Ekuinoks (koordinat langit)

Dalam astronomi, sebuah equinox (ekuinoks) adalah salah satu dari dua tempat pada bola langit di mana ekliptik berpotongan dengan khatulistiwa langit.^[1]^[2]^[3] Meskipun ada dua perpotongan seperti itu, equinox yang terkait dengan node naik Matahari digunakan sebagai asal konvensional dari sistem koordinat langit dan disebut hanya sebagai "equinox". Berbeda dengan penggunaan umum equinox musim semi/vernal dan equinox musim gugur, equinox sistem koordinat langit adalah arah di ruang angkasa daripada momen waktu.

Dalam siklus sekitar 25.800 tahun, equinox bergerak ke barat sehubungan dengan bola langit karena gaya perturbasi; oleh karena itu, untuk mendefinisikan sistem koordinat, perlu ditentukan tanggal di mana equinox dipilih. Tanggal ini tidak boleh disalahartikan dengan epoch. Objek astronomi menunjukkan gerakan nyata seperti gerakan orbital dan sejati, dan epoch mendefinisikan tanggal di mana posisi suatu objek berlaku. Oleh karena itu, spesifikasi lengkap koordinat untuk objek astronomi membutuhkan baik tanggal equinox maupun epoch.^[4]

Equinox dan epoch standar yang saat ini digunakan adalah J2000.0, yaitu 1 Januari 2000 pukul 12:00 TT. Awalan "J" menunjukkan bahwa itu adalah Julian epoch. Equinox dan epoch standar sebelumnya adalah B1950.0, dengan awalan "B" menunjukkan bahwa itu adalah Besselian epoch. Sebelum tahun 1984, Besselian equinoxes dan epochs digunakan. Sejak saat itu, Julian equinoxes dan epochs telah digunakan.^[5]

Gerakan ekuinoks

Equinox bergerak, dalam arti bahwa seiring berjalannya waktu, ia berada di lokasi yang berbeda sehubungan dengan bintang-bintang yang jauh. Akibatnya, katalog bintang selama bertahun-tahun, bahkan selama beberapa dekade, akan mencantumkan ephemerides yang berbeda.^[6] Hal ini disebabkan oleh presesi dan nutasi, yang keduanya dapat dimodelkan, serta gaya perturbasi minor lainnya yang hanya dapat ditentukan melalui observasi dan dengan demikian ditabulasi dalam almanak astronomi.

Presesi

Presesi equinox pertama kali dicatat oleh Hipparchus pada 129 SM, ketika mencatat lokasi Spica sehubungan dengan equinox dan membandingkannya dengan lokasi yang diamati oleh Timocharis pada 273 SM.^[7] Ini adalah gerakan jangka panjang dengan periode 25.800 tahun.

Nutasi

Nutasi adalah osilasi bidang ekliptik. Nutasi pertama kali diamati oleh James Bradley sebagai variasi dalam deklinasi bintang. Bradley menerbitkan penemuan ini pada tahun 1748. Karena ia tidak memiliki jam yang cukup akurat, Bradley tidak menyadari efek nutasi pada gerakan equinox di sepanjang khatulistiwa langit, meskipun di masa sekarang itu adalah aspek nutasi yang lebih signifikan.^[8] Periode osilasi nutasi adalah 18,6 tahun.

Equinoxes dan epochs

Equinoxes dan epochs Besselian

Besselian epoch, dinamai dari matematikawan dan astronom Jerman Friedrich Bessel (1784–1846), adalah epoch yang didasarkan pada Besselian year (tahun Besselian) sepanjang 365,242198781 hari, yang merupakan tahun tropis yang diukur pada titik di mana longitud Matahari tepat 280°. Sejak tahun 1984, Besselian equinoxes dan epochs telah digantikan oleh Julian equinoxes dan epochs. Equinox dan epoch standar saat ini adalah J2000.0, yang merupakan Julian epoch.

Besselian epochs dihitung menurut:

B = 1900.0 + (Julian date − 2415020.31352) / 365.242198781

Equinox dan epoch standar sebelumnya adalah B1950.0, sebuah Besselian epoch.

