มันแปลก แต่จริง เราอาจไม่เข้าใจตัวชี้วัดที่ง่ายที่สุดแห่งหนึ่งในดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์: ดวงอาทิตย์ขึ้นเวลาเท่าไร…จริง ๆ ?
มันเป็นสิ่งพื้นฐานที่เราไม่ค่อยจะทำ ทุกเช้าพระอาทิตย์ขึ้นจะวิ่งมาจากทางตะวันออกจนถึง (ถ้าคุณอยู่บนเส้นศูนย์สูตร) มากกว่า 1,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (1,600 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) และจะทำเช่นนั้นนับหมื่นตอนเช้าตลอดช่วงชีวิตของเรา หากมีสิ่งหนึ่งที่คุณคิดว่าคุณสามารถไว้ใจได้มันเป็นพระอาทิตย์ขึ้นยามเช้า
ขณะนี้การวิเคราะห์มิชิแกนเทคโดย Teresa Wilson ของหอสังเกตการณ์กองทัพเรือสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นว่าวิธีการและปฏิทินแบบดั้งเดิมอาจทำให้เวลาพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกโดยอ้างถึง 5 นาที วิลสันประกาศผลการศึกษาที่น่าสนใจเมื่อวันที่ 8 มกราคมTH การประชุมของ American Astronomical Society ใน Seattle
ปัญหาคือการหักเหของแสง หากเราอาศัยอยู่ในคำที่ปราศจากอากาศช่วงเวลาที่พระอาทิตย์ขึ้นและที่สังเกตได้จะเป็นเรื่องง่าย ... แต่ในฐานะที่เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่สูดอากาศเข้าเราก็มีปัญหาอื่น ๆ อากาศโค้งงอแสงหมายความว่าเราเห็นดวงอาทิตย์ชดเชยเล็กน้อยจากตำแหน่งที่แท้จริงบนขอบฟ้าเนื่องจากบรรยากาศ พร้อมกับดวงจันทร์ดวงอาทิตย์เป็นหนึ่งในวัตถุท้องฟ้าไม่กี่แห่งที่มีขนาดใหญ่และอยู่ใกล้พอที่จะปรากฏเป็นมากกว่าจุดแสงต่อตาเปล่า นอกจากนี้เช่นเดียวกับดวงจันทร์เส้นผ่านศูนย์กลางที่เห็นได้ชัดของดวงอาทิตย์นั้นอยู่ประมาณครึ่งองศาซึ่งหมายความว่าคุณสามารถวางแนวเส้นขอบฟ้าในท้องถิ่นที่มีดวงอาทิตย์จนจบ 720 ดวงหรือประมาณ 180 ดวงจากขอบฟ้าถึงจุดสูงสุด ขนาดนี้ก็เปลี่ยนจากดวงอาทิตย์มากในเดือนมกราคมเป็นเฟเฟลออนเล็กน้อยในเดือนกรกฎาคมเนื่องจากดวงอาทิตย์ดูเหมือนว่าจะเติบโตและหดตัวจากค่า 31.6 ′32.7′ อาร์คนาที
การคำนวณส่วนใหญ่ถือว่าเวลาพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกในท้องถิ่นเช่นเดียวกับเมื่อศูนย์กลางของดิสก์ของดวงอาทิตย์ล้างขอบฟ้า แน่นอนว่าขอบฟ้าที่แท้จริงของคุณอาจจะเต็มไปด้วยวัตถุเบื้องหน้าที่ดวงอาทิตย์ต้องล้างเว้นแต่คุณจะอาศัยอยู่บนยอดเขาที่ห่างไกลหรือโชคดีพอที่จะชมพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกจากชายหาด
