エフェメリス

天文学と天体航法において、エフェメリス（/ ɪ ˈ f ɛ m ər ɪ s /、複数形はephemerides / ˌ ɛ f ə ˈ m ɛr ɪ ˌ d iː z /、ラテン語のephemeris「日記」から、古代ギリシャ語のἐφημερίς ( ephēmerís ) 「日記、日誌」に由来）^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}は、天空に自然発生する天体や人工衛星の軌道、すなわち時間経過に伴う位置（およびおそらく速度）を示す表付きの書籍です。歴史的に、位置は一定の間隔で日付と時刻で示された値の表として示されていました。これらの表の計算は、機械式コンピューターの初期の応用例の 1 つでした。現代の暦表は電子形式で提供されることが多いですが、計算機が利用できない場合に役立つため、印刷された暦表も現在も作成されています。   

暦表から計算される天文位置は、多くの場合、赤経と赤緯の球面極座標系で示され、該当する場合は原点からの距離も示されます。天文学者が関心を持つ天文現象には、日食、見かけの逆行運動（惑星の停滞）、惑星の入、恒星時、月の平均重心と真重心の位置、月の満ち欠け、そしてカイロンなどの小天体の位置などがあります。

エフェメリスは天体航法や天文学で用いられ、占星術師にも利用されています。^{[ 4 ]} GPS信号には、軌道上の衛星の位置を計算するために使用されるエフェメリスデータが含まれています。

歴史

アル・フワーリズミーの『ズィージュ』のラテン語訳、コーパスクリスティ大学MS 283のページ

アルフォンシンテーブル

Almanach Perpetuumのページ

• 紀元前 1 千年紀 -バビロニアの天文学における天体暦。
• 2世紀 –アルマゲストとプトレマイオスの簡便な表
• 西暦 8 世紀 –イブラヒム・アル・ファザーリーのジージ
• 西暦 9 世紀 –ムハンマド・イブン・ムーサー・アル・クワーリズミーのジージ
• 11世紀 –イブン・ユーヌスのズィージ
• 12 世紀 -トレドの表は主にイスラム天文学のアラビア語zīj資料に基づいており、クレモナのジェラルドによって編集され、アルフォンソ表まで標準的なヨーロッパの天体暦を形成しました。
• 13 世紀 -ペルシャのマラゲ天文台でイルハン表( Zīj-i Īlkhānī ) が編纂されました。
• 13 世紀 -アルフォンソ表は、トレド表の異常を修正するためにスペインで編纂され、ほぼ 300 年後のプルテニク表までヨーロッパの標準的な暦として残りました。
• 13世紀 -ドレスデン写本、現存するマヤ暦
• 1408 –中国の暦表 (英国ケンブリッジのペピュシアン図書館のコピー(書籍「1434」を参照)。中国の表はレギオモンタヌスが知っていたと考えられている)。
• 1474年 -レギオモンタヌスがドイツのニュルンベルクで日誌『エフェメリス』を出版。^{[ 5 ]}
• 1496年 -アブラオン・ベン・サミュエル・ザクトの『 Almanach Perpetuum』 （ポルトガルで活版印刷機を使って出版された最初の書籍の1つ）
• 1504年 - ジャマイカ島で難破した際、クリストファー・コロンブスはドイツの天文学者レギオモンタヌスの暦を用いて、原住民にとっての月食を予測することに成功した。^{[ 6 ]}
• 1531年 -ヨハネス・シュトフラーの死後、テュービンゲンで著作が出版され、レギオモンタヌスの暦が1551年まで延長された。
• 1551年 -コペルニクスの理論に基づいて、エラスムス・ラインホルトのプルテニクス表が出版されました。
• 1554年 -ヨハネス・スタディウスが『新星と太陽の暦』を出版した。これはコペルニクスの太陽中心説に基づき、プルテニウス表から得られたパラメータを用いて計算された最初の主要な暦である。コペルニクスのモデルは、見かけの惑星の位置を計算する問題に洗練された解決策を提供した（等量点を必要とせず、惑星の見かけの逆行運動をよりうまく説明した）が、それでも周転円の使用に依存していたため、多少の不正確さが伴い、例えば水星の位置に最大10度の周期誤差が生じていた。スタディウスの表を使用した人物の1人にティコ・ブラーエがいる。
• 1627年 -楕円軌道の惑星運動に基づいたヨハネス・ケプラーのルドルフ表が新たな標準となった。
• 1679 – 「La Connaissance des Temps ou calendrier et éphémérides du lever & coucher du Soleil, de la Lune & des autres planètes」は、ジャン・ピカールによって毎年発行され、現在も存続しています。
• 1975年 -オーウェン・ジンゲリッチは、現代の惑星理論とデジタルコンピュータを用いて、16世紀の惑星の実際の位置を計算し、シュトフラー、スタディウスらの天体暦によって予測された惑星の位置の誤差をグラフ化した。ジンゲリッチによれば、誤差パターンは「指紋のように特徴的で、基礎となる天体暦の特徴を反映している。つまり、シュトフラーの誤差パターンはスタディウスのそれとは異なるが、スタディウスの誤差パターンは、コペルニクスのパラメータに従ったマエストゥリン、マギニ、オリガヌスらの誤差パターンと非常によく似ている。」^{[ 7 ]}