Karena asensiorekta dan deklinasi bintang terus berubah karena presesi, para astronom selalu menentukannya dengan mengacu pada equinox tertentu. Besselian equinoxes yang digunakan secara historis meliputi B1875.0, B1900.0, B1925.0, dan B1950.0. Batas konstelasi resmi didefinisikan pada tahun 1930 menggunakan B1875.0.

Julian equinoxes dan epochs

Julian epoch adalah epoch yang didasarkan pada Julian years tepat 365,25 hari. Sejak tahun 1984, Julian epochs digunakan sebagai preferensi dibandingkan Besselian epochs sebelumnya.

Julian epochs dihitung menurut:

J = 2000.0 + (Julian date − 2451545.0)/365.25

Equinox dan epoch standar yang saat ini digunakan adalah J2000.0, yang sesuai dengan 1 Januari 2000, 12:00 TT.

J2000.0

J2000.0 epoch secara tepat adalah Julian date 2451545.0 TT (Terrestrial Time), atau 1 Januari 2000, siang TT. Ini setara dengan 1 Januari 2000, 11:59:27.816 TAI atau 1 Januari 2000, 11:58:55.816 UTC.

Karena asensiorekta dan deklinasi bintang terus berubah karena presesi, (dan, untuk bintang yang relatif dekat karena gerakan sejati), para astronom selalu menentukannya dengan mengacu pada epoch tertentu. Epoch sebelumnya yang umum digunakan adalah B1950.0 epoch.

Ketika mean (rata-rata) khatulistiwa dan equinox J2000 digunakan untuk mendefinisikan kerangka acuan langit, kerangka itu juga dapat dilambangkan sebagai koordinat J2000 atau hanya J2000. Ini berbeda dari International Celestial Reference System (ICRS): khatulistiwa dan equinox rata-rata pada J2000.0 berbeda dari dan memiliki presisi yang lebih rendah daripada ICRS, tetapi sesuai dengan ICRS hingga presisi terbatas yang pertama. Penggunaan lokasi "rata-rata" berarti bahwa nutation dirata-ratakan atau dihilangkan. Ini berarti bahwa kutub Utara rotasi Bumi tidak menunjuk tepat ke kutub langit J2000 pada epoch J2000.0; kutub sejati epoch bernutasi menjauh dari yang rata-rata. Perbedaan yang sama berkaitan dengan equinox.^[9]

"J" dalam awalan menunjukkan bahwa itu adalah Julian equinox atau epoch daripada Besselian equinox atau epoch.

Equinox of Date

Ada makna khusus dari ungkapan "equinox (dan ekliptik/khatulistiwa) tanggal". Kerangka acuan ini didefinisikan oleh posisi ekliptik dan khatulistiwa langit pada tanggal/epoch di mana posisi sesuatu yang lain (biasanya objek tata surya) ditentukan.^[10]

Equinoxes lain dan epochs yang sesuai

Equinoxes dan epochs lain yang telah digunakan meliputi:

Bonner Durchmusterung yang dimulai oleh Friedrich Wilhelm August Argelander menggunakan B1855.0
Henry Draper Catalog menggunakan B1900.0
Batas Konstelasi didefinisikan pada tahun 1930 di sepanjang garis asensiorekta dan deklinasi untuk B1875.0 epoch.
Kadang-kadang, equinoxes non-standar telah digunakan, seperti B1925.0 dan B1970.0
Hipparcos Catalog menggunakan sistem koordinat International Celestial Reference System (ICRS) (yang pada dasarnya equinox J2000.0) tetapi menggunakan epoch J1991.25. Untuk objek dengan gerakan sejati yang signifikan, mengasumsikan bahwa epoch adalah J2000.0 menyebabkan kesalahan posisi yang besar. Mengasumsikan bahwa equinox adalah J1991.25 menyebabkan kesalahan besar untuk hampir semua objek.^[11]

Epochs dan equinoxes untuk elemen orbital biasanya diberikan dalam Terrestrial Time, dalam beberapa format berbeda, termasuk:

