Средние солнечные сутки и звездные сутки. Что значит "звёздные сутки"

Дата: 25.11.2019

Звёздные су́тки - период вращения какого-либо небесного тела вокруг собственной оси в инерциальной системе отсчёта , за которую обычно принимается система отсчёта, связанная с удалёнными звёздами. Для Земли это время, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси по отношению к далёким звёздам.

На 2000-й год звёздные сутки на Земле равны 23 ч 56 мин 4,090530833 сек = 86164,090530833 с.

Звёздные сутки делятся на звёздные часы, минуты и секунды. Звёздные сутки на 3 мин 56 с. короче средних солнечных суток , звёздный час короче общепринятого на 9.86 с. Как единица времени употребляются в редких случаях при организации астрономических наблюдений.

Часовой угол точки весеннего равноденствия равен нулю в момент её верхней кульминации. Полный оборот точки весеннего равноденствия, как и любой другой точки небесной сферы (так называемые звёздные сутки, или «24 часа звёздного времени») происходит за 23 час 56 мин 04 сек. среднего солнечного времени. В году содержится звёздных суток ровно на один больше, чем средних солнечных. Продолжительность звёздных суток слегка меняется вследствие нутации и движения полюсов (то есть покачивания Земли относительно её оси вращения), а также из-за неравномерности вращения Земли вокруг оси. Эти изменения составляют менее 0.001 с.

Можно выделить более мелкие периоды звёздных суток:

Звёздный час астрономии и равная 1/24 от звёздных суток. За звёздный час Земля поворачивается на 15° относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта . На 2000 год звёздный час равен 0 ч 59 мин 50,1704387847 сек.
Звёздная минута - единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/60 от звёздного часа. За звёздную минуту Земля поворачивается на 15′ относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта . На 2000 год звёздная минута равна 0 ч 0 мин 59,8361739797451 сек.
Звёздная секунда - единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/60 от звёздной минуты. За звёздную секунду Земля поворачивается на 15″ относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта . На 2000 год звёздная секунда равна 0 ч 0 мин 0,9972695663290856 сек.

Угловая скорость вращения Земли

Поскольку Земля относительно далёких звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта , делает полный оборот за звёздные, а не за солнечные сутки, то при вычислении угловой скорости вращения Земли следует брать именно эту величину:

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \omega = \frac{2\pi}{T} \approx 7,2921158553 \cdot 10^{-5} с −1 .

Знать угловую скорость вращения Земли бывает необходимо при расчёте сил инерции (центробежной , Кориолиса), что требуется при решении задач гидрологии , метеорологии , баллистики , а также космонавтики . Приняв период вращения Земли за 86400 секунд, мы сделаем ошибку в 0,3 %, что может стать решающим при ведении артиллерийской стрельбы и тем более при расчёте движения космических аппаратов.

См. также

Сатурн

Это заготовка статьи по астрономии . Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Просмотр этого шаблона

Время суток

Виды суточного времени

Связанные статьи

Напишите отзыв о статье "Звёздные сутки"

