Ephemeriden - Ephemeris
In der Astronomie und Himmelsnavigation gibt eine Ephemeride (Plural: Ephemeriden ) die Flugbahn von natürlich vorkommenden astronomischen Objekten sowie künstlichen Satelliten am Himmel an , dh die Position (und möglicherweise Geschwindigkeit ) über die Zeit . Die Etymologie stammt aus dem Lateinischen ephemeris „Tagebuch“ und aus dem Griechischen ἐφημερίς (Ephemeriden) „Tagebuch, Tagebuch“. Historisch wurden Positionen als gedruckte Wertetabellen angegeben, die in regelmäßigen Abständen von Datum und Uhrzeit angegeben wurden. Die Berechnung dieser Tabellen war eine der ersten Anwendungen mechanischer Computer . Moderne Ephemeriden werden oft elektronisch aus mathematischen Modellen der Bewegung astronomischer Objekte und der Erde berechnet. Gedruckte Ephemeriden werden jedoch immer noch hergestellt, da sie nützlich sind, wenn keine Rechengeräte verfügbar sind.
Die aus einer Ephemeride berechnete astronomische Position wird im sphärischen Polarkoordinatensystem der Rektaszension und Deklination angegeben . Einige der astronomischen Phänomene, die für Astronomen von Interesse sind, sind Finsternisse , scheinbare rückläufige Bewegung /Planetenstationen, planetarisches Eindringen , Sternzeit , Positionen für die mittleren und wahren Knoten des Mondes , die Mondphasen und die Positionen kleinerer Himmelskörper wie z als Chiron .
Ephemeriden werden in der Himmelsnavigation und Astronomie verwendet. Sie werden auch von Astrologen verwendet .
Geschichte
- 1. Jahrtausend v. Chr. – Ephemeriden in der babylonischen Astronomie .
- 2. Jahrhundert n. Chr. – der Almagest und die Handlichen Tafeln des Ptolemäus
- 8. Jahrhundert n. Chr. – der Zīj von Ibrāhīm al-Fazārī
- 9. Jahrhundert n. Chr. – der Zīj von Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī
- 12. Jahrhundert n. Chr. – die Tafeln von Toledo – die weitgehend auf arabischen zīj- Quellen der islamischen Astronomie basieren – wurden von Gerard von Cremona bearbeitet , um die europäischen Standard-Ephemeriden bis zu den Alfonsinischen Tafeln zu bilden .
- 13. Jahrhundert n. Chr. – Die Zīj-i Īlkhānī ( Ilkhanische Tafeln ) wurden am Maragheh-Observatorium in Persien zusammengestellt.
- 13. Jahrhundert n. Chr. – Die Alfonsinischen Tafeln wurden in Spanien zusammengestellt, um Anomalien in den Tafeln von Toledo zu korrigieren , und blieben bis zu den Prutenischen Tafeln fast 300 Jahre später die Standard-europäischen Ephemeriden .
- 13. Jahrhundert n. Chr. - der Dresdner Codex , eine erhaltene Maya-Ephemeride
- 1408 – Chinesische Ephemeriden-Tabelle (Kopie in der Pepysian Library , Cambridge, UK (siehe Buch '1434'); chinesische Tabellen, die Regiomontanus bekannt geglaubt werden ).
- 1474 – Regiomontanus veröffentlicht seine täglichen Ephemeriden in Nürnberg, Deutschland.
- 1496 – das Almanach Perpetuum von Abraão ben Samuel Zacuto (eines der ersten Bücher, die in Portugal mit beweglichen Lettern und Druckerpresse veröffentlicht wurden )
- 1504 – Während eines Schiffbruchs auf der Insel Jamaika sagte Christoph Kolumbus den Eingeborenen mit den Ephemeriden des deutschen Astronomen Regiomontanus erfolgreich eine Mondfinsternis voraus .
- 1531 – Das Werk von Johannes Stöffler wird posthum in Tübingen veröffentlicht und erweitert die Ephemeride von Regiomontanus bis 1551.
