Povprečni sončni in zvezdni dnevi. Dan in koledar. Sončni dnevi na drugih planetih in satelitih

Osnova za opredelitev časovne enote je periodični pojav v naravi - dan- časovno obdobje, v katerem Zemlja naredi popoln obrat okoli svoje osi. Dnevno vrtenje Zemlje, ki določa pravilnost menjave dneva in noči, cikličnost številnih procesov na Zemlji, rutino življenja in dejavnosti ljudi, je najbolj uporabna in priročna osnova za merjenje časa, ki je podana. po naravi in ​​ki jih človeštvo že dolgo uporablja. Dolžino dneva je mogoče določiti s pomočjo svetilke ali točke, ki fiksira trenutke dveh zaporednih kulminacij, če sta znana njihova položaja na zvezdnem nebu.

Vendar pa je opredelitev dneva povezana s praktičnimi težavami, ki jih povzročajo nasprotujoče si zahteve za izbiro časovne enote. Za določitev dneva v našem času uporabljajo tri pomožne točke, in sicer: pomladno enakonočje, središče pravega Sonca, točko srednjega Sonca. Dolžina dneva, ki se določi s pomočjo vsake od treh točk, je različna, zato je treba uporabiti vse tri časovne enote – siderični dan, pravi sončni dan in povprečen sončni dan. Ustrezno se imenuje čas, ki ga merijo zvezdniški, res sončno in povprečna sončnačas. Kombinacija teh metod za določanje dneva oteži nekaj računskega dela, vendar zagotavlja popolno skladnost računanja časa s prakso človeškega življenja in večjo natančnost merjenja časa z astronomskimi metodami.

Dan in njegovi deli se uporabljajo za merjenje kratkih časovnih obdobij, za daljša obdobja pa uporabljajo koncept leta. Časovni interval med dvema zaporednima prehodoma pravega Sonca skozi pomladno enakonočje (^) se imenuje tropsko leto... T ^ = 365 d, 2422 s.s. ( povprečno sončni dnevi).

Zaradi precesije zemeljske osi se spomladansko enakonočje počasi pomika proti Soncu, zato Sonce prihaja na isti del neba ne skozi tropsko leto, ampak skozi zvezdniško leto (zvezdano obdobje).

Časovni interval, v katerem bo Zemlja naredila en popoln obrat okoli Sonca relativno nepremičnega vida, se imenuje zvezdno leto... T = 365 d, 2568 s.d.

V zadnjih treh desetletjih natančnost določanja dolžina dneva iz astronomskih opazovanj, se vid poveča za red velikosti in doseže 0, s 001 na dan; povečala tudi natančnost astronomskih ur z nihalom in kremenom. Ustvarjene so bile nove vrste ur - molekularno in atomsko, ki shranjujejo čas z natančnostjo 5 · 10 -8 s na dan, kar ustreza najkompleksnejšim zahtevam nekaterih znanstvenih institucij.

ZVEZDNI DNEVI IN ZVEZDNI ČAS

Opredelitev sideričnega dneva izhaja iz navideznega vrtenja okoli Zemlje točke spomladanskega enakonočja. Zgornji vrhunec te točke jemljemo kot začetek dneva. Časovni interval med dvema zaporednima zgornjima vrhuncema točke spomladanskega enakonočja na istem poldnevniku se imenuje zvezdni dnevi.

Siderični dan je razdeljen na 24 zvezdnih ur, siderična ura - na 60 zvezdnih minut, zvezdana minuta - na 60 sideričnih sekund. Čas, ki preteče od trenutka zgornje kulminacije točke spomladanskega enakonočja do njegovega položaja v določenem trenutku, izražen v delcih sideričnega dneva, se imenuje najlepša ura... Označena je z latinsko črko s.

Urni kot točke spomladanskega enakonočja, izražen v urni meri, je številčno enak sideričnemu času v tem trenutku. Čas, ki je minil od začetka dneva, je stražar kotu točke spomladanskega enakonočja. Za določitev se uporabljajo zvezde z natančno določenimi koordinatami.

