Co to jest koło południka?

Koło południkowe, zwane także kołem przejściowym, jest urządzeniem stosowanym w astronomii do pomiaru położenia gwiazdy, gdy przepływa ona lub przecina lokalny południk. Z punktu widzenia obserwatora miejscowy południk to wielki okrąg przechodzący przez zenit, punkt bezpośrednio nad głową oraz północne i południowe bieguny niebieskie, które są rzutami z biegunów Ziemi. Urządzenie jest zamontowane w taki sposób, aby obserwacje mogły być wykonywane tylko wzdłuż południka między horyzontem a zenitem. Po raz pierwszy opracowany pod koniec XVII wieku koło południków odegrało istotną rolę w astrometrii, pomiarze pozycji i ruchów ciał astronomicznych.

Instrumentami są zazwyczaj teleskopy refraktorowe o średnicach soczewek poniżej 8 cali (około 20 cm). Patrząc przez okular, pole widzenia może być podzielone przez cienkie linie równoległe do południka. Tradycyjnie były one używane do pomiaru przejścia gwiazdy i określania momentu, w którym znajdowała się ona na lokalnym południku. W nowoczesnym kręgu południkowym pomiary te wykonuje się elektronicznie, a obliczenia wykonuje komputer.

Obserwacje z kołem południkowym mierzą również deklinację i prawe wstąpienie, dwie współrzędne, które określają punkt na niebie za pomocą równikowego układu współrzędnych. Deklinacja to odległość obiektu na północ lub południe od równika niebieskiego, rzut równika Ziemi, wyrażony w stopniach. Położenie to można opisać jako astronomiczny odpowiednik szerokości geograficznej. Wczesne mapy gwiazd zostały zbudowane z wykorzystaniem koła południkowego do pomiaru czasu przejścia i deklinacji.

Wniebowstąpienie, znane również jako kąt godzinowy, jest miarą położenia na wschód wzdłuż równika niebieskiego od równonocy wiosennej, miejsca, w którym słońce przecina je wiosną. Pozycja zmienia się z czasem, dlatego należy odnotować prawidłowe wstąpienie w odniesieniu do roku, w którym dokonano obserwacji. Można go zmierzyć w stopniach lub godzinach, gdzie 24 godziny to 360 stopni. Podczas mapowania nieba ten pomiar położenia jest analogiczny do długości geograficznej Ziemi.

Oprócz astrometrii koło południkowe ma praktyczne zastosowania na Ziemi. Obserwując czasy przejścia południka znanych gwiazd, można obliczyć długość i czas lokalny. Takie obserwacje były najdokładniejszą metodą określania czasu przed opracowaniem zegara atomowego.

Postęp techniczny znacznie zwiększył dokładność okręgów południkowych, a duża część ich funkcji jest teraz zautomatyzowana. Platforma kosmiczna do pomiarów typu kół tranzytowych została zrealizowana z satelitą Hipparcos Europejskiej Agencji Kosmicznej. Teleskop Meridian Carlsona na Wyspach Kanaryjskich to nowoczesny, zautomatyzowany instrument, który służy do udoskonalania wcześniejszych obserwacji i rejestrowania pozycji asteroid.