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황도좌표계
황도좌표계(黃道座標系)는 황도와 춘분점을 기준으로 한 좌표계를 말한다.
개요[편집]
황도좌표계는 황도면을 기준면으로, 춘분점 방향을 기준점으로 한 구면좌표계로서 지구나 태양이 좌표계의 중심에 있다. 즉, 지구의 공전궤도면을 기준으로 한 좌표계이다. 황경·황위의 두 가지 좌표로 나타내진다. 황도는 천구에서 태양이 다니는 길로 적도와 기울어져 있다. 태양계에 있는 천체의 위치를 표시할 때 편리하며, 천체의 위치는 황경과 황위로 나타낸다. 황경은 황도를 따라 춘분점에서 천체의 방향까지 잰 각으로 0도에서 360도 범위의 값을 가진다. 각을 재는 방향은 황도의 북극에서 보았을 때 반시계방향이다. 황위는 지구의 관측자가 볼 때 황도에 투영된 천체의 방향과 천체 사이의 각으로 –90도에서 +90도의 값을 가진다. 황도의 북극이 있는 쪽이 양의 값을 그 반대 방향이 음의 값을 갖는다.[1][2]
특징[편집]
황도좌표계는 황경과 황위로 천체의 위치를 표시하는 좌표계를 말한다. 이러한 황도 좌표계는 지구 공전궤도면과 천구면이 만나서 만드는 황도를 기준하며, 태양계 내의 행성들의 위치를 표시하는데 편리하다. 태양계 내의 행성들과 달, 태양은 상대적으로 위치가 지구와 가까워 황도상의 지구 위치에 따라 좌표가 조금씩 다르다. 태양 주위를 공전하는 지구의 궤도면은 천구의 적도와 23.5°만큼 기울어져 있고, 황도와 천구의 적도는 두 교점(춘분점과 추분점)에서 교차하는데, 천문학에서는 이들 중에서 춘분점을 황도의 기준점으로 사용하고 있다.
황경과 황위
황도좌표는 천구상에서 황도를 기준으로 하여 천체의 위치를 나타내는 데 사용하는 좌표를 말하며 지구의 중심에서 본 경우 지심황도좌표계라 하고 태양의 중심에서 본 경우를 일심황도좌표계라고 한다. 이 좌표로 표시되는 좌표계를 황도좌표계라 하며, 적도좌표계를 23.5° 경사시킨 것과 같다. 황도좌표계에서는 황도면과, 황도·적도의 교점인 춘분점(春分點)을 기준으로 하여 황경(黃經)·황위(黃緯)로 좌표를 나타낸다. 황경은 춘분점부터 황도상을 동쪽으로 0°에서 360°까지 재고, 천체와 황도면이 이루는 각인 황위는 북과 남으로 ＋와 －기호를 붙여서 0°에서 90°까지 잰다. 일반적으로 태양계 내의 천체의 위치를 측정하는 데 쓰며, 지구의 중심에서 본 경우를 지심(地心)황도좌표계, 태양의 중심에서 본 경우를 일심(日心)황도좌표계라 한다.
황도좌표는 적도좌표와 마찬가지로 황경(黃經)과 황위(黃緯)를 이용하여 위치를 나타낸다. 황경과 황위는 모두 도·분·초로 나타낸다.
- 황경은 황도 좌표의 경도(經度)로, 천체에서 황도로 내리그은 수선과 황도와의 교점까지 측정한 각거리이다. 춘분점을 기점으로 황도를 따라 동쪽으로 0도에서 360도까지 측정한다.
- 황위는 황도 좌표의 위도(緯度)로, 황도면과 천체가 이루는 각의 거리이다. 황도면을 기준으로 북쪽에 위치한 천체에 대해서는 ＋ 기호를, 남쪽에 위치한 천체에 대해서는 －기호를 붙이고, 0도에서 90도까지 측정한다.
24절기에서의 황위와 황경
절기에 상관없이 태양의 황위는 대략 0°이다. 황도 좌표계의 기준이 태양이 지나가는 자취인 황도이기 때문이다. 한편 24절기에서의 황경은 다음과 같다.
황도[편집]
황도(黃道, ecliptic)는 태양의 둘레를 도는 지구의 궤도가 천구(天球)에 투영된 궤도를 말한다. 천구의 적도면(赤道面)에 대하여 황도는 약 23도 27분 기울어져 있으며, 적도와 만나는 두 점을 각각 춘분점, 추분점이라 한다.
