Làm thế nào tôi đo được rằng tôi đang ở một cực?


14

Làm thế nào một người đo lường rằng anh ta đang ở một cực hành tinh? Xu hướng đầu tiên của tôi là sử dụng một sextant để đảm bảo rằng Mặt trời vẫn ở độ nghiêng không đổi. Tuy nhiên, do quỹ đạo quanh Mặt trời và độ nghiêng trục hành tinh có thể có, độ nghiêng của Mặt trời có thể thay đổi theo năm và điều đó có thể ảnh hưởng đến các phép đo nếu độ dài của ngày là một phần đáng kể của độ dài trong năm.

Xu hướng thứ hai là cố gắng xác định một ngôi sao cực hoặc ít nhất là điểm mà các ngôi sao ở xa quay trong quá trình quay của hành tinh. Sau đó, người quan sát có thể (ít nhất là về lý thuyết) đo độ nghiêng của điểm này với giả định rằng sự suy đoán hành tinh cần một thời gian đủ dài (như trên Trái đất). Tuy nhiên, rất có thể trong trường hợp không có ngôi sao sáng nào gần cực, tôi không thấy làm thế nào một sextant có thể đo được một cách đáng tin cậy độ nghiêng của một điểm trống.

Có lẽ phương pháp đầu tiên có thể được sử dụng, nhưng với các vật thể khác trên bầu trời (sao) thay cho Mặt trời. Do đó, nếu độ nghiêng của một ngôi sao nhất định không thay đổi khi nó (dường như) xoay quanh đường chân trời, thì chúng ta đang ở cực.

Có phương pháp nào tốt hơn, giả sử một hệ thống hoàn toàn khép kín (tức là không có vệ tinh bên ngoài)?


2
"Không có gì dễ dàng hơn. Một bước xa hơn cực, bạn thấy, và gió bắc trở thành một phía nam." - Robert Peary (1856 Mười1920), giải thích làm thế nào anh ta biết mình đã đến Bắc Cực.
barrycarter

Câu trả lời:


13

Bạn có thể xác nhận bằng cách chụp ảnh các vệt sao. Họ sẽ tạo thành một vòng tròn với trung tâm rõ ràng ở đỉnh cao của vị trí. Bạn không cần một ngôi sao cực nào cả. Chỉ là một đêm xem.

Bạn cũng có thể nói dựa trên độ cao phía trên đường chân trời rằng mặt trời. Trên xích đạo, mặt trời sẽ ở đường chân trời vào buổi trưa (khi nó ở độ cao tối đa). Vào ngày hạ chí, góc của nó sẽ ở phía trên đường chân trời bằng với góc trước. Và dưới đây với số tiền tương tự vào ngày đông chí.

Đo vĩ độ bằng mặt trời

Đối với bất kỳ ngày nào khác trong năm, bạn sẽ cần xác định góc tối đa dựa trên vị trí của bạn giữa xích đạo và hạ chí.

Bù đắp cho độ nghiêng của Trái đất

Về cơ bản, bạn sẽ xác định xem bạn có ở cực giống như cách bạn xác định bất kỳ vĩ độ nào khác không. Bạn chỉ đang tìm kiếm một kết quả 90 độ.


Tất nhiên, nếu bạn ở Cực, một "đêm xem" sẽ kéo dài sáu tháng, phải không?
DJohnM

Ý tôi là chỉ cần một khoảng thời gian đủ dài để một lần phơi sáng sẽ chụp được vòng cung trong các vệt sao.
Schleis

@ User58220 Một "đêm" xem sẽ phụ thuộc vào độ dài ngày của hành tinh bạn đang ở. Trên trái đất, một đêm 24 giờ ở cực Bắc (chỉ có thể vì trục của chúng ta bị nghiêng) sẽ dẫn đến các vệt sao quay tròn hoàn toàn. Tuy nhiên, bạn chỉ thực sự cần những con đường mòn có giá trị trong vài giờ để có thể phán đoán tốt về vị trí của cột điện.
Moriarty

9023

@ User58220 Điều đó là đúng, tuy nhiên việc đo góc của nó phía trên đường chân trời và tính toán ngày sẽ cung cấp vĩ độ sẽ cho bạn biết bạn có ở cực hay không.
Schleis

5

Các câu trả lời cho câu hỏi này cho đến nay dường như là tốt. Cách dễ nhất tôi muốn nói là chụp ảnh phơi sáng lâu ở một trong hai nơi:

1) Ở thiên đỉnh ( trực tiếp trên cao ), nếu bạn thấy rằng hình ảnh của bạn trông như thế này:

chu kỳ

bạn đang ở một trong hai cực. Nếu tâm quay của các ngôi sao bị tắt bởi một số góc (tính theo độ), thì bạn cũng có cùng độ đó về phía nam (hoặc phía bắc) của một trong các cực.

