일주 운동
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1. 개요
일주 운동은 지구가 자전하면서 하늘의 천체들이 하루 동안 원을 그리며 움직이는 것처럼 보이는 현상을 말한다. 관측 위치에 따라 운동 방향이 달라지며, 북반구에서는 북극성을 중심으로 반시계 방향, 남반구에서는 천구 남극을 중심으로 시계 방향으로 움직인다. 적도에서는 두 천구의 극이 지평선 위에 위치하며, 극을 제외한 모든 천체는 동쪽에서 서쪽으로 움직인다. 일주 운동의 속도는 천체의 적위에 따라 달라지며, 별똥별이나 타임랩스 사진에서 모션 블러로 관찰될 수 있다. 장노출 사진 촬영 시에는 적도의를 사용하여 일주 운동을 보정할 수 있다.
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| 일주 운동 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 현상 | 천체가 지구를 중심으로 하루에 한 바퀴씩 동에서 서로 도는 것처럼 보이는 현상 |
| 원인 | 지구의 자전 |
| 특징 | |
| 관측 | 별의 일주 운동: 천구의 북극 또는 남극을 중심으로 회전 태양의 일주 운동: 황도를 따라 동에서 서로 이동 달의 일주 운동: 달의 궤도를 따라 동에서 서로 이동 |
| 속도 | 천체의 종류에 따라 다름 |
| 방향 | 동에서 서로 |
| 기준 | 관측자의 위치 |
| 중요성 | |
| 천문학 | 천체의 위치와 운동을 이해하는 데 중요한 개념 |
| 항해 | 별을 이용하여 위치를 파악하는 데 활용 |
| 시간 측정 | 해시계나 천문 시계와 같은 도구를 만드는 데 사용 |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 자전 공전 천구 황도 해시계 천문 시계 |
2. 운동의 방향
일주 운동은 관측자의 위치에 따라 다르게 나타난다.
북극에서는 사방위가 적용되지 않으므로, 천구 북극 원 내의 모든 별들은 단순히 오른쪽으로 움직이는 것처럼 보인다. 정면에서 위를 바라보면 북극성이 있는 천정을 중심으로 반시계 방향으로 회전한다.
2. 1. 북반구
북천에서 일주 운동의 상대적인 방향은 다음과 같다.- 북쪽을 바라볼 때, 북극성 아래: 오른쪽 또는 동쪽
- 북쪽을 바라볼 때, 북극성 위: 왼쪽 또는 서쪽
- 남쪽을 바라볼 때: 오른쪽 또는 서쪽
따라서 북쪽의 천구 북극 주위의 천구 북극성들은 북쪽 극성인 북극성 주위에서 반시계 방향으로 움직인다.
천체의 일주 운동 방향은 북반구에서 관측했을 경우 다음과 같다.
- 북쪽 하늘을 바라볼 경우, 천구 북극보다 낮은 위치의 천체는 왼쪽에서 오른쪽, 즉 서쪽에서 동쪽으로 움직인다.
- 북쪽 하늘을 바라볼 경우, 천구 북극보다 높은 위치의 천체는 오른쪽에서 왼쪽, 즉 동쪽에서 서쪽으로 움직인다.
- 남쪽 하늘을 바라볼 경우, 왼쪽에서 오른쪽, 즉 동쪽에서 서쪽으로 움직인다.
따라서 북쪽 하늘의 주극성은 천구 북극을 중심으로 반시계 방향으로 움직인다. 북극성은 천구 북극과 거의 같은 방향에 있기 때문에 크게 움직이지 않는다.