- 1551 – basierend auf den Theorien des Kopernikus wurden die Prutenischen Tafeln von Erasmus Reinhold veröffentlicht .
- 1554 – Johannes Stadius veröffentlichte Ephemerides novae et auctae , die erste große Ephemeride, die nach dem heliozentrischen Modell von Kopernikus unter Verwendung von Parametern aus den Prutenischen Tafeln berechnet wurde . Obwohl das kopernikanische Modell eine elegante Lösung für das Problem der Berechnung scheinbarer Planetenpositionen bot (es wurde die Notwendigkeit des Gleichwerts vermieden und die scheinbare rückläufige Bewegung von Planeten besser erklärt ), stützte es sich immer noch auf die Verwendung von Epizykeln , was zu einigen Ungenauigkeiten führte – z B. periodische Fehler in der Position von Merkur von bis zu zehn Grad. Einer der Benutzer der Stadius-Tische ist Tycho Brahe .
- 1627 – Die Rudolphintafeln von Johannes Kepler basierend auf der elliptischen Planetenbewegung werden zum neuen Standard.
- 1679 – La Connaissance des Temps ou Calendrier et éphémérides du Lever & coucher du Soleil, de la Lune & des autres planètes , erstmals jährlich von Jean Picard herausgegeben und noch erhalten.
- 1975 – Owen Gingerich berechnet mit Hilfe moderner Planetentheorie und digitaler Computer die tatsächlichen Positionen der Planeten im 16. Jahrhundert und stellt die Fehler der Planetenpositionen dar, die von den Ephemeriden von Stöffler, Stadius und anderen vorhergesagt wurden. Die Fehlermuster, so Gingerich, „sind so unverwechselbar wie Fingerabdrücke und spiegeln die Eigenschaften der zugrunde liegenden Tabellen wider. Das heißt, die Fehlermuster für Stöffler unterscheiden sich von denen von Stadius, aber die Fehlermuster von Stadius ähneln denen von Maestlin , Magini , Origanus und andere, die den kopernikanischen Parametern folgten."
Moderne Ephemeriden
Für wissenschaftliche Zwecke umfasst eine moderne planetarische Ephemeride Software, die Positionen von Planeten und oft ihrer Satelliten, Asteroiden oder Kometen zu praktisch jeder vom Benutzer gewünschten Zeit generiert .
Nach der Einführung von Computern in den 1950er Jahren wurde es möglich, die numerische Integration zur Berechnung von Ephemeriden zu verwenden. Die Ephemeride des Jet Propulsion Laboratory Development ist ein Paradebeispiel dafür. Herkömmliche sogenannte analytische Ephemeriden, die Reihenentwicklungen für die Koordinaten verwenden, wurden ebenfalls entwickelt, jedoch von viel größerer Größe und Genauigkeit im Vergleich zur Vergangenheit, indem Computer verwendet wurden, um die Zehntausende von Termen zu verwalten. Ephemeride Lunaire Parisienne und VSOP sind Beispiele.
Typischerweise umfassen solche Ephemeriden mehrere Jahrhunderte, Vergangenheit und Zukunft; die zukünftigen können abgedeckt werden, weil die Himmelsmechanik mehrere genaue Theorien entwickelt hat. Dennoch gibt es säkulare Phänomene, die von Ephemeriden nicht ausreichend berücksichtigt werden können. Die größten Unsicherheiten bei der Position von Planeten werden durch die Störungen zahlreicher Asteroiden verursacht , deren Massen und Bahnen meist nur wenig bekannt sind, was ihre Wirkung ungewiss macht. Angesichts des anhaltenden Zustroms neuer Daten und Beobachtungen hat das Jet Propulsion Laboratory ( JPL ) der NASA seine veröffentlichten Ephemeriden seit 1981 fast jedes Jahr überarbeitet .
Ephemeriden des Sonnensystems sind für die Navigation von Raumfahrzeugen und für alle Arten von Weltraumbeobachtungen der Planeten , ihrer natürlichen Satelliten , Sterne und Galaxien unerlässlich .