Če urni kot katere koli zvezde M ( slika 1), nato pa najboljša ura ( lok Q1Q) je enak vsoti dveh lokov: lokov Q1D ( pravi vzpon zvezde) in loki DQ ( kot zvezdne ure). zato

kjer je α pravi ascenzija in t urni kot. Pri opazovanju zvezde v trenutku zgornjega vrhunca je urni kot nič in nato:

To razmerje se uporablja za določitev zvezdnega časa iz opazovanj trenutkov zvezdnega vrhunca z uporabo tranzitnega instrumenta. Siderični čas je primeren za uporabo v znanstvenem in nekaterih inženirskih delih, vendar je vsakdanje življenje povezano s sončnimi dnevi, ki so zato bolj zvezdni. sončni čas.

SEDANJI SONČNI DNEVI IN SEDANJI SONČNI ČAS

Dejanski sončni dan se določi s pomočjo središča sonca. Časovni interval med dvema zaporednima spodnjima kulminacijama središča sončnega diska na istem poldnevniku se imenuje pravi sončni dnevi.

Torej je začetek sončnega dne v nasprotju z zvezdnim dnevom pripisan nočnemu času, zato se ves dan nanaša na en koledarski datum.

Čas, ki preteče od spodnje kulminacije središča Sonca do njegove trenutne lege, izražen v delcih resničnega sončnega dneva, se imenuje pravi sončni čas... Označujejo ga s črko T. Izmerite ga z urnim kotom središča Sonca.

Urni kot t se meri od južne točke ekvatorja, zato se poveča za 12 h, ki je prešla od spodnjega do zgornjega vrhunca. zato

T = t + 12 h (2)

Sonce vedno doseže vrhunec ( na vrhuncu) ob 12 h sedanjega časa, torej t = 0. Trajanje sedanjega sončnega dneva ni konstantno, zato povprečen sončni dan.

POVPREČNO SONČNI DNI IN POVPREČNI SONČNI ČAS

Neenakomernost sedanjega časa je posledica neenakomernosti navideznega letnega gibanja Sonca vzdolž ekliptike in naklona ekliptike do ravnine nebesnega ekvatorja. Prvi razlog je v tem, da se Zemlja giblje okoli Sonca po eliptični orbiti, takšno gibanje pa se po Keplerjevem drugem zakonu dogaja z različnimi hitrostmi. Sonce se od 21. marca do 23. septembra giblje počasneje kot od 23. septembra do 21. marca. Drugi razlog je nagib ekliptike. Na sliki sta loka AB in BC upodobljena vzdolž ekliptike blizu točke enakonočja.

In njihove projekcije ab, bc na ekvatorju določajo spremembo v desnih ascenzijah Sonca. Te projekcije so manjše od ustreznih segmentov ekliptike, to je ab< AB и bс < ВС. Вблизи точек солнцестояний (del b) projekcije dnevnih segmentov ekliptike na ekvator so nasprotno daljše od samih segmentov, to je de> DE in ef> EF. Torej položaj Sonca na ekliptiki ne more služiti kot merilo časa, ker je ekliptika nagnjena proti ekvatorju.

Iz obeh razlogov je dejanski dan pozimi daljši kot poleti. Najdaljši današnji 23. december - 24 h 0 m 30 s; kratko 16. september - 23 h 59 m 39 s. Največja razlika v njihovem trajanju je 51 s.

Povprečni sončni dan je določen z uporabo fiktivne točke, ki se enakomerno giblje vzdolž ekvatorja. Povprečno ekliptično sonce- fiktivna točka, ki se enakomerno giblje vzdolž ekliptike s hitrostjo, ki je enaka povprečni hitrosti trenutnega gibanja Sonca in jo sreča 3. januarja in 4. julija. Povprečno ekvatorialno sonce- fiktivna točka, ki se enakomerno giblje vzdolž ekvatorja in hkrati s povprečno ekliptiko Sonce prehaja pomladno enakonočje. Srednje ekvatorialno sonce se imenuje srednje sonce. Časovni interval med dvema zaporednima, spodnjima vrhuncema srednjega Sonca na istem poldnevniku se imenuje povprečno sončni dnevi... Ta dan je razdeljen na 24 povprečnih sončnih ur, uro - za 60 minut, minuto - za 60 sekund, ti dnevi so stalni skozi vse leto.