황도는 지구에서 보기에 태양이 하늘을 1년에 걸쳐 이동하는 경로로, 황도좌표계의 기준이다. 즉, 또한, 황도는 태양이 연주운동을 하면서 천구상의 별자리 사이를 지나가는 길을 말한다. 천구의 적도와는 23.5° 기울어져 있어 지구의 공전궤도면과 일치한다. 황도는 근소하지만 다른 행성으로부터의 영향으로 조금씩 변한다. 지구는 태양을 중심으로 공전하므로 황도면은 지구의 공전면과 공면점 관계이다. 지구 표면에서는 일출과 일몰 등 태양의 일주 운동이 존재하여 배경 항성에 대한 움직임을 가리기 때문에, 황도를 일반 관측자가 알아채기는 쉽지 않다.
태양의 궤도면은 평면이 아니지만, 평면이라 보고 그 평균궤도면을 황도면(黃道面)이라고 한다. 이것은 적도면과 23° 27'쯤 기울어 있고, 황도상의 적도를 가로지르는 두 점이 춘분점과 추분점이다. 황도를 기준으로 하는 좌표계를 황도좌표계라 하며, 행성의 위치를 나타내는 데 편리하다. 행성의 궤도면이 황도면과 이루는 각을 황도경사(黃道傾斜)라고 한다. 황도는 근소하지만 다른 행성으로부터의 영향으로 조금씩 변한다. 달의 궤도면인 백도면(白道面)과는 5° 9' 기울어 있다.
황도상의 태양의 위치를 전체 4등분하여 춘분, 하지, 추분, 동지점을 표시한다. 춘분점은 3월 21일경으로 태양이 남쪽에서 북쪽으로 이동하다가 천구의 적도와 만나는 점이고, 하지점은 6월 22일경으로 태양이 천구의 적도에서 북쪽으로 가장 멀리 떨어져 있는 점이다. 추분점은 9월 23일경으로 태양이 북쪽에서 남쪽으로 이동하다가 천구의 적도와 만나는 점을 말하며, 동지점은 12월 22일경으로 태양이 천구의 적도에서 남쪽으로 가장 멀리 떨어져 있는 점을 말한다.[6][7][8]
황도 경사[편집]
황도 경사는 지구의 적도와 황도가 이루는 각을 말하며, 현재의 값은 약 23.4°이며 섭동으로 인해 100년당 0.013°씩 감소하고 있다. 황도 경사의 값은 지구와 태양계 천체의 운동을 정밀히 관측한 결과로부터 유도하여 계산한다. 황도 경사의 값을 계산할 때는 단순화를 위해 장동 효과를 고려하지 않는 경우가 많으며, 밑의 식 모두 장동을 고려하지 않은 단순화이다. 또한, 계산 식은 앞뒤 몇 세기만을 정밀하게 계산하기 위한 용도로 설계된다.
1983년까지 황도 경사는 사이먼 뉴컴의 연구 결과를 토대로 계산하였다.
- ε = 23° 27′ 08″.26 − 46″.845 T − 0″.0059 T2 + 0″.00181 T3
ε은 황도 경사이며 T는 B1900.0 역기점부터 지난 태양 세기이다.
1984년부터는 제트추진연구소에서 개발한 역기점을 사용해, 다음의 식으로 계산하였다.
- ε = 23° 26′ 21″.45 − 46″.815 T − 0″.0006 T2 + 0″.00181 T3
여기서의 T는 J2000.0 역기점부터 지난 율리우스 세기이다.
제트추진연구소의 천체력은 현재까지도 계속 갱신되고 있다. 2010년에는 다음의 식으로서 정의하였다.
- ε = 23° 26′ 21″.406 − 46″.836769 T − 0″.0001831 T2 + 0″.00200340 T3 − 0″.576×10−6 T4 − 4″.34×10−8 T5[8]
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
- 〈황도〉, 《네이버 국어사전》
- 〈황도좌표계〉, 《천문학 작은사전》
- 〈황도좌표계〉, 《천문학백과》
- 〈황도좌표계〉, 《위키백과》
- 〈황도좌표계〉, 《천문학습관》
- 〈황도좌표〉, 《두산백과》
- 〈황도〉, 《학생백과》
- 〈황도〉, 《두산백과》
- 〈황도〉, 《위키백과》
같이 보기[편집]
