¿Por qué la latitud de un observador afecta el ángulo horario de un cuerpo en Stellarium?

Estoy usando Stellarium para obtener datos astronómicos que me ayuden a estudiar la navegación celeste. Mientras intentaba rastrear una fuente de errores en mi lectura sextante o reducciones de vista, noté que el ángulo horario local (mostrado HA en las efímeras de Stellarium) de Venus variaba si cambiaba la latitud de mi ubicación mientras mantenía el tiempo constante.

¿Alguien puede explicar esto? Pensé que la HA solo sería una función del tiempo, la longitud y la posición de Venus (RA, Dec). ¿Por qué mi movimiento hacia el norte a lo largo de mi meridiano afectaría la HA de un cuerpo? ¿No están fijos tanto mi meridiano como el de Venus (el tiempo está detenido), por lo que el ángulo entre ellos no cambiaría?

Noté que cambiaba sistemáticamente. Para la fecha y meridiano en cuestión (16/5/2020; 21:30:00 0° Long.) varió de 6h 47m 41.86s en los polos N y S, a 6h 47m 43.78s en el Ecuador. delta=1,92 s

Sé que es solo una pequeña cantidad, pero me gustaría entender cuál es el principio detrás de esto. Todo lo que encontré en Google parecía sugerir que no debería cambiar. Me pregunté si tenía algo que ver con el cambio de paralaje cuando cambiaba de posición.

Gracias por cualquier ayuda.

Si literalmente probó 90 grados de latitud, el ángulo horario no está definido en realidad, pero tal vez se pueda calcular matemáticamente. Para evitar un posible problema, ¿cuáles son los resultados a 80° de latitud?
Hola, gracias por responder. A 80° tanto al norte como al sur HA = 6h 47m 42.19s
Puede tener razón en que el cálculo está utilizando la posición topocéntrica (paralaje) en lugar de la posición geocéntrica. Sin embargo, Venus se encuentra actualmente cerca de los 27 grados de declinación, por lo que esperaría una ligera diferencia entre los polos N y S. Tendría que sacar un libro para confirmarlo. Alguien puede proporcionar la respuesta "real" antes de llegar a eso.
Sin embargo, no veo por qué debería marcar la diferencia. Pensé que el ángulo horario se medía entre dos meridianos, no desde el punto de vista del observador. wikipedia: El ángulo horario de un punto es el ángulo entre dos planos: uno que contiene el eje de la Tierra y el cenit (el plano meridiano), y el otro que contiene el eje de la Tierra y el punto dado (el círculo horario que pasa por el punto).
El ángulo horario es la diferencia entre dos ascensiones rectas, y la ascensión recta de Venus cambia según su ubicación debido al paralaje. La diferencia sería pequeña, ¡pero 2 segundos HA proporcionados por Stellarium también son pequeños!

Respuestas (3)

No tengo Stellarium, por lo que no puedo confirmar qué lo está causando con 100 % de certeza. Pero al usar el sitio web Horizons de JPL , puedo confirmar que la posición en la superficie de la Tierra cambia la ascensión recta aparente (RA) y la declinación (DEC) de Venus. El siguiente resultado es para un observador a 80 grados W de longitud y la latitud indicada. El tiempo fue elegido para que Venus estuviera aproximadamente a 7 horas al este del meridiano; es decir, el ángulo horario era de aproximadamente 7 horas.

Date__(UT)__HR:MN R.A.__(a-apparent)__DEC 2020-May-17 01:00 05 22 07.26 +27 00 24.9 Equator 2020-May-17 01:00 05 22 09.23 +27 00 01.6 North Pole 2020-May-17 01:00 05 22 09.23 +27 00 48.4 South Pole

Estos resultados muestran exactamente lo que estabas notando en Stellarium:

  • La RA de Venus cambia aproximadamente 2 segundos desde el ecuador hasta los polos.
  • El cambio es el mismo yendo al polo Norte o al Polo Sur. Pensé que los valores no serían los mismos porque Venus está al norte del ecuador, pero el cambio es idéntico en RA para esas dos ubicaciones. (Tenga en cuenta que el cambio en DEC no es el mismo).

Observar desde la superficie de la Tierra (posición topocéntrica) es importante para la Luna si está buscando ocultaciones o conjunciones cercanas o un ángulo horario preciso, pero no tan importante para otros objetos que están mucho más lejos. Stellarium probablemente tiene una configuración para cambiar el cálculo de topocéntrico a geocéntrico, en cuyo caso desaparecerá la discrepancia del ángulo horario.