Čas, ki preteče od spodnje kulminacije srednjega Sonca do njegovega položaja v tem trenutku, izražen v povprečnih časovnih enotah, se imenuje povprečni sončni čas ali samo povprečen čas. Označena je s črko T m.

Povprečnega Sonca je nemogoče opazovati, zato se iz opazovanj določi urni kot pravega Sonca, k enačbi časa se doda η in dobi se povprečni sončni čas:

T m = 12h + t ¤ + η (3)

Povprečni sončni čas na določenem poldnevniku je enak urnemu kotu pravega Sonca plus 12 h in enačbi časa z njegovim predznakom.

Stranski čas v tropskem letu presežek povprečni čas za 24 ur, torej za cel zvezdniški dan. Z drugimi besedami, v tropskem letu - 365,2422 povprečnih ali sedanjih sončnih dni - bo Zemlja naredila 366,2422 vrtljajev okoli svoje osi.

KOLEDAR

Referenčni sistem za daljša časovna obdobja ( kronologija), razdeljen na ločena obdobja - leto, mesec in dan - se imenuje koledar... Osnova za koledarske enote štetja časa so naravne enote časa: sončno leto, sinodični mesec ( časovni interval od ene nove lune do druge, enak 29 dni. 12h 44m Lahko se spreminja do 13 ur zaradi ekscentričnosti lunine orbite) in sončnih dni.

Te časovne enote so med seboj nesorazmerne, zato je njihova koordinacija oteževala sestavo koledarjev in povzročala zmedo v kronologiji različnih ljudstev, kateri so astronomi posvečali veliko pozornosti.

Neodvisnost osnovnih časovnih enot je vnaprej določila obstoj tri vrste koledarji: sončni, lunin in lunisolarni. V sončna koledar, je osnovna enota časa trajanje tropskega leta ( 365,2422 dni povprečnega dneva). Sodobni koledar je sončen. V središču mesečno koledar je trajanje sinodskega meseca ( 29,5 dni). Leto v njem je enako 354 ali 355 povprečnih sončnih dni, torej 12 mesecev po 29,5 dni. Lunarno-sončno koledar je kombinacija sončnega in luninega koledarja.

Redne številke let v koledarjih se hranijo od pogojnega začetka, ki se imenuje obdobje... Znanih je več kot 200 različnih obdobij. Egipčani so dobe šteli po letih začetka vladavine faraonov, Kitajci - začetek vladavine cesarjev, Rimljani so na primer najprej šteli po imeni konzulov, nato - " od ustanovitve Rima" (ustreza 753 pr.n.št e.). V krščanski veri je začetek uveden iz " ustvarjanje sveta" (5508 pr.n.št e.), ampak v VI stoletju. sprejeli novo dobo - od Kristusovega rojstva, ki se uporablja v mnogih državah.

moderno koledar je sestavljen iz osnovnih elementov sončnega rimskega koledarja, ki ga je razvil aleksandrijski astronom Sozigenes in ga uvedel leta 45 pr. e. Julij Cezar. Leto v njem je bilo 365,25 sončnih dni, zaradi lažjega računa pa je bilo predlagano, da se tri leta štejejo po 365 dni, vsako četrto leto pa 366 dni. Leta z imenovanimi 365 dnevi preprosta, in od 366 - preskok... Vsa leta s številkami, deljivimi s 4, so se štela za prestopna leta.

Leto je bilo sestavljeno iz 12 mesecev, katerih trajanje in imena so se ohranili v evropskem in ruskem koledarju; vključno z imeni - " julija"in" avgusta"v čast Juliju Cezarju in cesarju Avgustu. Babilonski sedemdnevni teden je prišel do našega časa.

