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以太陽作為基本參考點,由其周日視運動確定的時間,稱為真太陽時。由於真太陽的視運動速度不是均勻的,因而真太陽時不是均勻的時間尺度,為此引入虛擬的在赤道上勻速運動的平太陽,其速度等於真太陽周年運動的平均速度。平太陽連續2次經過同一子午圈的時間間隔,稱為一個平太陽日,把一個太陽日劃分為24份,每一份的時間為一小時,稱太陽時。以格林尼治子夜起算的平太陽時稱為世界時。由於地球自轉的同時又繞太陽公轉,對應平太陽連續2次經過同一子午圈的時間間隔,地球自轉量超過一圈,而一個恆星日正好對應地球自轉一周(恆星日是地球繞地軸旋轉360度所需的時間)一個恆星日等於23時56分04秒。一太陽日=(1+365.25)恆星日

1 恆星日 -概述

某地天文子午面兩次對向同一恆星的時間間隔叫做恆星日,恆星日是以恆星為參考的地球自轉周期。通常認為,恆星日,是地球上某點對某個恆星連續兩次經過其上中天的時間間隔。在天文學上,以恆星為標準量度地球自轉的周期,它是地球真正的自轉周期。

在天文學上,定義恆星日的不是具體的恆星,而是黃道對於天赤道的升交點,即白羊宮第一點,就是北半球的春分點。但是春分點在不斷的西移(歲差),所以天文學上的恆星日與地球的自轉周期還是有區別的。

因為地球自轉不斷變慢,所以恆星日將越來越長。1恆星日為23小時56分4秒,短於人們日常使用的太陽日。

2 恆星日 -來源

自古以來,地球運動給人們提供了計量時間的依據,給出兩種天然的時間單位,這就是日和年。「日」是指晝夜更替的周期,古時人們用圭表測日影的方法來測定日的長度,如某天正午太陽位於正南方時,表影最短,從這一時刻起算到第二天正午,太陽再次位於正南,表影最短的時間間隔就是一天,也就是一個真太陽日。

恆星日和太陽日
恆星日和太陽日
 

連接一個地方正南正北兩點所得的直線為子午線,子午線和鉛垂線所決定的平面是正南正北方向的子午面。某地天文子午面兩次對向同一恆星的時間間隔叫做恆星日,恆星日是以恆星為參考的地球自轉周期。如果把時間單位,定義為某地天文子午面兩次對向太陽圓面中心(即太陽圓面中心兩次上中天)的時間間隔,則這個時間單位就稱作真太陽日,簡稱真時,也叫視時。它是以太陽為參考的地球自轉周期。

恆星日總是比真太陽日要短一些。這是因為地球離恆星非常遙遠,遠到從恆星上看來,地球似乎是不動的,地球的公轉軌道相對於如此遙遠的距離已變作一個點了。從這些遙遠天體來的光線是平行的,無論地球處於公轉軌道上的哪一點,某地子午面兩次對向某星的時間間隔都沒有變化。比較起來,太陽離地球卻近多了,從地球上看,太陽沿黃道自西向東移動,一晝夜差不多移動1度。 對於某地子午面來說,當完成一個恆星日後,由於太陽已經移動,地球自轉也是自西向東,所以地球必須再轉過一個角度,太陽才再次過這個子午面,既完成了一個真太陽日。


恆星日只在天文工作中使用,實際生活中我們所用的「日」是指晝夜更替的周期,顯然更接近於真太陽日。根據真太陽日制定的時間系統稱為「真太陽時」。

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