้วรวมกัน มีค่าเท่ากับ 5 องศา หรือเท่ากับ ระยะระหว่าง ดาวคู่หน้าของดาวหมีใหญ่

ความกว้างของกำปั้น มีค่าเท่ากับ 10 องศา หรือ 9 กำปั้นจากระดับสายตาจะถึง จุดยอดฟ้า Zinith หรือ จุดเหนือศีรษะพอดี

ความกว้างระหว่างนิ้วชี้ กับ นิ้วก้อย มีค่าเท่ากับ 15 องศา ดาวเหนืออยู่สูงจากขอบฟ้า ประมาณ 15 องศา หรือ เท่ากับ ความกว้างระหว่างนิ้วชี้ กับ นิ้วก้อย

ความกว้างระหว่างนิ้วโป้ง กับ นิ้วก้อย มีค่าเท่ากับ 20 องศา หรือเท่ากับความยาว ของดาวหมีใหญ่

หมายเหตุ: 1 องศา เท่ากับ 60 arcsec 

ดาวเหนือ North Star

posted on 21 Jun 2008 15:13 by greatbatman

ดาวเหนือ North Star   เป็นดาวที่มีความสำคัญกับเรามาก สามารถใช้เป็นตำแหน่งบอกทิศเหนือสำหรับ คนเดินทางในยามค่ำคืนได้ หากไม่มีอุปกรณ์นำทางอย่างเข็มทิศ เราจึงควรมารู้จักและหาตำแหน่งดาวเหนือกันก่อน

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า โลกมีแกนเอียงทำมุม 23 1/2  องศา กับระนาบ ตั้งฉากกับเส้น Ecliptic ด้วยอธิพลจากแรงดึงดูด ของดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ แต่แกนโลกนี้ไม่ได้นิ่งอยู่กับที่    แต่ส่ายเป็นวงเหมือนลูกข่าง ที่เราเรียกว่า        การส่ายของแกนโลก Cone of Precession โดยมีคาบอยู่ที่ 25,800 ปี
       ในปัจจุบันขั้วเหนือของแกนโลกชี้อยู่ที่ดาวโพลารีส (Polaris) ในกลุ่มดาวหมีเล็ก Ursa Minor ที่เราเรียกกันว่าดาวเหนือ แต่เมื่อ 5,000 ปีก่อน    ยุดของชาวอียิปต์โบราณ แกนโลกชี้อยู่ที่ดาวทูบาน Thuban ในกลุ่มดาวมังกร Draco ซึ่งชาวอียิปต์ใช้ดาวนี้เป็นดาวเหนือในการสร้างปิรามิด และในอีก 13,000 ปีข้างหน้า แกนโลกจะชี้ไปที่ดาวเวก้า Vega ในกลุ่มดาวพิณ Lyra และนับจากปัจจุบันไปอีก 25,800 ปี แกนโลกก็จะกลับมาชี้ที่ดาวโพลาลิส อีกครั้ง
แผนที่ดาวในระบบศูนย์สูตรค่า R.A กับ Dec จะเปลื่ยนแปลงไปตามตำแหน่งดาวเหนือ ดังนั้นเราจึงต้อง มีการระบุด้วยว่าเป็นแผนที่นั้น ใช้ระหว่างปีใด

การหาตำแหน่งดาวเหนือ    
            ผู้สังเกตุที่อยู่บนเส้นศูนย์สูตร จะเห็นดาวเหนือ อยู่บนข้ามฟ้าด้านทิศเหนือพอดี
            ส่วนผู้สังเกตุที่อยู่ต่ำกว่าเส้นศูนย์สูตร หรือซีกโลกใต้ ดาวเหนือจะหายลับจากขอบฟ้าด้านทิศเหนือไป
            แต่ผู้สังเกตุที่อยู่เหนือเส้นศูนย์สูตร หรือซีกโลกเหนือ จะเห็นดาวเหนืออยู่สูงจากข้ามฟ้าด้านทิศเหนือ มีค่ามุมเดียวกับ ค่าละติจูดของ ผู้สังเกตุ เช่น ผู้สังเกตอยู่ในประเทศไทยที่ละติจูด 15 องศาเหนือ(โดยเฉลี่ย)   ดาวเหนือจะอยู่สูง จากขอบฟ้าด้านทิศเหนือ 15 องศาเช่นกัน