現代の暦

科学的な用途では、現代の惑星暦は、ユーザーが望むほぼすべての時点で 惑星やその衛星、小惑星、彗星の位置を生成するソフトウェアで構成されています。

1950年代に電子計算機が導入されて以降、数値積分を用いて暦表を計算することが可能になりました。ジェット推進研究所開発暦表はその好例です。座標に級数展開を用いる従来のいわゆる解析暦表も開発されましたが、数万項をコンピュータで管理することで、以前に比べて規模と精度が大幅に向上しました。パリの月面暦表（Ephemeride Lunaire Parisienne）やVSOPなどがその例です。

通常、このような暦は過去から未来まで数世紀にわたります。天体力学の分野では正確な理論がいくつか確立されているため、未来の世紀もカバーできます。しかしながら、暦では十分に考慮できない世俗的な現象も存在します。惑星の位置における最大の不確実性は、多数の小惑星による摂動によって引き起こされます。これらの小惑星の質量や軌道はほとんど分かっておらず、その影響は不確実です。NASAジェット推進研究所（JPL ）は、新たなデータや観測データの継続的な流入を反映して、 1981年以来ほぼ毎年、公開されている暦を改訂しています。^{[ 8 ]}

太陽系の暦は、宇宙船の航行や、惑星、その天然衛星、恒星、銀河のあらゆる種類の宇宙観測に不可欠です。

天体観測者向けの科学暦には、主に赤経と赤緯における天体の位置が記載されています。これは、これらの座標が星図や望遠鏡で最も頻繁に使用されるためです。座標系の春分点を指定する必要があります。ほとんどの場合、実際の春分点（その時点で有効な春分点。「日付」または「現在」と呼ばれることが多い）か、または「標準」春分点（通常はJ2000.0、B1950.0、またはJ1900）のいずれかです。星図では、ほとんどの場合、標準春分点のいずれかが使用されています。

科学的な暦には、空の純粋な座標以外にも、太陽に対する離角、明るさ、距離、速度、空の見かけの直径、位相角、日の出、日の入りの時刻など、月、惑星、小惑星、彗星に関するさらに役立つデータが含まれていることがよくあります。土星の暦には、環の見かけの傾斜角も含まれていることがあります。

天体航法は衛星航法のバックアップとして機能します。この航法を支援するソフトウェアは広く利用可能であり、これらのソフトウェアの中には自己完結型の天体暦（エフェメリス）を備えているものもあります。^{[ 9 ]}エフェメリスを備えていないソフトウェアを使用する場合、またはソフトウェアを使用しない場合は、天体の位置データは現代の航海暦または航空暦から取得できます。^{[ 10 ]}

暦は通常、地球上の特定の場所に対してのみ正確です。多くの場合、その差は問題にならないほど小さいですが、近くの小惑星や月の場合は、非常に重要になることがあります。

最近作成された他の現代的な天体暦としては、ロシア科学アカデミーのロシア応用天文学研究所のEPM（惑星と月の天体暦）^{[ 11 ]}と、フランスのIMCCEのINPOP（パリ天文台数値積分学） ^{[ 12 ]}がある。^{[ 13 ]}

参照

• アルマナック
• アメリカの天文暦と航海暦
  • 天文年鑑（新名称）
• エフェメラ
• エフェメリス時間
• 時代（天文学）
• エポック（基準日）
• 基本暦
• 1月0日または3月0日
• ケプラーの要素
• 航海暦
• 接触軌道
• プトレマイオスの弦表
• 2行要素
• サンクルーのウィリアム

