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Carte de la terre dans le ciel – Star In A Star – Daniel Cummings

Carte de la terre dans le ciel - Star In A Star - Daniel Cummings


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Les étoiles nous aident à trouver notre chemin. Les étoiles sont comme une carte géante dans le ciel qui nous dit où nous sommes à la surface de la terre. Les marins les utilisent comme une "carte" pour naviguer dans le monde. Pendant des milliers d'années, les étoiles ont été nos meilleurs marqueurs de latitude et de longitude.

nous pouvons mapper quelque chose de nouveau sur les étoiles: lieux sur la terre! Nous pouvons créer un nouvel ensemble passionnant de «constellations» à partir des formes des continents sur la Terre.

Une nouvelle façon de vivre la vie sur une sphère. C’est une carte de la Terre projetée sur le ciel étoilé. Oui, c’est inversé. Image créée par: Daniel Cummings

Nous vivons sur une sphère nous voyons donc la moitié du ciel (un hémisphère) à tout moment. Il est facile d’imaginer la moitié de la Terre cartographiée sur la moitié du ciel.

Où que vous soyez sur la Terre, quand vous regardez droit (vers votre zénith), vous pouvez voir une étoile, mais il y a un tas d'autres étoiles à portée de vue. Toutes les étoiles que vous voyez dans le ciel sont directement au-dessus un autre endroit sur la Terre. Chaque lieu sur Terre a son propre ensemble d'étoiles directement au-dessus de leur tête - leurs «étoiles zénith».

Regarde n'importe quelle étoile dans le ciel nocturne; cette étoile est directement au-dessus de quelque endroit sur Terre. Il y a des centaines de «zéniths lointains» là-haut.

Chaque étoile cartographie un emplacement sur la Terre et chaque emplacement sur la Terre cartographie une étoile.

New York et Seattle voient des cieux différents. Image de Daniel Cummings

Si vous habitez dans l'hémisphère occidental, vous pouvez regarder et voir les frontières terrestres des continents nord-américain et sud-américain visibles, projetées dans le ciel comme une peinture géante sur un plafond incurvé. Vous pouvez voir encore plus de reliefs dans le ciel - vous pouvez voir toute la moitié ouest de la Terre projetée dans le ciel.

Nous pouvons voir les contours des pays dans le ciel. La clé est de imaginez-vous au centre de la Terre regardant dans l'espace «à travers» une surface translucide de la Terre.

Voici un bon moyen de visualiser ces pays dans le ciel, même lorsque vous êtes à la surface. Regardez droit et essayez de «voir» une image de votre position au zénith, semblable à une carte.

Quand je fais cela, je vois le sud de l'État de New York, Long Island s'avancer dans l'eau comme une longue jetée et le large fleuve Hudson se vider au-delà de New York. Vers l'est se trouve l'étendue sombre de l'océan Atlantique et à l'est bas se trouvent les pays d'Europe et d'Afrique de l'Ouest.

Vers l'ouest dans le ciel, je peux voir le contour de la côte ouest des États-Unis. Ensuite, il y a un grand espace vide de l'océan Pacifique et un point près de l'horizon ouest qui est Hawaii.

Carte des reliefs de la Terre lorsqu'ils se dirigent vers le ciel étoilé. La carte est inversée car elle est projetée dans le ciel. Les lieux nommés dans les directions cardinales (N, E, S, O) sont les emplacements où les étoiles de l'horizon de New York sont des étoiles du zénith. Image créée par: Daniel Cummings

Il y a une chose étrange à propos de la carte telle que vous la voyez dans le ciel… il est inversé - comme si on le voyait dans un miroir! Cela se produit parce que nous projetons les lignes de la carte vers l’extérieur dans l’espace vers les étoiles. Lorsque nous regardons la carte de cette façon, nous avons l’impression que nous sommes «à l’intérieur» de la Terre, tournés vers l’extérieur.

La carte des États-Unis couvre environ 58˚ de ciel d'est en ouest. 58˚ correspond à peu près au pouce 2 (écartez tous les doigts des deux mains et touchez les pouces). Votre petit bout gauche devrait être sur votre zénith. Si vous êtes à New York ou quelque part sur la côte est, l’embout auriculaire droit indiquera le bord occidental approximatif des États-Unis.

