Hệ tọa độ chân trời: Độ cao & Góc phương vị

0
47
Hình minh họa 1: Bán cầu trên của thiên cầu. Nguồn ảnh: timeanddate
Hệ tọa độ chân trời, còn được gọi là hệ tọa độ Alt/Az là một phương pháp mô tả vị trí chính xác của các vật thể trên bầu trời, chẳng hạn như các hành tinh, Mặt Trời hoặc Mặt Trời
Dựa trên hai giá trị tọa độ là độ cao và góc phương vị, hệ tọa độ chân trời cung cấp một khuôn mẫu chung để xác định vị trí của các thiên thể. Mặc dù khoảng cách của các hành tinh, ngôi sao hay thiên hà được nhìn thấy khác nhau, hệ tọa độ này bỏ qua khoảng cách thực tế trong không gian vì chúng không liên quan đến mục đích định vị trên bầu trời khi quan sát
1. Thiên cầu
Hãy tưởng tượng bầu trời như một mái vòm cao chót vót phía trên bạn, các cạnh của nó nằm ở đường chân trời. Đây là phông nền mà hệ tọa độ chân trời sử dụng để lập bản đồ bầu trời và mô tả vị trí của các vật thể trên đó. Để so sánh, hệ tọa độ địa lý sử dụng bề mặt Trái Đất làm phông nền để xác định vị trí
Trên thực tế, hệ tọa độ chân trời cũng bao gồm một nửa bầu trời vô hình nằm phía bên dưới đường chân trời. Phần bầu trời bạn có thể nhìn thấy được gọi là bán cầu trên, trong khi nửa còn lại là bán cầu dưới. Chúng cùng nhau tạo thành thiên cầu, một mặt cầu tưởng tượng bao quanh với vị trí bạn đứng chính là trung tâm của nó
2. Đường chân trời thiên thể
Đường nằm ngang ngăn cách hai bán cầu trên và dưới được gọi là đường chân trời (thiên thể). Vì chúng ta đang sống trên một thế giới hình cầu nên đường chân trời được định nghĩa là mặt phẳng ảo vuông góc với hướng của trọng lực tại vị trí của người quan sát
Hình minh họa 2: Độ cao là góc tạo bởi vật thể với đường chân trời. Nguồn ảnh: timeanddate
3. Độ cao và góc phương vị
Giống như hệ tọa độ địa lý sử dụng vĩ độ và kinh độ để xác định ví trí trên Trái Đất, hệ tọa độ chân trời sử dụng độ cao và góc phương vị để xác định vị trí của các vật thể trên bầu trời
  • Độ cao: là góc mà vật thể tạo với đường chân trời. Những vật thể nằm ngay tại đường chân trời sẽ có độ cao là 0°, trong khi những vật thể nằm ngay phía trên đỉnh đầu bạn có độ cao là 90° (xem hình minh họa 2). Bất cứ thứ gì nằm phía bên dưới đường chân trời sẽ có độ cao là góc âm, trong đó – 90° mô tả vị trí ở thẳng đứng phía dưới người quan sát. Trong các hệ tọa độ thiên thể, vị trí ngay phía trên đỉnh đầu bạn được gọi là thiên đỉnh, trong khi điểm nằm đối diện chính xác với thiên đỉnh qua người quan sát được gọi là thiên để
  • Góc phương vị: hướng quan sát của đối tượng, chẳng hạn như bắc, đông, nam hoặc tây. Nó được hiểu là góc nằm ngang mà vật thể tạo ra với hướng tham chiếu, chẳng hạn như hướng bắc (xem hình minh họa 3). Hãy tưởng tượng một đường thẳng đứng nối vật thể với đường chân trời. Góc phương vị là góc giữa điểm và đường thẳng đó cắt đường chân trời với hướng tham chiếu. Nếu hướng bắc được sử dụng làm tam chiếu thì nó được biểu thị bằng góc phương vị là 0° và tăng dần về phía đông. Điều này có nghĩa, góc phương vị của hướng nam là 180°
Hình minh họa 3: Góc phương vị biểu thị hướng của chính vật thể. Nguồn ảnh: timeanddate
Ví dụ: Nếu Sao Kim ở độ cao 45° với góc phương vị là 270° khi nhìn từ vị trí của bạn, điều này có nghĩa là bạn sẽ tìm thấy nó ở hướng tây với độ cao chính xác bằng nửa độ cao từ đường chân trời tới thiên đỉnh
Lưu ý: Hướng bắc địa lý được sử dụng làm hướng tham chiếu một cách tương đối phổ biến. Tuy nhiên, một số quy ước thiên văn vẫn tuân theo phương pháp truyền thống sử dụng hướng nam địa lý làm điểm tham chiếu cho góc phương vị
4. Phụ thuộc vào vị trí và thời gian
Hệ tọa độ chân trời có tên như vậy vì nó dựa trên đường chân trời của người quan sát. Vì giới hạn của đường chân trời, từ đó là phần bầu trời mà bạn nhìn thấy phụ thuộc vào vị trí quan sát nên độ cao và góc phương vị của vật thể sẽ thay đổi khi bạn di chuyển đến một vị trí khác trên bề mặt Trái Đất. Hơn nữa, hầu hết các thiên thể đều di chuyển trên bầu trời nên tọa độ của chúng sẽ thay đổi theo thời gian, ngay cả khi bạn đứng yên
Điều này có nghĩa là, các giá trị trong hệ tọa độ chân trời chỉ áp dụng cho một vị trí tạo một thời điểm cụ thể
5. Không hoạt động ở cực
Mặc dù hệ tọa độ chân trời cung cấp một phương pháp dễ dàng trong việc xác định vị trí của các vật thể trên bầu trời ở hầu hết mọi nơi trên Trái Đất, nhưng nó không thể xác định góc phương vị khi ở cực Bắc và cực Nam, khiến hệ thống này trở nên vô dụng tại đó
Ví dụ, ở Bắc Cưc, bạn rất dễ tìm thấy Polaris, Sao Bắc Cực. Nó nằm rất gần thiên đỉnh nên bạn chỉ cần nhìn thấy lên phía trên đỉnh đầu là sẽ thấy ngôi sao này. Tuy nhiên, bạn không thể mô tả vị trí của bất kỳ ngôi sao nào khác bằng góc phương vị vì tất cả chúng đều nằm về phía nam so với Polaris
(Theo Time and Date)
Hội thiên văn Hà Nội (HAS)
Dịch và biên tập: Phan Quân

Comments

comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here