2. 2. 남반구
남반구에서의 일주 운동은 북반구에서의 운동과 비교하여 남쪽과 북쪽, 왼쪽과 오른쪽이 서로 바뀐 움직임을 보인다. 다만, 동쪽과 서쪽의 방향은 바뀌지 않는다. 또한, 천구 북극 대신 천구 남극이 회전의 중심이 된다. 남반구에서는 주극성이 천구 남극을 중심으로 시계 방향으로 회전한다.2. 3. 적도
적도에서 보면, 두 천구의 극은 북쪽과 남쪽 지평선에 있으며, 북극성 주위에서는 반시계 방향(즉, 왼쪽)으로, 시그마 옥탄티스 주위에서는 시계 방향(즉, 오른쪽)으로 움직인다. 두 개의 고정점을 제외하고 모든 움직임은 서쪽으로 향한다.3. 운동의 속도
천체의 일주 운동 속도는 그 천체의 적위에 따라 달라진다. 어떤 천체가 일주 운동에 의해 천구상에서 하루에 움직이는 경로(지평선 아래의 경로도 포함)의 길이는 그 천체의 적위의 여현(cos δ)에 비례한다. 따라서, 천체의 일주 운동 속도는 cos δ × 15°/시 = 15'/분 = 15"/초가 된다.
별똥별과 타임랩스 사진은 일주 운동으로 인한 모션 블러를 포착한다. 천구의 극 근처 별들의 겉보기 운동은 천구 적도에 더 가까운 별들의 운동보다 느리게 보인다. 반대로, 일주 운동을 카메라로 "따라가" 장노출 사진에서 호의 효과를 없애려면 적도의를 사용해야 하며, 이 경우 적경만 조정하면 된다. 망원경은 이를 자동으로 수행하기 위해 항성시 모터 드라이브를 가질 수 있다.[1]
3. 1. 계산
천구 상의 천체가 하루 동안 그리는 호의 경로는 적위의 코사인에 비례하는 길이를 갖는다. 따라서, 천체의 일주 운동 속도는 이 코사인 값에 시간당 15°, 분당 15 분(arcminutes), 또는 초당 15 초(arcseconds)를 곱한 값과 같다.특정 시간 동안, 천구 적도를 따라 또는 그 근처에서 천체가 이동한 각거리는 다음 천체 중 하나의 각지름과 비교될 수 있다.
3. 2. 비교
천구 상에서 천체가 하루 동안 그리는 호의 길이는 적위의 코사인 값에 비례한다. 따라서 천체의 일주 운동 속도는 이 코사인 값에 시간당 15°, 분당 15 분, 초당 15 초를 곱한 값과 같다.특정 시간 동안 천구 적도 근처에서 천체가 이동한 각거리는 다음 천체의 각지름과 비교할 수 있다.
별똥별과 타임랩스 사진은 일주 운동으로 인한 모션 블러를 포착한다. 천구의 극 근처 별들의 겉보기 운동은 천구 적도에 더 가까운 별들의 운동보다 느리게 보인다. 반대로, 일주 운동을 카메라로 "따라가" 장노출 사진에서 호의 효과를 없애려면 적도의를 사용해야 하며, 이 경우 적경만 조정하면 된다. 망원경은 이를 자동으로 수행하기 위해 항성시 모터 드라이브를 가질 수 있다.[1]
4. 일주 운동의 관측 및 보정
천구 상의 천체가 하루 동안 그리는 호의 경로는 적위의 코사인에 비례하는 길이를 갖는다. 따라서, 천체의 일주 운동 속도는 이 코사인 값에 시간당 15°, 분당 15 분(arcminutes), 또는 초당 15 초(arcseconds)를 곱한 값과 같다.
특정 시간 동안, 천구 적도를 따라 또는 그 근처에서 천체가 이동한 각거리는 다음 천체 중 하나의 각지름과 비교될 수 있다.
별똥별과 타임랩스 사진은 일주 모션 블러를 포착한다. 천구의 극 근처의 별들의 겉보기 운동은 천구 적도에 더 가까운 별들의 운동보다 느리게 보인다. 반대로, 일주 운동을 카메라로 "따라가" 장노출 사진에서 호의 효과를 없애려면 적도의를 사용해야 하며, 이 경우 적경만 조정하면 된다. 망원경은 이를 자동으로 수행하기 위해 항성시 모터 드라이브를 가질 수 있다.[1]
참조
[1]
웹사이트
Diurnal Motion ! COSMOS
https://astronomy.sw[...]
2021-05-27
[2]
웹사이트
天文学辞典
https://astro-dic.jp[...]
[3]
간행물
천체의 일주 운동 - 일주 운동
글로벌 세계 대백과사전
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