การคำนวณพระอาทิตย์ขึ้นมาตรฐานส่วนใหญ่ถือว่าเป็นมุมหักเหของ 34 ′arcminutes ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อย วิลสันตั้งข้อสังเกตในการศึกษาว่าคุณค่านี้ถูกอ้างย้อนหลังไปถึงปี 1865 และการใช้มันอาจย้อนกลับไปถึง 17TH Isaac Newton หัวหน้าภาควิชาทัศนศาสตร์ อย่างไรก็ตามค่านี้เป็นการประมาณและไม่ได้พิจารณาถึงสภาพอุตุนิยมวิทยาในพื้นที่ อากาศจะมีพฤติกรรมที่แตกต่างออกไปอย่างมากพูดในช่วงเช้าของเดือนมกราคมที่ยังคงอยู่เหนือเกรตเลกส์เมื่อเปรียบเทียบกับอากาศที่ร้อนระอุในเดือนกรกฎาคมที่ชายฝั่งตะวันตกของแอฟริกา แต่การใช้ค่ามาตรฐานจะถือว่าเงื่อนไขจริงในไซต์ที่แตกต่างกันเหล่านี้เหมือนกัน
การศึกษาของวิลสันดูที่บันทึกประวัติศาสตร์ของพระอาทิตย์ตก 514 ดวงและพระอาทิตย์ขึ้น 251 ดวงจากสถานที่ทางภูมิศาสตร์ 30 แห่ง ส่วนใหญ่ของเหล่านี้ (ประมาณ 600) มาพร้อมกับเว็บไซต์สภาพอากาศข้อมูลซึ่งวิลสันก็ป้อนเข้าสู่การหักเหของแสงสามรุ่นที่แยกต่างหาก
วิลสันพบว่าในขณะที่พระอาทิตย์ขึ้นและตกแตกต่างกันไปตามฤดูกาลการคาดการณ์ในช่วงฤดูหนาวมีแนวโน้มที่จะทำงานช้าในขณะที่การคาดการณ์ในฤดูร้อนจะวิ่งเร็ว การดูพระอาทิตย์ขึ้นเหนือน้ำนั้นดูเหมือนจะขยายผล แต่เมื่อคำนึงถึงระดับความสูงของผู้สังเกตการณ์ก็ลดความคลาดเคลื่อน
ยิ่งกว่านั้นการสร้างแบบจำลองผลกระทบที่ซับซ้อนของสภาพอากาศในโทรโพสเฟียร์ไม่ได้ทำให้ความคลาดเคลื่อนหายไป Wilson พบว่าการใช้มาตรฐาน 34 current ปัจจุบันเราไม่สามารถคาดการณ์เวลาพระอาทิตย์ขึ้นที่แท้จริงได้ดีกว่าภายใน 2 นาที
ทำไมมันถึงสำคัญ? วิลสันตั้งข้อสังเกตว่าข้อผิดพลาดหนึ่งนาทีในการวัดพระอาทิตย์ขึ้นที่ทะเลโดยใช้การนำทางท้องฟ้าสามารถนำไปสู่ข้อผิดพลาดทางทะเลได้ถึง 15 ไมล์ สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากกองทัพเรือสหรัฐฯได้กลับมาสอนการนำทางท้องฟ้าเก่าแก่แก่นักเรียนนายร้อยในกรณีที่ไซเบอร์จู่โจมไซเบอร์ทำให้ความสามารถของ GPS นอกจากนี้สำหรับตอนนี้เวลาของเราถูกกำหนดให้เป็นเวลาทางดาราศาสตร์แม้ว่าจะมีการเรียกร้องให้ย้ายออกจากมาตรฐานนี้และยกเลิกการลบและการแทรกของการกระโดดวินาทีเริ่มต้นในปี 2023 ฉันคิดว่าเรื่องราวที่น่าสนใจจริงๆที่นี่ ว่าวิทยาศาสตร์รอบด้านพื้นฐานทางดาราศาสตร์นี้เป็นสิ่งที่ทุกคนสามารถทำได้จริง ๆ ถ้าพวกเขาแค่คิดที่จะทำ
การแก้ไขปัญหา? บางทีการคาดการณ์ที่ชาญฉลาดอาจใช้การได้กับสภาพบรรยากาศในท้องถิ่นส่งให้ผู้สังเกตการณ์ทำนายพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกได้ดีขึ้น
... และดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ทุกวัน
