Temps sideri

El temps sideri local o l'hora sidèria local és l'angle horari que forma el punt Àries amb el meridià de l'observador.[1] El temps sideri local és l'ascensió recta d'un astre més l'angle horari de tal astre.[2][3] Acostuma a expressar en hores, minuts i segons.[4] L'hora habitual d'un rellotge corrent mesura un cicle una mica més llarg, que té en compte no només la rotació axial de la Terra sinó també l'òrbita de la Terra al voltant del Sol.

Rellotge sideri conservat a l'Observatori Reial de Greenwich

Com a cas particular per a Greenwich s'establí el temps sideri de Greenwich de gran importància en Astronomia.[5] Utilitzant el temps sideri, es pot apuntar fàcilment un telescopi a unes coordenades concretes al cel nocturn.

En resum, el temps sideri és una "escala de temps que es basa en la velocitat de rotació de la Terra mesurada en relació amb les estreles fixes".[6]

Vista des de la mateixa ubicació, una estrela vista en una posició del cel es veurà a la mateixa posició una altra nit a la mateixa hora sideri. És semblant a utilitzar l'hora que marca un rellotge de sol per trobar la ubicació del Sol. De la mateixa manera que el Sol i la Lluna surten per l'est i es posen per l'oest a causa de la rotació de la Terra, també ho fan les estreles. Tant el temps solar com el temps sideri fan ús de la regularitat de la rotació de la Terra al voltant del seu eix polar: el temps solar segueix el Sol mentre que, a grans trets, el temps sideri segueix les estrelles fixes distants de l'esfera celeste.

L'equinocci de març precedeix lentament cap a l'oest en relació amb les estreles fixes, completant una revolució cada 25.800 anys.El període sideral es mesura com l'angle de rotació terrestre (ERA), abans anomenat angle estel·lar.[7] Un augment de 360° en l'ERA és una rotació completa de la Terra.

Diferències amb el temps solarModifica

 
Amb la Terra en B, culminen simultàniament al meridià local el Sol i una estrela distant. En arribar la Terra a C culmina de nou l'estrella, i no el Sol. L'estrela avança al Sol. El retard del Sol (DCA) és igual a l'avanç de la Terra a la seva òrbita

El temps solar es mesura pel moviment diürn aparent del Sol, i el migdia local es defineix com el moment en què el Sol es troba al seu zenit (l'ombra projectada apunta exactament cap al nord a l'hemisferi nord i cap al sud a l'hemisferi sud). Per definició, el temps que triga el Sol a tornar al punt més alt és de mitjana 24 hores.

Tot i això, les estreles tenen un moviment aparent lleugerament diferent. Durant el transcurs d'un dia, la Terra s'haurà mogut una mica al llarg de la seva òrbita al voltant del Sol, per la qual cosa ha de girar una petita distància angular extra abans que el Sol arribi al punt més alt. En canvi les estreles estan tan allunyades que el moviment de la Terra al llarg de la seva òrbita genera una diferència amb prou feines apreciable respecte a la seva direcció aparent (vegeu paral·laxi), per la qual cosa tornen al punt més alt en una mica menys de 24 hores. Un dia sideri mig dura al voltant de 23 hores i 56 min (és gairebé 4 minuts més curt que el dia solar). A causa de les variacions a l'índex de rotació de la Terra, l'índex d'un rellotge sideri ideal es desvia de qualsevol múltiple simple d'un rellotge. A la pràctica, es té en compte mitjançant la diferència UTC−UT1, que es mesura emprant radiotelescopis, i s'emmagatzema i ofereix al públic a través de l'IERS i de l'Observatori Naval dels Estats Units.

Efectes de la precessióModifica

Article principal: Precessió dels equinoccis

La rotació de la Terra no és una simple rotació al voltant d'un eix que roman sempre paral·lel a si mateix. El propi eix de rotació de la Terra gira al voltant d'un segon eix, ortogonal a l'òrbita terrestre, que tarda uns 25.800 anys a realitzar una rotació completa. Aquest fenomen s'anomena precessió dels equinoccis. A causa d'aquesta precessió, sembla que les estreles roten al voltant de la Terra d'una manera més complicada que una simple rotació constant.

Per aquest motiu, per simplificar la descripció de l'orientació de la Terra en astronomia i geodèsia, és convencional traçar les posicions dels astres al cel segons l'ascensió i la declinació recta, que es basen en un marc que segueix la precessió de la Terra, i mantenir seguiment de la rotació de la Terra, a través del temps sideri, també en relació amb aquest marc. En aquest marc de referència, la rotació de la Terra és gairebé constant, però les estrelles semblen girar lentament amb un període d'uns 25.800 anys. També és en aquest marc de referència on l'any tropic, relacionat amb les estacions, representa una òrbita de la Terra al voltant del Sol. La definició precisa d'un dia sideri és el temps necessari per a una rotació de la Terra en aquest marc de referència.

Dia sideriModifica

Article principal: Dia sideri

El dia sideri o dia sideral és el lapse que transcorre entre dos culminacions, o trànsits, successius del primer punt d'Àries, o equinocci vernal. Es podria definir igualment respecte al primer punt de Libra. El dia sideri és uns 4 minuts més curt que el dia solar mitjà.

ReferènciesModifica

  1. «temps sideral | enciclopèdia.cat». [Consulta: 21 setembre 2018].
  2. «temps sideri – UBTERM». [Consulta: 9 abril 2021].
  3. «Solar Time vs. Sidereal Time». [Consulta: 9 abril 2021].
  4. Urban, Sean E.; Seidelmann, P. Kenneth. Explanatory supplement to the Astronomical almanac. (en anglès). 3rd ed.. Mill Valley, Calif.: University Science Books, 2013. ISBN 978-1-891389-85-6. 
  5. «Positional Astronomy: Sidereal Time». [Consulta: 30 agost 2021].
  6. «Time and Frequency from A to Z, S to So» (en anglès). National Institute of Standards and Technology, 12-05-2010.
  7. «Earth Rotation Angle» (en anglès). IERS, 2013.

Vegeu tambéModifica