Как Земля движется относительно звезд

В моей симуляции у меня есть звезды, разбросанные по Земле, все звезды находятся на одинаковом расстоянии от центра Земли и расположены в зависимости от их прямого восхождения и склонения, например:

Моделирование звезд вокруг Земли

Мне интересно, как можно смоделировать движение Земли на основе текущего времени при запуске моделирования.

Я использую базу данных hyg v3, которую можно найти здесь . Я думаю, что в этом наборе данных есть данные, необходимые для определения движения звезд, но я могу ошибаться.

Кроме того, из-за структуры этой симуляции с почти 120 000 звезд гораздо эффективнее вращать/двигать Землю, чем перемещать все звезды.

Как я могу показать звезды, видимые над местом в определенное время, имитируя движение звезд при вращении Земли?

Это действительно приятно! Является ли исходный код общедоступным? По сравнению с небесной сферой Земля вращается вокруг северного полюса; направление будет зависеть от того, как вы нарисовали звезды, но традиционно против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса.
Математика общеизвестна и доступна в таких программах, как stellarium.
@barrycarter - Привет! Исходный код будет доступен, как только я закончу проект, я сообщу вам, как только он станет общедоступным. Спасибо!
Привет, @planetmaker, было бы здорово, если бы ты связал меня с математикой, я совсем новичок в астрономии, поэтому немного борюсь :)
Я рекомендую Жана Миуса - «Астрономические алгоритмы» amazon.com/Astronomical-Algorithms-Jean-Meeus/dp/0943396611 Я использовал его с несколькими друзьями, чтобы написать программу, отображающую местное небо несколько лет назад.
Спасибо, интересно, посмотрю.

Ответы (2)

Ориентация Земли относительно звезд повторяется каждый звездный день (таким образом, ~23:56). Видимое ночное небо меняется только каждый (синодический 24 часа) день из-за другого направления, в котором находится солнце, если рассматривать кадр покоя звезды.

Если у вас есть положение звезды, как сейчас , вы просто поворачиваете Землю для каждого из нас на 360/(23,933)° = 15,04°. Если вы хотите сделать это для произвольной даты, возьмите положение звезд: они идут с датумом, например J2000, что означает их положение на 1 января 2000 года по всемирному координированному времени. C рассчитать звездные дни, прошедшие с тех пор, с учетом неполного вращения текущего дня, что дает вращение вокруг оси Земли, как указано выше.

Если вы хотите вдаваться в подробности и более длительное время, и учитывать века и более, вам нужно будет принять во внимание нутацию и давление земной оси.

Означает ли это, что Земля вращается на 360 градусов каждые 23 часа 56 минут?
Да. Звездный день определяется как одинаковая ориентация по отношению к звездам.
Идеально, большое спасибо! Кроме того, как вы вычислили угол 23,933°?

Если север вверху, прямое восхождение должно увеличиваться слева направо на ближней стороне небесной сферы. Ближняя сторона Земли должна вращаться слева направо с периодом 23ч56м04с . Нулевой меридиан на Земле должен выровняться с RA 0h в 12:07 UT 20 марта и на 3 минуты 56 секунд раньше в день после этого.

Созвездия могут быть более узнаваемыми, если вы различаете звезды по видимой величине и показываете только те, которые ярче 6 звездной величины или около того. Шкала логарифмическая: звездная величина 1 в 2,51 раза ярче звездной величины 2 и т. д. Меньший коэффициент, например 1,6 на звездную величину, может привести к более приятному внешнему виду.

Значит, Земля вращается по часовой стрелке на 360 градусов каждые 23 часа 56 минут и 4 секунды? Также спасибо за совет по величине, я приму во внимание логарифмическую шкалу
По часовой стрелке, если смотреть с южного небесного полюса, против часовой стрелки, если смотреть с северного небесного полюса. 360 градусов за 23:56:04.
Спасибо! Кроме того, нужно ли учитывать наклон Земли?
Северный полюс Земли должен совпадать с северным небесным полюсом. Наклон относительно плоскости его солнечной орбиты.
Хорошо, так что мне не нужно учитывать наклон Земли?
Нет, если только вы не моделируете его орбиту вокруг Солнца.
Ах прямо идеально, спасибо!
Склонение +-90° определяет ось вращения Земли и звезд. Таким образом, наклон имеет значение только тогда, когда вы хотите посмотреть на долгосрочное вращение, когда ориентация оси относительно звезд меняется (прецессия, нутация).