Отрывок, характеризующий Звёздные сутки

– Я даю вам одну неделю, мадонна. Надеюсь, что вы всё же опомнитесь и пожалеете Анну. И себя... – и схватив мою дочь под руку, Караффа выскочил из комнаты.
Я только сейчас вспомнила, что нужно дышать... Папа настолько ошарашил меня своим поведением, что я никак не могла опомниться и всё ждала, что вот-вот опять отворится дверь. Анна смертельно оскорбила его, и я была уверенна, что, отойдя от приступа злости, он обязательно это вспомнит. Бедная моя девочка!.. Её хрупкая, чистая жизнь висела на волоске, который мог легко оборваться по капризной воле Караффы...
Какое-то время я старалась ни о чём не думать, давая своему воспалённому мозгу хоть какую-то передышку. Казалось, не только Караффа, но вместе с ним и весь знакомый мне мир сошёл с ума... включая мою отважную дочь. Что ж, наши жизни продлились ещё на неделю... Можно ли было что-либо изменить? Во всяком случае, в данный момент в моей уставшей, пустой голове не было ни одной более или менее нормальной мысли. Я перестала что-либо чувствовать, перестала даже бояться. Думаю, именно так чувствовали себя люди, шедшие на смерть...
Могла ли я что-либо изменить за какие-то короткие семь дней, если не сумела найти «ключ» к Караффе за долгие четыре года?.. В моей семье никто никогда не верил в случайность... Потому надеяться, что что-либо неожиданно принесёт спасение – было бы желанием ребёнка. Я знала, что помощи ждать было неоткуда. Отец явно помочь не мог, если предлагал Анне забрать её сущность, в случае неудачи... Мэтэора тоже отказала... Мы были с ней одни, и помогать себе должны были только сами. Поэтому приходилось думать, стараясь до последнего не терять надежду, что в данной ситуации было почти что выше моих сил...
В комнате начал сгущаться воздух – появился Север. Я лишь улыбнулась ему, не испытывая при этом ни волнения, ни радости, так как знала – он не пришёл, чтобы помочь.
– Приветствую тебя, Север! Что привело тебя снова?.. – спокойно спросила я.
Он удивлёно на меня взглянул, будто не понимая моего спокойствия. Наверное, он не знал, что существует предел человеческого страдания, до которого очень трудно дойти... Но дойдя, даже самое страшное, становится безразличным, так как даже бояться не остаётся сил...
– Мне жаль, что не могу помочь тебе, Изидора. Могу ли я что-то для тебя сделать?
– Нет, Север. Не можешь. Но я буду рада, если ты побудешь со мною рядом... Мне приятно видеть тебя – грустно ответила я и чуть помолчав, добавила: – Мы получили одну неделю... Потом Караффа, вероятнее всего, заберёт наши короткие жизни. Скажи, неужели они стоят так мало?.. Неужели и мы уйдём так же просто, как ушла Магдалина? Неужели не найдётся никого, кто очистил бы от этой нелюди наш мир, Север?..
– Я не пришёл к тебе, чтобы отвечать на старые вопросы, друг мой... Но должен признаться – ты заставила меня передумать многое, Изидора... Заставила снова увидеть то, что я годами упорно старался забыть. И я согласен с тобою – мы не правы... Наша правда слишком «узка» и бесчеловечна. Она душит наши сердца... И мы, становимся слишком холодны, чтобы правильно судить происходящее. Магдалина была права, говоря, что наша Вера мертва... Как права и ты, Изидора.
Я стояла, остолбенело уставившись на него, не в силах поверить тому, что слышу!.. Был ли это тот самый, гордый и всегда правый Север, не допускавший какой-либо, даже малейшей критики в адрес его великих Учителей и его любимейшей Мэтэоры?!!
Я не спускала с него глаз, пытаясь проникнуть в его чистую, но намертво закрытую от всех, душу... Что изменило его столетиями устоявшееся мнение?!. Что подтолкнуло посмотреть на мир более человечно?..
– Знаю, я удивил тебя, – грустно улыбнулся Север. – Но даже то, что я открылся тебе, не изменит происходящего. Я не знаю, как уничтожить Караффу. Но это знает наш Белый Волхв. Хочешь ли пойти к нему ещё раз, Изидора?

Звёздное время

Звёздное время - это время, протекшее от верхней точки весеннего равноденствия или точки Овна до любого ее другого положения, или, более просто - часовой угол точки весеннего равноденствия. Используется в основном астрономами, чтобы определить, куда надо направить телескоп, чтобы увидеть нужный объект. Обозначается буквой S.

При определении точки весеннего равноденствия можно по разному учитывать или не учитывать нутацию - слабое нерегулярное движение вращающегося твёрдого тела, совершающего прецессию. В зависимости от этого звёздное время бывает: истинное, квазиистинное и среднее.

При истинном звёздном времени рассматривается истинная точки весеннего равноденствия, обладающая прецессионным и нутационным движением, которая смещается в плоскости эклиптики со скоростью 50,25" в год вследствие общей прецессии по долготе и одновременно периодически колеблется из-за нутации.

При определении квазиистинного из нутации исключена ее короткопериодическая часть.

И, наконец, при определении среднего звёздного времени нутация вообще не учитывается.

Звёздное время различается на разных долготах Земли: при изменении долготы на 15° к востоку оно увеличивается примерно на 1 час.

В зависимости от места различают: местное истинное звёздное время - часовой угол истинной точки весеннего равноденствия для данного места (для местного меридиана); местное среднее звёздное время - часовой угол средней точки весеннего равноденствия; гринвичское истинное звёздное время - часовой угол истинной точки весеннего равноденствия на гринвичском меридиане; гринвичское среднее звёздное время - часовой угол средней точки весеннего равноденствия на гринвичском меридиане.

Промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями звезды на одном географическом меридиане или иначе говоря период обращения какого-либо небесного тела относительно звёзд вокруг своей оси, называется звёздными сутками. Иногда используется определение, в котором звёздными сутками называется промежуток времени полного оборота Земли относительно точки Овна.

Для измерения звёздных суток сначала необходимо измерить часовой угол (t) какого-либо светила, для которого известно прямое восхождение (α). Для точки Овна часовой угол в момент её верхней кульминации составляет 0°. Поскольку начало звёздных суток совпадает с началом счета часовых углов светил, то, следовательно, звёздное время в данный момент есть часовой угол точки весеннего равноденствия, т.е. S = t.

Перенесём проекцию небесной сферы на плоскость небесного экватора. Пусть точка C представляет положение какой-либо звезды на сфере в данный момент времени; ♈ - положение точки весеннего равноденствия (точка Овна). Из рисунка видно, что звёздное время в данный момент равно сумме, прямого восхождения и часового угла звезды в тот же самый момент, т.е. S = t + α. Данную формулу также называют основной формулой времени.

В момент верхней кульминации светила его часовой угол t = 0°, и тогда s = α.

В момент нижней кульминации светила его часовой угол t = 12h, и звёздное время s = α + 12h.

Звёздные сутки делятся на меньшие периоды: звёздные часы, минуты и секунды.

Звёздный час равен 1/24 звёздных суток и составляет 0 ч. 59 мин. 50,1704387847 сек.

Продолжительность звёздной минуты составляет 0 ч. 0 мин. 59,8361739797451 сек. Звёздной секунды - 0,9972695663290856 сек.

В повседневной жизни пользоваться звёздным временем неудобно, по причине начало звёздных суток в разные периоды. Повседневная жизнь человека связана с видимым положением Солнца: его восходом, верхней кульминацией (во время которой Солнце поднимается на максимальную высоту над горизонтом) и заходом. И каждые сутки взаимное расположение Солнца и точки весеннего равноденствия непрерывно меняется, т.е. верхняя кульминация Солнца в разные дни года происходит в разные моменты звёздных суток. Только раз в год, в день весеннего равноденствия в полдень, расположение Солнца и точки весеннего равноденствия совпадают. Через одни звёздные сутки точка весеннего равноденствия снова будет находиться в верхней кульминации, а Солнце придёт на меридиан приблизительно лишь через 4 минуты, так как за одни звёздные сутки оно сместится к востоку относительно точки весеннего равноденствия почти на 1° навстречу своему видимому движению. Т.е. 24 часа звёздного времени соответствуют 23 ч. 56 мин. 4.091 сек. среднего солнечного времени. В году звёздных суток ровно на одни больше чем средних солнечных.

Так 21 марта Солнце расположено в точке Овна, при этом звёздные сутки начинаются в полдень. Через сутки Солнце переместится по эклиптике примерно на 1° и будет кульминировать через 4 минуты после точки Овна. Через три месяца - 22-го июня - кульминация точки Овна произойдет в 6 часов утра. 23 сентября звёздные сутки начнутся в полночь. 22 декабря звёздные сутки начнутся в 18 часов вечера.

Звёздные сутки

промежуток времени, равный периоду вращения Земли вокруг оси относительно звёзд (точнее, относительно весеннего равноденствия точки). З. с. равны 24 ч звёздного времени, или 23 ч 56 мин 4,091 сек среднего солнечного времени.

Википедия

Звёздные сутки

Звёздные су́тки - период вращения какого-либо небесного тела вокруг собственной оси в инерциальной системе отсчёта, за которую обычно принимается система отсчёта, связанная с удалёнными звёздами. Для Земли это время, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси по отношению к далёким звёздам.

На 2000-й год звёздные сутки на Земле равны 23564,090530833 = 86164,090530833 с.

Звёздные сутки делятся на звёздные часы, минуты и секунды. Звёздные сутки на 3 мин 56 с. короче средних солнечных суток, звёздный час короче общепринятого на 9.86 с. Как единица времени употребляются в редких случаях при организации астрономических наблюдений.

