Сидерический день
Сидерический день ( Latin Sidus « звезда », родительный Sideris ) является период времени между двумя последовательными кульминаций (время максимальный дневной позиции на кажущуюся круговой траектории в небе) фиктивного, бесконечно удаленной неподвижной звезды без своего собственного движения . Таким образом, звездные сутки соответствуют продолжительности полного обращения небесного тела вокруг себя по отношению к фиксированному звездному фону звездного неба ; средняя продолжительность называется средними звездными сутками .
Средний сидерический день на земле длится около 86,164.0989 секунд , измеряется в единицах СИ , или около 23 часов 56 минут 4.0989 секунд (≈ +23,93447192 ч ). Продолжительность звездных дней на Земле непостоянна; он имеет тенденцию увеличиваться по мере замедления вращения Земли (см. вращение Земли ).
Сравнение с определениями других дней
.svg)
Средний звездный день на Земле почти на 4 минуты короче солнечного дня или его среднего значения, называемого средним солнечным днем . Это основано на гражданском дне , который основан на видимом движении солнца ( синодический период ). Тот факт, что солнечный день длиннее, объясняется тем, что Земля не только вращается вокруг себя, но и движется в том же направлении вокруг Солнца. Именно поэтому расстояние она покрывает на своей орбите между временами двух солнечных кульминациях , с полудня до полудня, далее , и он поворачивается вокруг 1 / 365 от полного оборота до следующей кульминации , то есть примерно на 0,986 ° больше , чем за звездный день. Следовательно, земной год имеет на один звездный день больше, чем солнечных дней. Эта разница, распределенная по дням гражданского года , дает заявленное значение чуть менее 4 минут в день.
Средний звездный день в настоящее время примерно на 0,008 секунды длиннее среднего звездного дня , что относится к кульминации весеннего равноденствия . Весеннее равноденствие смещается вследствие нутации и прецессии на оси в вращении Земли и двигается в цикле прецессии на 360 ° в течение примерно 25800 лет, т.е. ≈ 0.014 градусов или 50 угловых секунд в год, против направления вращения. Следовательно, Земля не вращается так далеко в течение звездного дня, как во время полного вращения на 360 ° в звездный день.
использовать
Сидерический день Земли относится - по сравнению с фундаментальной системой в астрометрии - к системе координат , которая является гораздо более стабильным , чем солнечный день в отношении к годичному циклу Земли вокруг Солнца . Потому что при подходящем выборе опорных звезд неточности очень малы и в основном вызваны орбитой Солнца вокруг центра Галактики . Изменения продолжительности земных сидерических дней почти полностью связаны с вращением Земли. Длина звездных суток отражает продолжительность полного вращения и, таким образом, соответствует промежутку времени между двумя (верхними) меридиональными прохождениями вымышленного , бесконечно далекий небесный объект без собственного движения . Для фундаментальной системы отсчета, в которой местоположения на вращающейся Земле могут быть представлены в зависимости от положения объектов на небе, продолжительность вращения играет важную роль (см. Также ICRS и ITRS ). Земной звездный день также важен для определения времени и измерения временных интервалов при наблюдении за астрономическими событиями .
Однако звездный день не подходит для определения продолжительности дня , понимаемой как продолжительность ясного промежутка времени, включающего день и ночь . Солнечный день используется в качестве астрономической калибровки инструмента в секунду , который должен соответствовать с календарным расчетом . Граница календарного года - тропический период, который относится к весеннему равноденствию.
Постоянство
Скорость вращения Земли довольно стабильна и показывает лишь небольшие колебания. Вращение Земли в основном такое же, как и у равномерно вращающейся вершины , с земной осью, дополнительно стабилизированной Луной (см. Систему Земля-Луна ).
Временной промежуток звездных суток на Земле не имеет постоянной продолжительности, и среднее значение, усредненное за длительный период, также изменяется с вращением Земли :
- Предположительно из-за массовых сдвигов внутри Земли время вращения Земли колеблется на несколько миллисекунд в течение нескольких лет. Также возможны колебания большей амплитуды в течение более длительных периодов времени. Водные массы океанов также оказывают влияние.
- Приливное трение , а также гравитационные приливные силы , что массы Солнца и Луны оказывают на массы Земли увеличивают продолжительность звёздных суток примерно на 1,7 миллисекунды в столетие. Тот же эффект уже привел к тому, что сама Луна обязана вращаться вокруг Земли.