Tanggal Gregorian dengan waktu 24 jam: 2000 January 1, 12:00 TT
Tanggal Gregorian dengan hari pecahan: 2000 January 1.5 TT
Hari Julian dengan hari pecahan: JDT 2451545.0
NASA/NORAD's Two-line elements format dengan hari pecahan: 00001.50000000

Waktu siderial dan persamaan equinox

Waktu siderial adalah sudut jam dari equinox. Namun, ada dua jenis: jika equinox rata-rata digunakan (yang hanya mencakup presesi), itu disebut waktu siderial rata-rata; jika equinox sejati digunakan (lokasi sebenarnya dari equinox pada saat tertentu), itu disebut waktu siderial tampak. Perbedaan antara keduanya dikenal sebagai persamaan equinox, dan ditabulasi dalam Astronomical Almanac.^[12]

Konsep terkait dikenal sebagai persamaan asal, yang merupakan panjang busur antara Celestial Intermediate Origin dan equinox. Atau, persamaan asal adalah perbedaan antara Sudut Rotasi Bumi dan waktu siderial tampak di Greenwich.

Peran equinox yang berkurang dalam astronomi

Dalam astronomi modern, ekliptik dan equinox semakin berkurang kepentingannya sebagai konsep acuan yang diperlukan, atau bahkan nyaman. (Namun, equinox tetap penting dalam penggunaan sipil biasa, dalam mendefinisikan musim.) Ini karena beberapa alasan. Salah satu alasan penting adalah sulit untuk memastikan secara tepat apa itu ekliptik, dan bahkan ada beberapa kebingungan dalam literatur tentangnya.^[13] Haruskah ia berpusat pada pusat massa Bumi, atau pada barycenter Bumi-Bulan?

Juga dengan diperkenalkannya International Celestial Reference Frame, semua objek dekat dan jauh ditempatkan secara fundamental dalam hubungan dengan kerangka besar berdasarkan sumber radio tetap yang sangat jauh, dan pilihan asalnya adalah arbitrer dan didefinisikan untuk kenyamanan masalah yang dihadapi. Tidak ada masalah signifikan dalam astronomi di mana ekliptik dan equinox perlu didefinisikan.^[14]

Referensi

↑ Astronomical Almanac for the Year 2019. Washington, DC: United States Naval Observatory. 2018. hlm. M6. ISBN 978-0-7077-41925.
↑ Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of Astronomy. New York: Taylor and Francis Group. hlm. 31. ISBN 978-0-7503-0886-1.
↑ "IAU Nomenclature for Fundamental Astronomy". Paris Observatory. 2007. Diakses tanggal December 23, 2018.
↑ Seidelmann, P. Kenneh, ed. (1998). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. Mill Valley, CA: University Science Books. hlm. 12. ISBN 978-0-935702-68-2.
↑ Montenbruck, Oliver; Pfleger, Thomas (2005). Astronomy on the Personal Computer, p. 20 (Edisi corrected 3rd printing of 4th). Springer. ISBN 9783540672210. Diakses tanggal January 23, 2019.
↑ Chartrand, Mark R. (1991). The Audubon Society Field Guide to the Night Sky. New York: Alfred A. Knopf. hlm. 53. Bibcode:1991asfg.book.....C. ISBN 978-0-679-40852-9.
↑ Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of Astronomy. New York: Taylor and Francis Group. hlm. 71. ISBN 978-0-7503-0886-1.
↑ Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of Astronomy. New York: Taylor and Francis Group. hlm. 72. ISBN 978-0-7503-0886-1.
↑ Hilton, J. L.; Hohenkerk, C. Y. (2004). "Rotation matrix from the mean dynamical equator and equinox at J2000.0 to the ICRS". Astronomy & Astrophysics. 413 (2): 765–770. Bibcode:2004A&A...413..765H. doi:10.1051/0004-6361:20031552.
↑ Seidelmann, P. K.; Kovalevsky, J. (September 2002). "Application of the new concepts and definitions (ICRS, CIP and CEO) in fundamental astronomy". Astronomy & Astrophysics. 392 (1): 341–351. Bibcode:2002A&A...392..341S. doi:10.1051/0004-6361:20020931. ISSN 0004-6361.
↑ Perryman, M.A.C.; et al. (1997). "The Hipparcos Catalogue". Astronomy & Astrophysics. 323: L49 – L52. Bibcode:1997A&A...323L..49P.
↑ Astronomical Almanac for the Year 2019. Washington, DC: United States Naval Observatory. 2018. hlm. B21–B24, M16. ISBN 978-0-7077-41925.
↑ Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of Astronomy. New York: Taylor and Francis Group. hlm. 74. ISBN 978-0-7503-0886-1.
↑ Capitaine, N.; Soffel, M. (2015). "On the definition and use of the ecliptic in modern astronomy". Proceedings of the Journées 2014 "Systèmes de référence spatio-temporels": Recent developments and prospects in ground-based and space astrometry. hlm. 61–64. arXiv:1501.05534. ISBN 978-5-9651-0873-2.

