אפימרידים

מתוך אסטרופדיה
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

אפימרידים (באנגלית: Ephemerides וביחיד Ephemeris) היא טבלה המציינת מיקום של גוף או גופים שמיימים על פני כיפת השמיים. מקור המילה מיוונית ופרושה "יומי". בפרשנות רחבה יותר אפימרידים מתיחחסים גם לתופעות אסטרונומיות כגון התקבצויות (ראו: יחסים גאוצנטריים, התכסויות כוכבים בירח, התקבצויות והתכסויות הדדיות של כוכבי הלכת, התכסויות כוכבים בכוכבי לכת, ירחי צדק - תצפית בהתכסויות, ליקויים, תופעות הדדיות ומיקום, ליקוי חמה, ליקוי ירח, טרנזיט ועוד).

אפימרידים וזמן

ראו מאמר מורחב בנושא: מערכות זמן.

חישוב מיקום של גופים אסטרופיזיקלים מבוסס על פיתרון של משוואות התנועה. במשוואות התנועה מופיע הזמן כמשתנה בלתי תלוי. הזמן במשוואות התנועה הינו גודל התלוי במערכת היחוס (ראו: תורת היחסות הפרטית ותורת היחסות הכללית) ובנוסף הוא לא בהכרח זורם באותו הקצב שבו מתקדמים שעונים אחרים שבהם אנו עושים שימוש. לדוגמא, בעבר השעונים התקניים שהיו בשימוש בין לאומי היו מבוססים על סיבוב כדור הארץ סביב צירו. אך מאחר וקצב סיבוב כדור הארץ סביב צירו איננו קבוע בזמן (ראו: יממה כוכבית) אזי הדבר עשוי לגרום לסטייה בין ארועים המצוינים על פי שעון המבוסס על סיבוב כדור הארץ סביב צירו לבין ארועים שהזמן שלהם מצוין ע"פ משתנה הזמן במשוואות התנועה. דוגמא נוספת היא המעבר בין מערכות יחוס שונות - הזמן במערכת היחוס של מרכז כדור הארץ שונה מהזמן במערכת היחוס של מרכז הכובד של מערכת השמש.

הזמן עליו מבוססים תחזיות אסטרונומיות שונות נקרא זמן דינמי והוא יכול להיות מצוין במערכות יחוס שונות. לדוגמא זמן דינמי ארצי (TDT) ניתן במערכת היחוס של כדור הארץ ולעומתו זמן דינמי בריצנטרי (TDB) ניתן במערכת היחוס של מרכז הכובד של מערכת השמש.

הראליזציה הטובה ביותר שיש לנו לזמן הדינמי ניתנת ע"י שעונים מדויקים מאד כגון שעונים אטומים וסטנדרטים מדויקים אחרים. על מנת להעביר את השעונים הנ"ל ממערכת יחוס אחת לאחרת יש להפעיל עליהם טרנספורציות מתמטיות.

הזמן הדינמי הארצי והזמן העולמי המתואם

בדרך כלל תחזיות אסטרונומיות מחושבות או מומרות לזמן הדינמי הארצי ומשם מומרות לשעונים אחרים על פי הצורך.

השעון האזרחי שבו נעשה שימוש נרחב ע"י בני אדם הוא השעון העולמי המתואם (UTC). שעון זה מבוסס על שעונים אטומים המפוזרים ברחבי כדור הארץ ועל הגדרת שניית ה SI.

על מנת ששעון זה יתאים את עצמו לזמן השמשי (ראו: יממה שמשית) או ליתר דיוק על מנת שזמן צהירת השמש (הזמן שהשמש מגיעה לשיא גובה בשמיים) בגריניץ' יהיה קרוב ככל האפשר ל 12:00 בצהריים יש לבצע בשעון זה התאמות תקופתיות ע"י הוספת או גריעת שנייה אחת משעון ה UTC ביחס לשעון האטומי הבין לאומי. שינויים אלו גורמים לכך שקיים הפרש לא זניח בין השעון הדינמי הארצי ובין השעון העולמי המתואם. בנוסף הפרש זה משתנה עם הזמן. כיום ההפרש הנ"ל עומד על קצת יותר מדקה אחת. מקורות להפרש הזמנים הנ"ל ניתן למצוא במאמר המורחב בנושא: מערכות זמן.

אפימרידים של גופים במערכת השמש

רמת הדיוק

חישוב מעשי של אפימרידים תלוי ברמת הדיוק בו אנו מעוניינים. לדוגמא לצרכים אסטרופיזיקליים מסוימים כגון אינטרפרומטרית רדיו, חישוב ליקויים והתכסויות או תכנון משימות חלל במערכת השמש יש צורך בחישובים ברמת דיוק גבוהה במיוחד.

האפימרדים המדויקים ביותר עבור גופים במערכת השמש מבוססים על פתרון קונסיסטנטי של משוואות התנועה בו-זמנית של גופים רבים במערכת השמש כגון השמש, כוכבי הלכת, הירחים הגדולים והאסטרואידים הגדולים. אפימרידים כאלו הם ברמת דיוק של כמאית שניית קשת, ואף טוב מזה, במיקומם של הגופים.


אפימרידים ברמת דיוק נמוכה פחות מבוססים לעיתים על שימוש באלמנטים של מסלול ממוצעים של גוף מסוים ופיתרון של משוואת קפלר בהזנחת ההפרעות הכבידתיות של גופים אחרים במערכת השמש. שימוש בשיטה זו מקנה דיוקים של בין כדקת קשת לכ-10 דקות קשת עבור כוכבי הלכת ודיוקים נמוכים יותר עבור הירח.

לסירוגין קיימים קירובים אנליטים המבוססים על התאמת טורי חזקות או טורי פורייה למיקום הגופים במערכת השמש. שימוש בקרובים מסוג זה מצריך בעצם את הצבת משתנה הזמן בטורים ארוכים וקבלת תוצאה באופן ישיר. קרובים מסוג זה ניתן לפתח לרמות דיוק שונות. ככל שמספר האברים בטורים גדול יותר, כך בדרך כלל, המיקום מדויק יותר. דוגמא לטור פשוט מסוג זה ניתנת למשל במאמר על אפימרידים של השמש.

חישוב מעשי של אפימרידים

חישוב מעשי של אפימרידים מצריך בדרך כלל חישובים מתמטים רבים ועל כן קל לבצע אותו באמצעות תוכנת מחשב. אלגוריתמים שונים לחישוב אפימרידים מוצגים במאמר המורחב: אלגוריתמים לחישוב אפימרידים.

מקורות לאפימרידים

באינטרנט ניתן למצוא מקורות רבים המספקים אפימרידים של גופים במערכת השמש.

כמו כן באתר המועדון האסטרונומי של אוניברסיטת ת"א ניתן למצוא אפימרידים עבור גופים במערכת השמש ומחוצה לה:

ראו גם

הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים

ספרות מקצועית

מחברים


ערן אופק