           แต่ดาวโพลาลิส มีความสว่างน้อยมาก (mag 1.80) และอยู่สูงจากขอบฟ้าน้อย การสังเกตดาวเหนือจึงทำได้ยาก แต่เราสามารถใช้กลุ่มดาวบริเวณ ขั้วฟ้าเหนือช่วยหาได้ ซึ่งมีสองกลุ่มคือ
          1.ดาวหมีใหญ่ หรือ URSA MAJOR ใช้เป็นดาวนำทางได้ เพราะกลุ่มดาวหมีใหญ่ อยู่สูงจากขอบฟ้ามากกว่า และสังเกตง่ายกว่า โดยที่แนวของดาวสองดวงแรก จะชี้ไปที่ดาวโพลาลิสพอดี โดยห่างไปอีก 5 เท่าตัวของระยะห่างระหว่างดาวสองดวงที่ชี้ หรือ 25 องศาพ
อดี

2. กลุ่มดาวคาสซิโอเปีย Cassiopia    คืนใดที่ไม่มีกลุ่มดาวหมีใหญ่ให้สังเกตุ คืนนั้นจะมีมีกลุ่มดาวคาสซิโอเปีย ช่วยบอกตำแหน่งดาวเหนือแทนได้ เพราะ ursa major กับ cassiopia จะอยู่คนละฝากกับดาวโพลาลิส    โดยจุดกลางจะชี้ไปที่ดาวเหนือ ห่างประมาณ 25 องศาเช่นกัน

edit @ 21 Jun 2008 15:14:19 by batman

การส่ายของแกนโลก

posted on 21 Jun 2008 15:12 by greatbatman
ด้วยเหตุที่แกนเอียงของโลกมีการส่ายด้วยคาบเวลา 25,800 ปีต่อรอบ ทำให้จุดต่างๆบนแผนที่เปลี่ยนไป รวมทั้งจุด Equinox และ Solstice ด้วย
   ในปัจจุบันจุด Equinox อยู่ที่กลุ่มดาวปลา แต่เมื่อเวลาผ่านไป จุด Equinox จะเคลื่อนที่ไปหากลุ่มดาว คนแบกหม้อน้ำ ด้วยอัตรา 1.5 องศาต่อศตวรรษ นั่นคือในอีก 600 ปีข้าง จุด Equinox จะอยู่ที่กลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำ และวันที่ช่วงเวลากลางวัน เท่ากับกลางคืนก็จะเปลื่ยนไป เราเรียก ปรากฏการณ์นี้ว่า การส่ายของอิควินอคซ์ (Precession of the equinox)
    สำหรับ Solstice ก็มีการเปลื่ยนแปลงเช่น กัน  Summer Solstice ปัจจุบันอยู่บริเวณจุดต่อของ กลุ่มดาวคนคู่กับกลุ่มดาววัว หรือ ห่างจาก ดาวเบทเทลจุสในกลุ่มดาวนายพรานไปทางเหนือ 15 องศา แต่ในอดีต 2,240 ปีก่อนคริสต์กาล Summer Solstice เคยอยู่บริเวณดาวเรคกูลัส ในกลุ่มดาวสิงโต และ เคยอยู่บริเวณ กลุ่มดาวปูมาก่อน ทำให้มีการตั้งชื่อเส้นรุ้งที่ 23 1/2 องศาเหนือ (จุด Solstice บนท้องฟ้าสมัยนั้น) ว่า Tropic of cancer ส่วน Winter Solstice อยู่บริเวณกลุ่มดาวแพะทะเล จึงเรียกเส้นรุ้งที่ 23 1/2 องศาใต้ว่า Tropic of capricorn  เช่นกัน และใช้เรียกกันเรื่อยมาถึงปัจจุบัน
  
     แต่การเปลื่ยนแปลงดังกล่าวใช้เวลายาวนานมาก เป็นร้อยร้อยปี ช่วงอายุคนเราไม่สามารถเห็นการเปลื่ยนแปลง ดังกล่าวได้ แต่ด้วยการอาศัยบันทึกของคนในสมัยโบราณทำให้เราทราบถึงการเปลื่ยนแปลงดังกล่าวได้
  ดังนั้นการจดบันทึกจึงเป็นหัวใจสำคัญ ของการศึกษาวิชาดาราศาสตร์โดยแท้