Activité d'astronomie physique Instructions pour apprendre à voir la carte de la terre dans le ciel. Les étoiles lointaines du zénith nous aident à visualiser ce que signifie vivre à la surface d'une sphère. Image créée par: Daniel Cummings

Apprenez à voir la carte du zénith dans votre ciel en utilisant cette technique d’astronomie physique.

Face au sud. Ensuite, placez vos deux mains droites au-dessus de votre tête et pointez au-dessus de votre tête avec les deux pointeurs. Vous pointez votre zénith. Maintenant, baisser les deux bras jusqu'à ce qu'ils soient dirigés l'un vers l'est et l'autre vers l'ouest. Vous pointez sur deux points dans le ciel qui sont zéniths pour quelqu'un d'autre.

Lorsque je fais cet exercice à New York, ma main gauche (la main orientale) pointe vers un endroit du ciel étoilé qui est la star du zénith pour quelqu'un du Nigeria, en Afrique de l'Ouest. Il s'agit d'un emplacement sur le globe situé à 6 fuseaux horaires à l'est. Ma main droite (la partie occidentale) pointe vers un point du ciel qui est le zénith de quelqu'un dans l'État insulaire d'Hawaï, au milieu de l'océan Pacifique. Cet emplacement est situé à 6 fuseaux horaires à l'ouest de New York.

Donc, quand je regarde le ciel de l'horizon est, je regarde le ciel étoilé qui est déjà directement au-dessus d'un endroit 6 fuseaux horaires devant moi. Je regarde les étoiles du zénith de quelqu'un d'autre.

Orientez-vous vers l'est, pointez vers le haut. Maintenant, baissez les bras et pointez vers le nord et le sud. Cette fois, votre main droite indique le sud et votre main gauche indique le nord. Votre main droite pointe vers un point du ciel situé au-dessus de la ville de Cuzco, au Pérou (la ville la plus proche de Machu Pichu) et votre main gauche, vers le ciel situé au-dessus de Iekaterinbourg, en Russie - la 4ème ville de Russie.

Si vous faites cet exercice d’astronomie physique immédiatement après le coucher du soleil, les zéniths de l’est et du sud sont nocturnes, mais les points du ciel de l’ouest et du nord sont sur des emplacements de la Terre qui ont encore la journée.

Cela signifie que vous pouvez voir l'étoile qui est à leur zénith, mais ils ne peuvent pas voir cette étoile. Par exemple, il reste 3 heures de soleil à Seattle, les étoiles sont donc invisibles derrière le ciel bleu. La ville d’Ekaterinbourg se trouve de l’autre côté du monde et juste après le coucher du soleil à New York, elle fait face au soleil et a un ciel lumineux de jour!

Nous sommes du côté nocturne de la Terre et nous pouvons voir les étoiles zénithiques actuelles de Seattle et d'Ekaterinbourg - mais les habitants de ces villes ne peuvent pas les voir! Ils doivent attendre de tourner du côté nocturne de la Terre pour voir les étoiles.

Bizarre, non?

Illustration de Guy Ottewell dans Astronomical Companion (page 8). Ce schéma montre comment nous faisons l'expérience de la sphère céleste - le tableau d'étoiles dans le ciel. Elle montre le zénith, les points cardinaux, le méridien, l’équateur céleste, l’écliptique et le spectateur - vous, en Angleterre - assis sur le globe terrestre à 40 ° de latitude nord et levant les yeux au ciel. Crédit: © 2016 Guy Ottewell - UniversalWorkshop.com - utilisé avec permission.

Projetez une carte imaginaire de la Terre dans le ciel. La carte doit être de la bonne taille pour que, lorsqu'elle est vue de loin, elle «couvre» les mêmes distances.

Si une carte est trop proche, sa taille est identique à celle du territoire. Nous devons donc choisir la bonne distance pour projeter les zéniths. À mesure que la «carte du projecteur» de la carte zénithale s'éloigne de la Terre, nous voyons de plus en plus de ses frontières. Mais, à un moment donné, la distance de la carte correspond exactement aux zéniths lointains.

Notre question est la suivante: «À quelle distance de la Terre devez-vous être pour que les formes de relief (comme les continents) aient un diamètre angulaire équivalent à leur« taille réelle »dans le ciel?» À quelle distance se trouve notre carte zénith imaginaire États-Unis (environ 3000 miles de large) image doivent être de couvrir 58 degrés d'arc dans le ciel?

