การเคลื่อนที่ในรอบวัน
การเคลื่อนที่ในรอบวัน หรือ การเคลื่อนที่ประจำวัน (diurnal motion) คือการเคลื่อนที่ปรากฏของดาวฤกษ์ หรือ วัตถุท้องฟ้า อื่น ๆ ในทรงกลมท้องฟ้าขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง การเคลื่อนที่ในรอบวันของวัตถุท้องฟ้าจะมองดูเหมือนกับว่าหมุนรอบแกนที่เชื่อมระหว่างขั้วท้องฟ้าเหนือ และ ขั้วท้องฟ้าใต้
โลกใช้เวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.09 วินาที (1 วันดาราคติ) ในการหมุนรอบแกนหมุน 1 รอบ ดังนั้นระยะเวลาของการเคลื่อนที่ในรอบวันจึงเท่ากับระยะเวลาการหมุนรอบตัวเองนี้
ส่วนการเคลื่อนที่ในรอบปี (annual motion) คือการเคลื่อนไหวที่ชัดเจนของวัตถุท้องฟ้าที่ดูเหมือนจะหมุนจากตะวันออกไปตะวันตกในรอบปีเนื่องจากการโคจรของโลก ซึ่งยังทำให้เกิดพารัลแลกซ์ดาวฤกษ์และความคลาดประจำปีขึ้นด้วย[1]
ทิศทางการเคลื่อนที่[แก้]
ทิศทางการเคลื่อนที่ในรอบวันของวัตถุท้องฟ้าจะเป็นดังนี้เมื่อสังเกตจากซีกโลกเหนือ
- เมื่อมองดูท้องฟ้าทางทิศเหนือ วัตถุท้องฟ้าที่อยู่ด้านล่างขั้วท้องฟ้าเหนือจะเคลื่อนจากซ้ายไปขวา กล่าวคือ จากตะวันตกไปตะวันออก
- เมื่อมองดูท้องฟ้าทางทิศเหนือ วัตถุท้องฟ้าที่อยู่สูงกว่าขั้วท้องฟ้าเหนือจะเคลื่อนที่จากขวาไปซ้าย กล่าวคือ จากตะวันออกไปตะวันตก
- เมื่อมองดูท้องฟ้าทางทิศใต้ จะเคลื่อนจากซ้ายไปขวา นั่นคือตะวันออกไปตะวันตก
ดังนั้นดาวใกล้ขั้วฟ้าเหนือจะเคลื่อนที่ทวนเข็มนาฬิการอบขั้วโลกเหนือบนท้องฟ้า ดาวเหนือจะไม่เคลื่อนที่มากนักเนื่องจากเกือบจะอยู่ในทิศทางเดียวกับขั้วท้องฟ้าเหนือ
สำหรับที่ขั้วโลกเหนือบนโลกนั้น เนื่องจากไม่มี ทิศทางเหนือ ตะวันออก หรือตะวันตก จึงเห็นการเคลื่อนที่ของทรงกลมท้องฟ้าเป็นเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวา เมื่อมองไปที่จุดจอมฟ้า วัตถุท้องฟ้าทั้งหมดจะเคลื่อนที่ทวนเข็มนาฬิกาไปรอบจุดจอมฟ้า
การเคลื่อนที่ในรอบวันในที่ซีกโลกใต้นั้น เมื่อเทียบกับในซีกโลกเหนือแล้ว จะสลับระหว่างเหนือใต้ และสลับระหว่างซ้ายและขวา ส่วนการเคลื่อนที่ในทิศตะวันออกกับตะวันตกนั้นจะไม่ต่างกัน นอกจากนี้ ขั้วใต้ของท้องฟ้าจะกลายเป็นศูนย์กลางของการหมุนแทนที่จะเป็นขั้วเหนือของท้องฟ้า ในซีกโลกใต้ ดาวฤกษ์โคจรรอบขั้วฟ้าใต้ตามเข็มนาฬิกา
ที่เส้นศูนย์สูตร ขั้วท้องฟ้าทั้ง 2 ขั้วอยู่ที่ขอบฟ้า และการเคลื่อนที่ในรอบวันจะเคลื่อนที่จะเห็นเป็นทวนเข็มนาฬิกา (วนซ้าย) รอบดาวเหนือ และตามเข็มนาฬิกา (วนขวา) รอบขั้วฟ้าใต้ วัตถุท้องฟ้าทั้งหมดยกเว้นที่ขั้วทั้งสองจะเคลื่อนที่จากตะวันออกไปตะวันตก
ความเร็วในการเคลื่อนที่[แก้]
ความยาวของเส้นทางที่วัตถุท้องฟ้าเคลื่อนที่ในรอบหนึ่งวันบนทรงกลมท้องฟ้าเนื่องจากการเคลื่อนที่ในรอบวัน (รวมถึงเมื่ออยู่ใต้ขอบฟ้าด้วย) แปรตรงกับโคไซน์ของเดคลิเนชัน (cos δ) ของวัตถุท้องฟ้า ดังนั้น ความเร็วของการเคลื่อนที่ในรอบวันของวัตถุคือ cos δ × 15°/ชั่วโมง = 15'/นาที = 15"/วินาที อาจเปรียบเทียบความเร็วนี้กับขนาดวัตถุท้องฟ้าต่าง ๆ ดังนี้:
- การเคลื่อนที่ไปเป็นระยะหนึ่งเส้นผ่านศูนย์กลาง (สูงสุด) ของดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ใช้เวลาประมาณสองนาที
- การเคลื่อนที่หนึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏของดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดใช้เวลาประมาณ 4 วินาที
- การเคลื่อนที่ไป 2,000 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏของดาวฤกษ์ที่ใหญ่ที่สุดใช้เวลาประมาณ 1 วินาที
สามารถสังเกตการเคลื่อนที่ในรอบวันของวัตถุท้องฟ้าได้โดยการถ่ายภาพโดยเปิดรับแสงนานโดยตั้งกล้องนิ่ง ยิ่งดาวฤกษ์อยู่ใกล้ขั้วท้องฟ้ามากก็จะยิ่งเคลื่อนที่ช้าเท่านั้น เพื่อที่จะหักล้างการเคลื่อนที่ในรอบวันของวัตถุท้องฟ้าในภาพถ่าย วิธีที่ดีที่สุดคือการติดตามการเคลื่อนที่ในรอบวันโดยใช้กล้องที่ติดฐานตั้งระบบศูนย์สูตร เมื่อใช้ฐานตั้งระบบศูนย์สูตร ก็จะสามารถติดตามการเคลื่อนไหวในรอบวันได้ง่าย ๆ โดยแค่หมุนแกนปรับค่าไรต์แอสเซนชัน ฐานตั้งระบบศูนย์สูตรบางชนิดสามารถดำเนินการติดตามวัตถุท้องฟ้าโดยอัตโนมัติโดยใช้มอเตอร์