注記

1. ἐφημερίς .リデル、ヘンリー・ジョージ;スコット、ロバート;ペルセウス・プロジェクトのギリシャ語-英語辞典.
2. "ephemeris" . Merriam-Webster.com 辞書. Merriam-Webster.
3. "天体暦" . Dictionnaire Gaffiot ラテン語-フランス語
4. Gingerich, Owen (2017). Arias, Elisa Felicitas; Combrinck, Ludwig; Gabor, Pavel; Hohenkerk, Catherine; Seidelmann, P. Kenneth (編). 「プトレマイオスからケプラーまでのエフェメリスの役割」 . The Science of Time 2016. Astrophysics and Space Science Proceedings. 50. Cham: Springer International Publishing: 17– 24. Bibcode : 2017ASSP...50...17G . doi : 10.1007/978-3-319-59909-0_3 . ISBN 978-3-319-59909-0。
5. Jones, SSD; Howard, John; William, May; Logsdon, Tom; Anderson, Edward; Richey, Michael. 「ナビゲーション」ブリタニカ百科事典. Encyclopædia Britannica, inc . 2019年3月13日閲覧。
6. ホスキン、マイケル（1996年11月28日）『ケンブリッジ図解天文学史』ケンブリッジ大学出版局、p.89、ISBN 9780521411585。
7. ジンゲリッチ、オーウェン（1975年）。コペルニクス的転回における「危機」対「美学」(PDF) . Vistas in Astronomy . 17 (1). Elsevier BV : 85– 95. Bibcode : 1975VA.....17...85G . doi : 10.1016/0083-6656(75)90050-1 . S2CID  20888261 . 2016年6月23日閲覧。
8. Georgij A. KrasinskyとVictor A. Brumberg、「主要な惑星の運動の分析による天文単位の永年増加とその解釈」天体力学と動的天文学90：267–288、（2004年）。
9. American Practical Navigator: An Epitiome of Navigation . Bethesda, MD: National Imagery and Mapping Agency. 2002. p. 270.
10. 「Almanacs and Other Publications — Naval Oceanography Portal」 .米国海軍天文台. 2022年1月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年11月11日閲覧。
11. Pitjeva, Elena V. (2006年8月). 「惑星運動の力学モデルとEPM暦」 . Highlights of Astronomy . 2 (14): 470. Bibcode : 2007HiA....14..470P . doi : 10.1017/S1743921307011453 .
12. 「INPOP10e、4次元惑星暦」 IMCCE . 2013年5月2日閲覧。
13. ヴィスワナサン、V.フィエンガ、A.ガスティノー、M.ラスカー、J. (2017 年 8 月 1 日) 「INPOP17a 惑星暦」。注: セレステ機械研究所の科学と技術。108 : 108. Bibcode : 2017NSTIM.108....V。土井: 10.13140/RG.2.2.24384.43521。

参考文献

• ピーター・ダッフェット＝スミス（1990年）『パソコンで天文学を学ぼう』ケンブリッジ大学出版局、ISBN 0-521-38995-X。
• 「ephemeris」.アメリカン・ヘリテージ英語辞典（第3版）. ボストン：ホートン・ミフリン. 1992.
• マッククレイグ、ヒュー（1949年）『200年暦』マコイ出版社
• ジーン・ミーウス (1991)。天文アルゴリズム。ウィルマン・ベル。ISBN 0-943396-35-2。
• ミシェルセン、ニール・F. (1990).惑星現象表. ACS Publications, Inc. ISBN 0-935127-08-9。
• ニール・F・ミシェルセン（1982年）『21世紀のためのアメリカ暦 ― 2001年から2100年までの真夜中』アストロ・コンピューティング・サービス社、ISBN 0-917086-50-3。
• モンテンブルック、オリバー（1989年）『実用天体暦計算』シュプリンガー・フェアラーク社、ISBN 0-387-50704-3。
• ザイデルマン、ケネス（2006年）『天文年鑑補足』大学科学図書刊行物ISBN 1-891389-45-9。

外部リンク

• JPL HORIZONSオンライン暦
• JPL暦の紹介（2005年2月26日アーカイブ）
• 「エフェメリス-IMCEE」。