Pour répondre à cette question, nous avons besoin de maths - pas de maths difficiles, vous l’avez appris en 8e année.

Carte terrestre montrant de près Algol survolant la ville de New York pendant que Gorgonea Tertia se rapproche de Washington DC. Almach est le Zenith Star quelque part près de Chicago, dans l'Illinois. La vitesse de rotation de la Terre à cette latitude fait que les étoiles semblent voyager un peu plus vite que la vitesse du son. Ils seront Zenith Stars pour une localisation à environ 800 km à l’ouest en 1 heure. Image créée par: Daniel Cummings

La Terre a une circonférence d'environ 24 901 milles à l'équateur. Si nous pouvons voir la moitié du ciel de n’importe quel point de la Terre, nous pouvons alors «voir» la moitié de la Terre projetée sur le ciel par la carte du zénith. Cela signifie que sur 180˚ de ciel, nous pouvons «voir» environ 12 450 kilomètres de la surface de la Terre projetée dans l’espace. 12 450/180 = 69 milles. Lorsque 1 degré d'arc s'étend sur 69 miles équatoriaux, l'image est «à» la distance correcte.

Ainsi, à l'équateur, chaque degré de ciel couvre environ 69 miles dans toutes les directions. En vous dirigeant vers les pôles, les degrés de longitude (est et ouest) couvrent de moins en moins la distance zénithale, mais les degrés de latitude (nord et sud) s'étendent toujours sur une distance de 69 miles. Chaque 15˚ de ciel équivaut à environ 1035 (69 * 15) milles.

La distance entre votre index et votre petit doigt (lorsque vous tenez votre bras et votre main tendus devant vous) est de 15 - vous mesurez donc environ 1035 miles sur Terre avec cette mesure du ciel. Une largeur de pinky est égale à 1˚, ce qui correspond à 69 miles de carte zénith!

Il existe un calcul simple qui nous aide à déterminer la distance qui doit séparer un tiers du ciel. Ici, nous utilisons juste une petite goutte de trigonométrie pour découvrir la «tangente de 1 degré».

La tangente de 1˚ est 0,017455. L'inverse de quelque chose est lorsque vous divisez 1 par le nombre que vous souhaitez inverser. Ainsi, l'inverse de 0,017455 (1 / 0,017455) est 57,29. L'inverse de la tangente de 1˚ nous aide à déterminer la distance qui doit apparaître comme un diamètre angulaire à 1 degré.

Cette page explique comment calculer la distance à partir d'une taille angulaire connue. "Lorsque la distance d'un objet est de 57,29 fois sa taille, sa taille angulaire est de 1 degré."

Ainsi, 57,29 * 69 milles = 3 953 milles de distance! C’est à quelle distance la «carte» doit être pour vous montrer votre hémisphère de la carte de la Terre. 3 953 milles est plus élevé que les satellites en orbite terrestre basse (LEO) (inférieur à 1 200 milles); il est plus proche que les satellites géosynchrones (à environ 23 000 milles); et c’est à peu près 1/60 du chemin qui mène à la Lune.

Alors, imaginons que la carte de la Terre soit projetée sur un écran - une sphère céleste imaginaire, en forme de coquille - assez proche de la Terre et qui nous entoure. Il nous montre nos reliefs terrestres et les océans à côté, superposés dans le ciel.

Nous vivons sur une sphère. Lorsque nous observons le ciel nocturne, nous pouvons voir des étoiles basses à notre horizon, directement visibles au-dessus de quelqu'un d’autre - un quart du tour du monde dans toutes les directions.

Si vous vivez dans 6 fuseaux horaires de quelqu'un, cela signifie que vous partagez un «ciel simultané». Toute personne habitant à moins de 6 fuseaux horaires voit un ciel complètement différent - à moins que vous ne puissiez voir des étoiles circumpolaires qui plongent sous l'étoile polaire. Cela signifie que vous pouvez voir des pays après le pôle Nord et de l'autre côté du globe.

Votre zénith est à vous - il est unique et change tout le temps. Pas même quelqu'un debout juste à côté de vous ne partage votre zénith. Vous pouvez utiliser cette idée des étoiles du zénith pour comprendre la vaste et mystérieuse expérience de la vie sur une sphère.

Liste de points géographiques extrêmes aux États-Unis - Wikipedia - https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_extreme_points_of_the_United_States

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