2) Cách khác là chụp ảnh phơi sáng lâu do Đông hoặc Tây. Góc giữa hướng của các vệt sao đến đường chân trời cho bạn vĩ độ theo độ. Hình dưới đây là ở một số vị trí giữa vĩ độ trên bề mặt Trái đất. Những gì bạn đang tìm kiếm ở cực Bắc hoặc Nam là cho các vệt sao song song với đường chân trời của bạn.

khởi đầu

Để phá vỡ sự suy đồi về cực của bạn (nếu bạn là người ngoài hành tinh và bị rơi xuống hành tinh Trái đất (hoặc bất kỳ hành tinh nào trong vấn đề đó)), hãy hỏi một người địa phương xem họ có thân thiện không. Họ có thể không định nghĩa các cực Bắc và Nam giống như chúng ta. Nếu bạn là một con người trên hành tinh Trái đất, bạn có thể sử dụng các chòm sao để tìm ra điều này. Các chòm sao như Draco, Ursa Major / Minor và Cassiopeia là những chòm sao không thể nhìn thấy từ Nam Cực. Người ta cũng có thể sử dụng GPS để tìm ra điều này.


1
Đó là một hình ảnh cuối cùng đẹp, đặc biệt là cách các đường mòn và đường mái nhà song song.
dotancohen

Đã đồng ý. Tôi không thể lấy tín dụng cho nó, mặc dù.
Astromax

4

Để xác định xem bạn đang ở cực:

  1. Có mặt trong suốt "đêm" nửa năm đó. Tốt hơn xung quanh chí, khi mặt trời sẽ ở dưới đường chân trời
  2. Chọn một số ngôi sao sáng hơn có thể nhìn thấy, nằm rải rác ở các góc phương vị khác nhau.
  3. Đo độ cao trên đường chân trời của mỗi. Lừa đảo nếu bạn không có một chân trời mực nước biển.
  4. Giữ ấm trong vài giờ.
  5. Đo tất cả các độ cao một lần nữa.
  6. Lặp lại các bước từ 3 đến 5 trong ít nhất 12 giờ.

Nếu tất cả các độ cao không thay đổi, bạn đang ở cực. Xin chúc mừng!

Nếu không, tất cả các ngôi sao sẽ ngọ nguậy lên xuống cùng một lượng. Một2 ngọ nguậy (đường kính của 4 mặt trăng đầy đủ) có nghĩa là bạn 60hải lý từ cực. Chọn một ngôi sao vừa đạt điểm cao nhất và di chuyển khoảng cách thích hợp ra khỏi ngôi sao đó. Quay trở lại Bước 1 ở trên và lặp lại ...


Cảm ơn bạn! Tôi đã đọc cách Amundsen đo độ cao của Mặt trời trong khi tìm kiếm Nam Cực, vì vậy rõ ràng cũng tồn tại một phương pháp ban ngày. Tuy nhiên, tôi tin rằng anh ta biết mình đang ở vào ngày nào trong năm, vì vậy anh ta sẽ biết những thay đổi dự kiến ​​về độ cao do quỹ đạo của Trái đất quanh mặt trời.
dotancohen

2

Bạn thực sự có thể tìm ra nếu bạn đang ở một cực mà không bao giờ đi ra ngoài.

Đặt một con lắc lắc, càng lớn càng tốt. Nếu phải mất 23 giờ và 56 phút (một ngày thiên văn) để hoàn thành một dự đoán đầy đủ theo chiều kim đồng hồ, bạn đang ở cực bắc. Nếu nó mất nhiều thời gian và đi ngược chiều kim đồng hồ thì bạn đang ở cực nam.

Nếu nó hoàn toàn không cần thiết, thì hãy thoát ra khỏi quần short mùa hè của bạn vì bạn đang ở xích đạo.

Bạn thực sự có thể tìm ra vĩ độ của bạn theo cách này nói chung, nó sẽ là arcsin của bao nhiêu độ nó cần thiết trong một ngày.


Tuy nhiên, các phương pháp của bạn và những người khác được đề xuất ở đây, sẽ mất một chút thời gian trên Sao Kim.
LocalFluff
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.