Wissenschaftliche Ephemeriden für Himmelsbeobachter enthalten meist die Positionen von Himmelskörpern in Rektaszension und Deklination , da diese Koordinaten am häufigsten auf Sternkarten und Teleskopen verwendet werden. Die Tagundnachtgleiche des Koordinatensystems muss angegeben werden. Es ist in fast allen Fällen entweder die tatsächliche Tagundnachtgleiche (die für diesen Moment gültige Tagundnachtgleiche, oft als "des Datums" oder "aktuell" bezeichnet) oder die einer der "Standard"-Tagundnachtgleichen, typischerweise J2000.0 . B1950.0 oder J1900. Sternkarten verwenden fast immer eine der Standard-Tagundnachtgleichen.
Wissenschaftliche Ephemeriden enthalten oft weitere nützliche Daten über Mond, Planeten, Asteroiden oder Kometen über die reinen Koordinaten am Himmel hinaus, wie z , Transit und Untergang usw. Ephemeriden des Planeten Saturn enthalten manchmal auch die scheinbare Neigung seines Rings.
Die Himmelsnavigation dient als Backup zur Satellitennavigation . Software ist weit verbreitet, um diese Form der Navigation zu unterstützen; Einige dieser Software haben eine in sich geschlossene Ephemeride. Wenn Software verwendet wird, die keine Ephemeriden enthält, oder wenn keine Software verwendet wird, können Positionsdaten für Himmelsobjekte aus dem modernen Nautischen Almanach oder Air Almanac bezogen werden .
Eine Ephemeride ist normalerweise nur für einen bestimmten Ort auf der Erde richtig. In vielen Fällen sind die Unterschiede zu gering, um von Bedeutung zu sein. Für nahegelegene Asteroiden oder den Mond können sie jedoch sehr wichtig sein.
Andere kürzlich geschaffene moderne Ephemeriden sind die EPM (Ephemeriden der Planeten und des Mondes) des Russischen Instituts für Angewandte Astronomie der Russischen Akademie der Wissenschaften und der INPOP ( Intégrateur numérique de l' Observatoire de Paris ) der französischen IMCCE .
Siehe auch
- Almanach
-
Amerikanische Ephemeriden und nautischer Almanach
- Der astronomische Almanach (neuer Name)
- Ephemera
- Ephemeridenzeit
- Epoche (Astronomie)
- Epoche (Referenzdatum)
- Grundlegende Ephemeriden
- Januar 0 oder März 0
- Keplersche Elemente
- Nautischer Almanach
- Oskulierende Umlaufbahn
- Die Akkordtabelle des Ptolemäus
- Zweizeilige Elemente
- Wilhelm von Saint-Cloud
Anmerkungen
Verweise
- Duffett-Smith, Peter (1990). Astronomie mit Ihrem PC . Cambridge University Press . ISBN 0-521-38995-X.
- "Ephemeriden". American Heritage Dictionary of the English Language (3. Aufl.). Boston: Houghton Mifflin . 1992.
- MacCraig, Hugh (1949). Die 200-jährige Ephemeride . Macoy Verlag.
- Meeus, Jean (1991). Astronomische Algorithmen . Willmann-Bell. ISBN 0-943396-35-2.
- Michelsen, Neil F. (1990). Tabellen der planetaren Phänomene . ACS Publications, Inc. ISBN 0-935127-08-9.
- Michelsen, Neil F. (1982). Die amerikanischen Ephemeriden für das 21. Jahrhundert - 2001 bis 2100 um Mitternacht . Astro-Computing-Dienste. ISBN 0-917086-50-3.
- Montenbrück, Oliver (1989). Praktische Ephemeriden-Berechnungen . Springer-Verlag . ISBN 0-387-50704-3.
- Seidelmann, Kenneth (2006). Erläuternde Ergänzung zum astronomischen Almanach . Wissenschaftliche Bücher der Universität. ISBN 1-891389-45-9.