V julijanskem koledarju je razlika med koledarskim in tropskim letom 0,0078 dni ali 11 m 14s; v 128 letih se poveča na 1 dan. Konec 16. stoletja je bil zaostanek že 10 dni. Italijanski profesor matematike Luigi Lilio Garalli je predlagal osnutek novega koledarja, ki ga je leta 1582 odobril papež Gregor XIII.

Novi koledar je postal znan kot gregorijanski, ali " nov slog«, Za razliko od Julian koledar ali " stari slog". V papeški buli je bilo predpisano šteti naslednji dan po 4. oktobru 1582 p. Ne 5, ampak 15. oktober. Tako je bilo odpravljenih 10 dni zamika. , in 97 let in štejemo za preprosta tista posvetna leta, v katerih število stotin ni deljivo s 4 brez ostanka, na primer 1700, 1800, 1900. V Sovjetski Rusiji je za odpravo zamika 13 dni dan po 31. januarju 1918 p. začel veljati ne 1, in 14. februarja.

SVETOVNI KOLEDAR

Po mnenju nekaterih znanstvenikov ima gregorijanski koledar številne pomanjkljivosti: neenako trajanje mesecev, različno število delovnih dni v mesecu, dnevi v tednu padejo iz leta v leto na različne dneve v mesecu.

Nov projekt, imenovan Svetovni koledar je bil sprejet šele leta 1954 str. Ekonomsko-socialni svet Združenih narodov. Struktura svetovnega koledarja je naslednja: v letu je 12 mesecev z istimi imeni; teden ostaja sedemdnevni; leto je razdeljeno na 4 četrtletja po 91 dni; vsako četrtletje je sestavljeno iz treh mesecev; prvi mesec ima 31 dni, dva - 30 dni; 1. januar pade vedno v nedeljo; četrtletja se začnejo v nedeljo in končajo ob sobotah. Število delovnih dni v mesecu je 26.

Torej, 4 četrtine v svetovnem koledarju imajo 364 dni, torej en dan manj kot eno preprosto leto po gregorijanskem koledarju. Ta dan priporočamo, da se šteje za mednarodni praznik - Dan miru in prijateljstva narodov ali novoletni dan. Postavljena je med 30. decembrom in 1. januarjem. V prestopnem letu med datumi v mesecu dodajte še en prosti dan - ( 30. junija) - dan prestopnega leta.

ATOMSKI ČAS

Hiter razvoj znanosti in tehnologije od sredine 20. stoletja. je privedla do ustvarjanja bistveno novih metod izračunavanja časa. V ta namen so bile ustvarjene naprave, v katerih potekajo avtonomni nihajni procesi visoke stabilnosti. V vseh napravah, kar se pogosto imenuje frekvenčnih standardov, merjenje časa temelji na štetju števila nihanj, ki se pojavljajo v sistemu naprave.

Torej, v kremen uri nastanejo visokofrekvenčna nihanja kvarčne plošče pod delovanjem izmeničnega električnega toka, ki zagotavlja izračun časa z natančnostjo 10 -6 sek. V notranjosti atomski Ura uporablja strogo določeno frekvenco elektromagnetnih nihanj, ki jih atom oddaja med kvantnim prehodom med nivoji energije, in časovna natančnost se poveča na 10 -11 - 10 -12 sekund.

Uporaba teh naprav je omogočila opaziti rahlo odstopanje v enakomernosti vrtenja Zemlje, ki nastane zaradi:

1.in gravitacijski delovanja lune in sonca ( obdobje Zemljinega vrtenja se počasi povečuje za 0,0014s na 100 let);

2. sezonski prerazporeditev zračnih in vodnih mas na Zemlji ( trajanje dneva se spremeni za ± 0,001s);

3.Nepričakovano in nepravilno kršitve enakomernost Zemljine rotacije, za katero razlogi še niso ugotovljeni ( trajanje dneva se spremeni za ± 0,004s).

