Siderisk dag

En siderisk dag ( siderisk dag , siderisk dag ) er den periode, hvor et himmellegeme roterer om sin egen akse i en inerti- referenceramme, som normalt tages som referenceramme forbundet med fjerne stjerner. For Jorden er dette den tid, det tager Jorden at gennemføre en omdrejning omkring sin akse i forhold til fjerne stjerner, hvilket er cirka 23 timer 56 minutter 04.09054 sekunder eller 86164.09054 sekunder [1] [2] .

Jordens sideriske dage er opdelt i sideriske timer, minutter og sekunder. Den sideriske dag er 3 min 56 s kortere end den gennemsnitlige soldag , den sideriske time er 9,86 sekunder kortere end den generelt accepterede . Som en tidsenhed bruges de i sjældne tilfælde, når de organiserer astronomiske observationer.

I et tropisk år (tiden mellem to på hinanden følgende forårsjævndøgn) er der præcis én siderisk dag mere end en soldag. Dette skyldes det faktum, at Jorden på et år foretager præcis én omdrejning omkring Solen, det vil sige i den roterende referenceramme, der er forbundet med Jorden, antallet af omdrejninger af Solen rundt om Jorden ( n ≈ 365.2421896698 ) [3 ] er én mindre end antallet af omdrejninger for dette på samme tid som enhver uendelig fjern stjerne. Baseret på dette kan du beregne varigheden af ​​en siderisk dag:

1 stjerne dag = 1 sol. dag.

Tværtimod, ved at kende varigheden af ​​en siderisk dag (det vil sige rotationsperioden t vr ) for en planet og dens omdrejningsperiode omkring Solen T , kan du beregne varigheden af ​​den gennemsnitlige soldag t s på denne planet:

hvor k \ u003d T / t vr  er antallet af rotationsperioder (sideriske dage), der passer ind i en periode af planetens omdrejning omkring Solen.

Minustegnet i formlen er valgt for det sædvanlige tilfælde af planeter med direkte rotation, det vil sige for dem, hvis rotationsakse er skråtstillet i en spids vinkel til kredsløbets akse (for eksempel for Jorden eller Mars). For planeter med retrograd rotation, hvor vinklen mellem disse akser er mere end 90 grader (for eksempel for Uranus og Venus ), er soldagen kortere end den sideriske dag, og plus er valgt i formlen. Teoretisk er tilfældet muligt, når planetens rotationsakse ligger strengt i kredsløbets plan; så er den sideriske dag lig med den gennemsnitlige soldag.

Længere i artiklen er alle begreber og mængder betragtet i forhold til Jorden.

Timevinklen for forårsjævndøgn er nul på tidspunktet for dets overordnede klimaks . En fuldstændig drejning af forårsjævndøgn, ligesom ethvert andet punkt i himmelsfæren (den såkaldte sideriske dag eller "24 timers siderisk tid") sker på 23 timer 56 minutter og 04 sekunder af middelsoltid. Et siderisk år indeholder præcis én mere siderisk dag end den gennemsnitlige soldag. Varigheden af ​​en siderisk dag varierer lidt på grund af nutation og polernes bevægelse (det vil sige Jordens svaj i forhold til dens rotationsakse), såvel som på grund af Jordens ujævne rotation omkring dens akse. Disse ændringer er mindre end 0,001 s.

Du kan skelne mellem mindre perioder med sideriske dage:

  1. En siderisk time  er en tidsenhed, der bruges i astronomi og er lig med 1/24 af en siderisk dag. I løbet af en siderisk time roterer Jorden 15° i forhold til fjerne stjerner, taget som en inerti-referenceramme . For år 2000 er den sideriske time 0 t 59 min 50.1704387847 s .
  2. Et siderisk minut  er en tidsenhed, der bruges i astronomi og er lig med 1/60 af en siderisk time. I et siderisk minut roterer Jorden 15′ i forhold til fjerne stjerner, taget som en inerti-referenceramme . For år 2000 er et siderisk minut 0 t 0 min 59,8361739797451 s .
  3. Et siderisk sekund  er en tidsenhed, der bruges i astronomi og er lig med 1/60 af et siderisk minut. På et siderisk sekund roterer Jorden 15″ i forhold til fjerne stjerner, taget som en inerti-referenceramme . For år 2000 er et siderisk sekund 0 t 0 min 0,9972695663290856 s .

Alle disse enheder er mindre i forhold til de tilsvarende enheder knyttet til middelsolsekundet (dvs. faktisk SI-sekundet).

Forholdet mellem terrestriske gennemsnitlige sideriske dage og gennemsnitlige soldage vedtaget i 1979 af International Astronomical Union (under hensyntagen til den sekulære ændring i varigheden af ​​sideriske dage) og det omvendte forhold er

0,997 269 566 388 − 0,586 10 −10 T u , 1,002 737 909 292 − 0,589 10 −10 T u ,

hvor T u er tiden, udtrykt i julianske århundreder på 36.525 dage , regnet fra januar 1900 0,12 UT1 (dvs. fra middag GMT den 31. december 1899, juliansk dato JD 2415020.0) [1] .

Vinkelhastigheden af ​​jordens rotation

Da Jorden, i forhold til fjerne stjerner, taget som en inerti-referenceramme , foretager en fuldstændig omdrejning for en siderisk dag og ikke for en soldag, så når man beregner vinkelhastigheden for Jordens rotation, bør denne værdi tages:

med -1 .

Det er nogle gange nødvendigt at kende vinkelhastigheden af ​​Jordens rotation, når man beregner inertikræfterne ( centrifugal , Coriolis ), som er påkrævet, når man løser problemer med hydrologi , meteorologi , ballistik og astronautik . Tager vi Jordens rotationsperiode på 86400 sekunder, vil vi lave en fejl på 0,3 %, hvilket kan være afgørende for udførelsen af ​​artilleriild , og endnu mere ved beregningen af ​​rumfartøjers bevægelse.

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 Resolution 3 i kommission 4, 19 og 31 om udtryk for UT1 i form af GMST Arkiveret 18. januar 2015 på Wayback Machine . IAU's XVII. Generalforsamling. Montreal, Canada, 1979.
  2. ↑ Sidereal Day | KOSMOS . astronomi.swin.edu.au . Hentet 6. december 2020. Arkiveret fra originalen 8. december 2020.
  3. ↑ Dette tal er lig med længden af ​​det tropiske år, udtrykt i gennemsnitlige soldage, ved middagstid den 1. januar 2000.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Dag
Tider på dagen
Typer af daglig tid
Relaterede artikler