Pranala luar

Celestial Coordinate System, UTK (Sistem Koordinat Langit, UTK)

[aa2019-1] Astronomical Almanac for the Year 2019. Washington, DC: United States Naval Observatory. 2018. hlm. M6. ISBN 978-0-7077-41925.

[2] Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of Astronomy. New York: Taylor and Francis Group. hlm. 31. ISBN 978-0-7503-0886-1.

[3] "IAU Nomenclature for Fundamental Astronomy". Paris Observatory. 2007. Diakses tanggal December 23, 2018.

[4] Seidelmann, P. Kenneh, ed. (1998). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. Mill Valley, CA: University Science Books. hlm. 12. ISBN 978-0-935702-68-2.

[Equinoccicc-5] Montenbruck, Oliver; Pfleger, Thomas (2005). Astronomy on the Personal Computer, p. 20 (Edisi corrected 3rd printing of 4th). Springer. ISBN 9783540672210. Diakses tanggal January 23, 2019.

[6] Chartrand, Mark R. (1991). The Audubon Society Field Guide to the Night Sky. New York: Alfred A. Knopf. hlm. 53. Bibcode:1991asfg.book.....C. ISBN 978-0-679-40852-9.

[7] Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of Astronomy. New York: Taylor and Francis Group. hlm. 71. ISBN 978-0-7503-0886-1.

[8] Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of Astronomy. New York: Taylor and Francis Group. hlm. 72. ISBN 978-0-7503-0886-1.

[Equinoj2000-9] Hilton, J. L.; Hohenkerk, C. Y. (2004). "Rotation matrix from the mean dynamical equator and equinox at J2000.0 to the ICRS". Astronomy & Astrophysics. 413 (2): 765–770. Bibcode:2004A&A...413..765H. doi:10.1051/0004-6361:20031552.

[10] Seidelmann, P. K.; Kovalevsky, J. (September 2002). "Application of the new concepts and definitions (ICRS, CIP and CEO) in fundamental astronomy". Astronomy & Astrophysics. 392 (1): 341–351. Bibcode:2002A&A...392..341S. doi:10.1051/0004-6361:20020931. ISSN 0004-6361.

[11] Perryman, M.A.C.; et al. (1997). "The Hipparcos Catalogue". Astronomy & Astrophysics. 323: L49 – L52. Bibcode:1997A&A...323L..49P.

[12] Astronomical Almanac for the Year 2019. Washington, DC: United States Naval Observatory. 2018. hlm. B21–B24, M16. ISBN 978-0-7077-41925.

[13] Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of Astronomy. New York: Taylor and Francis Group. hlm. 74. ISBN 978-0-7503-0886-1.

[14] Capitaine, N.; Soffel, M. (2015). "On the definition and use of the ecliptic in modern astronomy". Proceedings of the Journées 2014 "Systèmes de référence spatio-temporels": Recent developments and prospects in ground-based and space astrometry. hlm. 61–64. arXiv:1501.05534. ISBN 978-5-9651-0873-2.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]