In čeprav je neenakomernost vrtenja Zemlje zelo majhna, pa trajanje sončnega dneva ni strogo konstantno in ta časovna enota s svojimi izpeljankami ne more več služiti kot standard pri tistih znanstvenih raziskavah, kjer je treba vedeti čas z natančnostjo najmanj 0,000001 s.

Zato je bil razvit sistem merjenja časa, ki temelji na ultra stabilnem frekvenčnem standardu, kjer se uporabljajo elektromagnetna nihanja, ki oddajajo atome izotopa kovine cezija-133 (Cs-133). Čas, merjen v tem sistemu, se imenuje atomski čas... Na porabljeno enoto časa atomska sekunda, kar je enako trajanju 9 192 631 770 nihanj, ki ustrezajo resonančni frekvenci kvantnega prehoda hiperfine strukture osnovnega stanja atoma Cs-133. Atomska sekunda se v mednarodnem sistemu merskih enot vzame kot enota časa.

Majhne aperiodične nepravilnosti v vrtenju Zemlje povzročajo nepomembna odstopanja med srednjim astronomskim in atomskim časom. Zato redno 31. decembra ob koncu dneva, sprememba dodano pred koncem leta ali izključeno.

V zadnjem članku sem omenil izraz "siderični dan". In ker se bo to ponovilo še velikokrat in vsi ne poznajo razlike med zvezdami in sončnimi dnevi, zvezdami in sončnim časom, bo ta članek ravno o tem.

Res je, v tistem članku sem govoril tudi o "sončnem vetru", a to bo v naslednjem prispevku.

Torej, za vsako nebesno telo obstajata dva časa. Čeprav, morda več, na primer v bližini črne luknje s časom, kaj se dogaja na splošno, toda tukaj govorimo o preprostih in razumljivih astronomskih konceptih. O zvezdanem in sončnem času.

Sončni dan Zemlje je dan, ki ga poznamo vsi. V katerih 24 ur. So enaki enemu popolnemu vrtenju Zemlje okoli svoje osi. Seveda se kot referenčna točka vzame Sonce.

Ampak odkar Zemlja se ne vrti samo okoli svoje osi, ampak se giblje tudi okoli Sonca, potem ko se planet enkrat obrne, preide nekaj razdalje v svoji orbiti. To pomeni, da se je premaknila glede na Sonce. Posledično se mora Zemlja, da bi dohitela referenčno točko, še malo obrniti okoli svoje osi.

Poleg tega, ker gibanje ne poteka v krogu, temveč v eleptični orbiti, sončni dan nikakor ni konstantna vrednost. Med letom se lahko zmanjšajo in povečajo. In 24 ur je le njihovo povprečje.

A za astronomske izračune, od katerih je na primer odvisno, kako in kam bo letela vesoljska raketa, ta povprečna vrednost ni dovolj. Zato je bil ustvarjen, ali bolje rečeno, odobren »sideralni čas«.

Siderični čas

Siderični dan je ena rotacija planeta, vendar ne glede na Sonce, ampak glede na nepremične zvezde. Preprosto povedano, nekaj malega, na katerega se Zemlja obrne, da bi dohitela Sonce, odstrani iz izračunov.

Torej, siderični dan je časovni interval med dvema zaporednima zgornjima vrhuncema na istem geografskem poldnevniku iste zvezde. Ali, kar je astronomom bolj všeč, točke spomladanskega enakonočja.

Spomladansko enakonočje je točka presečišča ekliptike z nebesnim ekvatorjem, ki jo preide sonce med prehodom z južne poloble na severno, okoli 21. marca. Od tega trenutka se na severni polobli sveta začne pomlad.

Trajanje teh zvezdnih dni je 23 ur 56 minut in 4,090530833 sekund sončnega časa. Toda naša "fiksna" točka spomladanskega enakonočja ni tako fiksna.

Zaradi orbitalnega gibanja Zemlje se nenehno premika za majhno količino. Zato so astronomi za referenčno točko izumili tako imenovani začetek nebesne efemeride in dan glede na to točko traja 23 ur 56 minut in 4,0989036 sekund.