Часовой угол точки весеннего равноденствия равен нулю в момент её верхней кульминации. Полный оборот точки весеннего равноденствия, как и любой другой точки небесной сферы (так называемые звёздные сутки, или «24 часа звёздного времени») происходит за 23 час 56 мин 04 сек. среднего солнечного времени. В году содержится звёздных суток ровно на один больше, чем средних солнечных. Продолжительность звёздных суток слегка меняется вследствие нутации и движения полюсов, а также из-за неравномерности вращения Земли вокруг оси. Эти изменения составляют менее 0.001 с.

Можно выделить более мелкие периоды звёздных суток:

Звёздный час - единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/24 от звёздных суток. За звёздный час Земля поворачивается на 15° относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта. На 2000 год звёздный час равен 05950,1704387847.
Звёздная минута - единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/60 от звёздного часа. За звёздную минуту Земля поворачивается на 15′ относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта. На 2000 год звёздная минута равна 0059,8361739797451.
Звёздная секунда - единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/60 от звёздной минуты. За звёздную секунду Земля поворачивается на 15″ относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта. На 2000 год звёздная секунда равна 000,9972695663290856.

На 2000-й год звёздные сутки на Земле равны 23 ч 56 мин 4,090530833 сек = 86164,090530833 с.

Можно выделить более мелкие периоды звёздных суток:

Звёздный час астрономии и равная 1/24 от звёздных суток. За звёздный час Земля поворачивается на 15° относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта . На 2000 год звёздный час равен 0 ч 59 мин 50,1704387847 сек.
Звёздная минута - единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/60 от звёздного часа. За звёздную минуту Земля поворачивается на 15′ относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта . На 2000 год звёздная минута равна 0 ч 0 мин 59,8361739797451 сек.
Звёздная секунда - единица времени, употребляемая в астрономии и равная 1/60 от звёздной минуты. За звёздную секунду Земля поворачивается на 15″ относительно удалённых звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта . На 2000 год звёздная секунда равна 0 ч 0 мин 0,9972695663290856 сек.

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

✪ Проблемы високосного года и звездных суток

✪ Подробнее о времени

✪ Дискуссия о проблемах високосного дня, звездных суток, лунных циклов, маятника Фуко

Субтитры

Угловая скорость вращения Земли

Поскольку Земля относительно далёких звёзд, принимаемых за инерциальную систему отсчёта , делает полный оборот за звёздные, а не за солнечные сутки, то при вычислении

ЗВЕЗДНОЕ И СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ

Ход нашей повседневной жизни измеряется солнечным временем. Одни солнечные сутки - это интервал времени между последовательными переходами Солнца через нижний меридиан, который составляет половину меридиана, находящегося за горизонтом. Солнечные сутки продолжаются с полуночи до следующей полуночи; разумеется, один полдень отделен от следующего таким же временным интервалом. Солнечные сутки разделяются на 24 часа.

Земля вращается с постоянной скоростью, в результате чего все звезды, кроме Полярной, движутся по ночному небу. Перемещение звезды на небосводе похоже на движение часовой стрелки, совершающей полный оборот за одни сутки. Промежуток времени между двумя последовательными пересечениями меридиана отдельно взятой звездой называется звездными сутками. Продолжительность звездных суток составляет 23 часа и 56 минут в единицах измерения солнечных суток. Это происходит потому, что Земля тоже движется по своей орбите вокруг Солнца, поэтому созвездия в ночном небе постепенно меняются. Звезды, которые не находятся в полярном регионе, каждую следующую ночь восходят на 4 минуты раньше из-за того, что Земля смещается примерно на 1° в сутки по своей орбите. Таким образом, через месяц звезда восходит примерно на 2 часа раньше.

В астрономических обсерваториях обычно есть часы, измеряющие звездное время наряду с солнечным временем. Звездные сутки наступают, когда первая точка Тельца пересекает верхний меридиан обсерватории.

Прямым восхождением звезды

Прямым восхождением звезды называется интервал времени (измеряемый в звездных часах) от перехода первой точки Тельца через меридиан до перехода звезды. Поэтому звезда пересекает меридиан обсерватории, когда время на звездных часах обсерватории равно ее прямому восхождению. Для точного времяисчисления используются атомные часы, так как скорость вращения Земли слегка изменяется. В атомных часах секунда определяется в терминах частоты вибрации определенного вида атомов. Для того чтобы ход атомных часов совпадал с солнечным временем, периодически добавляются или убавляются «переходные» секунды.

См. также стать ю «Небесная сфера 3».