Eso es genial gracias. Encontré la configuración en Stellarium para establecer coordenadas topocéntricas/planetocéntricas, y la discrepancia desapareció. Ahora necesito estudiar un poco más el concepto de HA porque pensé que era independiente del punto de vista; Pensé que solo tenía que ver con el meridiano del observador y el del cuerpo.
En realidad, un observador en el polo sur no vería a Venus ni a ningún objeto celeste con una declinación norte significativa: todos están por debajo del horizonte. Lo que parece estar haciendo el modelo Horizons es dar un resultado para una Tierra transparente. Venus está por debajo del horizonte, pero su paralaje es menor. Un observador donde Venus está en el nadir vería cero paralaje mirando a través de la Tierra.

Supongamos que pudiéramos mirar la Tierra desde Venus en ese momento:

La Tierra vista desde Venus
Imagen simulada cortesía de NASA/JPL-Caltech

El meridiano central es 101°56' W. Si observa a Venus desde esa longitud, su ángulo horario es 0h 0m 0s ya sea que su latitud sea 89° N, 27° N o 63° S; no hay paralaje este-oeste.

El meridiano 0° está justo más allá de la extremidad derecha en esta vista. En relación con un observador geocéntrico, alguien que observe a Venus desde el ecuador en esta longitud debería ver una paralaje este-oeste de

52.6 ″ 2   pecado ⁡ 102 ∘ = 25.7 ″
de arco, que es
25.7 ″ porque ⁡ 27 ∘   1 s 15 ″ = 1.92 s
en ascensión recta o ángulo horario, lo que concuerda con su resultado de Stellarium.

No es una corrección de paralaje o refracción. es un error Su comprensión de que HA no se ve afectada por la ubicación del observador es correcta. (Los navegantes comúnmente se refieren a él como LHA, para el ángulo horario local. El otro HA es el ángulo horario sideral del enemigo SHA).

Stellarium parece ser principalmente para usuarios interesados ​​en la astronomía, usuarios que ingresan su ubicación y lo que quieren ver y obtienen a cambio dónde buscar. Los navegadores quieren ingresar el tiempo y lo que vieron y obtener la ubicación a cambio. Esa no es la razón del error, pero es probable que nadie lo haya encontrado significativo. Es un gran programa, pero parece tener algunas asperezas como almanaque para la navegación celeste. Supongo que incluye correcciones de paralaje y refracción, lo que redefine GHA. También noté que usa la hora estándar local, en lugar de GMT.

La anomalía en la pregunta no es una corrección de paralaje porque no hay una ubicación en el meridiano de la posición geográfica (GP) de Venus que tenga un error de paralaje que afecte el GHA aparente de Venus. (Los polos son los puntos de encuentro de todos los meridianos). Sin embargo, habría un cambio significativo en la declinación aparente. En el polo norte estaría más al sur. Algo así como 0,25 minutos de arco.

Y no es una corrección de refracción porque la mayoría de los puntos que probaste no pueden ver a Venus: está debajo del horizonte. Los dos puntos que pueden ver a Venus (meridiano principal, 80 y 90 grados de declinación N) están a unos 63 grados del GP de Venus. Eso significa que la altitud observada es 1,9 minutos de arco superior a la altitud real. (Tabla en la página de marcadores en Incrementos y Correcciones en el Almanaque Náutico)

Sería mucho mejor usar el Almanaque náutico, en lugar de Stellarium, para la navegación. Es una publicación oficial conjunta del Observatorio Naval de EE. UU. y la Oficina Hidrográfica del Reino Unido. Cómo usarlo está en libros que conozco como Dutton y Bowditch. Ambos se actualizan con frecuencia. Hay versiones gratuitas del Almanaque náutico actual disponibles en línea y muchas versiones de Bowditch. Muchos de ellos son históricos: se publicó por primera vez alrededor de 1800.

Wikipedia también tiene buenas explicaciones. Sobre todo, en realidad.

Sólo es correcto en el caso HA = 0h. Si HA ≈ ±6h, los observadores están cerca del borde de la Tierra visto desde Venus.
Para profundizar en el comentario de Mike G, la diferencia en el ángulo horario se debe a la paralaje. El OP confirmó que cambiar de una vista topocéntrica a una vista geocéntrica ha hecho que el LHA sea independiente de la latitud. No sé navegación, pero tu respuesta parece verdadera solo si el objeto (Venus) está en el meridiano. No está en este ejemplo.
@JohnHoltz Los meridianos del observador y Venus se cruzan en los polos. El observador en un polo está en ambos meridianos. Un observador parado en un poste y mirando algún objeto vería que cualquier corrección aplicada hace que su altitud y declinación aparentes aumenten o disminuyan, pero ninguna. haría que su azimut fuera hacia la izquierda o hacia la derecha. Su ejemplo del sitio web de Horizons tiene valores de AR aparente en los polos exactamente iguales a los valores derivados del Almanaque náutico sin aplicar correcciones. Todavía veo diferencias en los valores de Stellarium, pero es posible que haya cometido un error en alguna parte.
¿Por qué la latitud de un observador afecta el ángulo horario de un cuerpo en Stellarium?
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