ZVEZDA IN SONČNI ČAS

Potek našega vsakdanjega življenja se meri s sončnim časom. En sončni dan je časovni interval med zaporednimi prehodi Sonca skozi spodnji poldnevnik, ki je polovica poldnevnika za obzorjem. Sončni dan traja od polnoči do naslednje polnoči; seveda je eno poldne od naslednjega ločeno z enakim časovnim intervalom. Sončni dan je razdeljen na 24 ur.

Zemlja se vrti s konstantno hitrostjo, tako da se vse zvezde, razen polarne, premikajo po nočnem nebu. Gibanje zvezde na nebu je podobno gibanju urne kazalke, ki naredi popoln obrat v enem dnevu. Časovni interval med dvema zaporednima presekoma poldnevnika z eno zvezdo se imenuje siderični dnevi. Trajanje zvezdnega dneva je 23 ur in 56 minut v enotah sončnega dneva. To je zato, ker se tudi Zemlja giblje po svoji orbiti okoli Sonca, zato se ozvezdja na nočnem nebu postopoma spreminjajo. Zvezde, ki niso v polarnem območju, vsako naslednjo noč vzpnejo 4 minute prej, ker se Zemlja v svoji orbiti premakne za približno 1 ° na dan. Tako mesec kasneje zvezda vzide približno 2 uri prej.

Astronomski observatoriji imajo običajno ure, ki merijo zvezdni čas skupaj s sončnim časom. Siderični dan nastopi, ko prva točka Bika prečka zgornji poldnevnik observatorija.

Desna zvezda vnebovzetja

Desni vzpon zvezde je časovni interval (merjen v sideričnih urah) od prehoda prve točke Bika čez poldnevnik do prehoda zvezde. Zato zvezda prečka poldnevnik observatorija, ko je čas na siderični uri observatorija enak njenemu desnemu vzponu. Za natančno merjenje časa se uporablja atomska ura, saj se hitrost vrtenja Zemlje nekoliko spremeni. V atomski uri je sekunda definirana glede na frekvenco vibracij določene vrste atoma. Da bi potek atomske ure sovpadal s sončnim časom, se občasno dodajajo ali odštevajo "prehodne" sekunde.

Glejte tudi članek »Heavenly Sphere 3«.

Zvezdna sonca- obdobje vrtenja nebesnega telesa okoli lastne osi v inercialnem referenčnem sistemu, ki se običajno vzame kot referenčni okvir, povezan z oddaljenimi zvezdami. Za Zemljo je to čas, v katerem Zemlja naredi en obrat okoli svoje osi glede na oddaljene zvezde.

V letu 2000 so zvezdni dnevi na Zemlji enaki 23 urah 56 minut 4,090530833 s = 86164,090530833 s [ ] .

Siderični dnevi so razdeljeni na zvezdne ure, minute in sekunde. Siderični dan 3 minute 56 sekund. krajša od povprečnega sončnega dne, je siderična ura krajša od splošno sprejete za 9,86 s. Kot enoto časa se uporabljajo v redkih primerih pri organizaciji astronomskih opazovanj.

Urni kot pomladnega enakonočja je v trenutku njegovega zgornjega vrhunca enak nič. Popolna revolucija točke spomladanskega enakonočja, tako kot katera koli druga točka v nebesni sferi (tako imenovani siderični dan ali "24 ur sideričnega časa") se zgodi v 23 urah 56 minut 04 sekunde. povprečni sončni čas. V letu je natanko en siderični dan od povprečnih sončnih dni. Trajanje sideričnih dni se nekoliko razlikuje zaradi nutacije in premikanja polov (to je nihanja Zemlje glede na njeno os vrtenja), pa tudi zaradi neenakomernega vrtenja Zemlje okoli osi. Te spremembe so manjše od 0,001 s.

Možno je razlikovati manjša obdobja zvezdnega dneva:

1. Najlepša ura astronomije in je enak 1/24 sideričnega dneva. Za siderično uro se Zemlja zavrti za 15 ° glede na oddaljene zvezde, vzeto kot inercialni referenčni sistem. Leta 2000 je zvezdana ura 0 h 59 min 50,1704387847 sek.
2. Zvezdna minuta- časovna enota, ki se uporablja v astronomiji in je enaka 1/60 siderične ure. Za siderično minuto se Zemlja zavrti za 15′ glede na oddaljene zvezde, vzeto kot inercialni referenčni okvir. Leta 2000 je zvezdana minuta 0 h 0 min 59,8361739797451 sek.
3. Zvezdno drugo- časovna enota, ki se uporablja v astronomiji in je enaka 1/60 zvezdne minute. Za zvezdno sekundo se Zemlja zavrti za 15 ″ glede na oddaljene zvezde, vzeto kot inercialni referenčni sistem. Leta 2000 je siderična sekunda 0 h 0 min 0,9972695663290856 sek.

Kotna hitrost vrtenja Zemlje

Ker Zemlja glede na oddaljene zvezde, vzeta kot inercialni referenčni sistem, naredi polno revolucijo v zvezdnem dnevu in ne v sončnem dnevu, je treba pri izračunu kotne hitrosti Zemljine rotacije vzeti to vrednost:

Včasih je pri izračunu vztrajnostnih sil potrebno poznati kotno hitrost vrtenja Zemlje (

Ta knjiga vsebuje 99 skrivnosti astronomije. Odprite ga in spoznajte, kako deluje vesolje, iz česa je kozmični prah in od kod prihajajo črne luknje.

Smešna in preprosta besedila vam bodo povedala o najbolj zanimivih astronomskih pojavih in zakonih.

Naj živi znanost BREZ dolgočasnosti in nerazumljivih izrazov!

knjiga:

№ 1 In dan traja dlje kot eno leto ... Zvezdni in sončni dnevi

In dan traja dlje kot eno leto ...

Takšni vsakdanji pojmi, kot so ure, minute, dan in koledar, so tesno povezani z astronomijo. Povezani so s gibanjem Zemlje okoli Sonca in vrtenjem našega planeta okoli svoje osi. Kaj je torej dan ali dan? Z astronomskega vidika je dan čas, ki ga potrebuje planet, da naredi en obrat okoli svoje osi. Zemlja to naredi v približno 23 urah 56 minutah in 4 sekundah. Toda v naših običajnih dneh je natanko 24 ur! Poglejmo zakaj.

Po zvezdah je mogoče ugotoviti, da je Zemlja naredila popolno revolucijo okoli svoje osi. Čez dan se zvezde premikajo glede na zemeljskega opazovalca, časovni interval med dvema enakima položajema zvezde pa imenujemo siderični dnevi. Naša glavna zvezda je Sonce in naše dneve določa. Za izhodišče je bil vzet položaj Sonca opoldne, v zenitu. To je začetek in konec sončnega dne.

Treba je opozoriti, da se Zemlja giblje okoli Sonca neenakomerno; ko je na najbolj oddaljeni točki svoje orbite, se njeno gibanje upočasni. Drug razlog za neenakomerno gibanje planeta je nagib zemeljske osi glede na njegovo orbito. In to še zdaleč niso vsi dejavniki, ki vplivajo na dolžino dneva. V vsakdanjem življenju ti popravki niso pomembni, vse bi le zmedli, zato so astronomi vzeli standardno vrednost za sončni dan – 24 ur.

Zemlja se ne vrti samo okoli svoje osi, ampak tudi okoli Sonca, ta revolucija pa traja 365 dni oziroma eno leto.

Na drugih planetih je vse drugače. Na primer, na Veneri leto traja 224 zemeljskih dni, dan pa 243. To pomeni, da je venerin dan daljši od venerinega leta! Leto na Merkurju je le en in pol krat daljše od dneva, ta majhen planet se obrne okoli Sonca v 88 dneh, okoli svoje osi - v 58.