Звездано време

Звездано време је време мерено у односу на привидно кретање тачке пролећне равнодневице (гама тачка) по небеској сфери. Привидно кретање гама тачке је веома слично, али не и идентично привидном кретању звезда. Звездани дан је време које протекне између два проласка гама тачке кроз небески/месни меридијан. Звездани дан разликује се од периода ротације због прецесије Земљине осе, тј. кретања гама тачке по еклиптици

Разлика између синодичког (сунчаног) дана који траје 24 сата и сидеричког (звезданог) дана који траје 23 сата 56 минута и 4 секунде.

Синодички дан (Сунчев дан) је дужи од сидеричког дана (звездани дан). У времену од 1 до 2, Земља се потпуно окрене око своје осе вртње за 360° (1→2 = сидерички или звездани дан). Али тек отприлике 4 минуте касније у положају 3, Земља је досегла кулминацију (подне) у односу на Сунце (1→3 = синодички или Сунчев дан).

Земљина вртња узрок је привидном окретању небеске сфере и измене дана и ноћи.

Приказ положаја Земље и Сунца за 4 годишња доба.

Небески екватор и еклиптика.

Једначина времена приказује разлику правог и средњег Сунчева времена.

Карта временских зона света (од јануара 2015).

Сидерички дан или звјездани дан је период ротације планете у односу на удаљене звезде. Земљин сидерички дан дефинисан као време између два проласка пролетне тачке кроз небески меридијан и износи 23 сати 56 минута и 4 секунде. Сидерички период опхода (револуције) време је за које планета, сателит (природни или вештачки) или неко друго тело обиђе око матичнога тела. Сидеричка је година Меркура приближно 97 дана, Венере 224,695 дана, Марса 686,98 дана, Јупитера 11,87 година, Сатурна 29,45 година.

Сунчево и звездано време

У свакодневном деловању најважније раздобље времена одређено је изменом светлости и таме (дневном изменом осунчења или инсолације). Положај Сунца на небеској сфери преставља казаљку помоћу које се установљава доба дана. Рачунање времена дана почиње у поноћ, у часу када се Сунце налази у доњој кулминацији. Сунчев дан (синодички дан) је време које протече између Сунчеве две узастопне истоветне кулминације (горње у подне или доње у поноћ). Слично томе, звездани дан (сидерички дан) је време у којем пуни окрет учини нека звезда, или тачније речено пролетна тачка. Сунчево време служи за свакодневне животне делатности. Знајући тренутак Сунчевог времена, може се одредити положај Сунца на небу. Може се стећи утисак да то није проблем, јер се Сунце изнад обзора лако угледа. Међутим код звезда то није тако. Звезде су много мањег сјаја него Сунце. Звездано време је потребно да би се одредио положај звезда, а осим у астрономији, примењује се у геодезији и навигацији.

Звездано време

Казаљка звезданог времена је пролетња тачка. Звездано време једнако је сатном углу пролетње тачке. Звездани дан почиње када се пролетња тачка налази у горњој кулминацији. Звездано време повезано је у сваком часу са сатним углом и ректасцензијом звезде. Оно је ограничено тиме на раздобље од 0 до 24 х. Звездано време тече онолико једнолико колико се једнолико Земља окреће. Ток звезданог времена одређен је само Земљином вртњом у односу на звезде. У току времена постоје мале промене. Разлози тих промена тројаки су. Један је учинак плиме. При кретању плимних таласа долази до трења између водених маса и дна. Трењем се губи део кинетичке енергије вртње па се она успорава. Појава се очитује на вековним скалама. Затим, постоје сезонске промене брзине вртње, јер се зависно од годишњег доба мењају јачине и смерови ветрова те морских струја. Стога се вртња успорава и убрзава у току године, зависно од тога помажу ли струјања Земљиној вртњи или одмажу. Трећи разлог крије се у кретањима у Земљиној унутрашњости и у физичком простору Земљине околине.

Сунчев дан је задат не само Земљином вртњом око властите осе, већ и Земљином годишњом путањом око Сунца. Притом Земља учини један окрет више око своје осе, с обзиром на пролетњу тачку (или звезде) него с обзиром на Сунце. Обилажење око Сунца чини један додатни окрет Земље према систему звезда. То значи да ће број звезданих дана у Сунчевој (тропској) години бити за јединицу већи од броја Сунчевих дана у Сунчевој години:

(Т + 1) звездани дан = Т Сунчев дан

где је Т - Сунчева или тропска година која износи 365 д 5 х 48 мин 46 с = 365,24219 д, па се добија:

1 звездани дан = 23 х 56 мин 4 с

Звездани дан дели се сам по себи у 24х звезданог времена, а сати, минуте и секунде звезданог времена такоде трају краће од сата, минута и секунди Сунчевог времена:

1 звездани сат = 59 мин 50 с

1 звездана минута = 59,8 с

Звездано време зависи од годишњег доба. Оног часа када је Сунце у пролетњој тачки с којом заједно пролази кроз горњу кулминацију подне је (12 х Сунчева времена), али истодобно је и почетак звезданог дана (0 х звезданог времена). Наредног ће се дана Сунце наћи источније од пролетње тачке, јер оно међу звездама одмиче на исток, па ће у дневној вртњи неба „заостајати” за звездама и касније проћи него пролетња тачка. Када угао између сатног круга пролетње тачке и Сунца порасте на 90° (почетак лета), звездано ће време бити „млађе” од Сунчева за 6 х; када порасте на 180° (почетак јесени), звездано време једнако је Сунчевом; када разлика досегне 270° (почетак зиме), звездано ће време бити за 6 х "старије" од Сунчевог.

Средњи Сунчев дан

Сунце се не креће једноликом брзином по еклиптици, а еклиптика се не подудара с небеским екватором. По еклиптици се Сунце не креће једнолико, јер његово привидно кретање само одражава право кретање Земље око Сунца; Земља се по еклиптичној стази креће промењивом брзином. Стога Сунце не прелази сваког дана једнаке углове по еклиптици. Сунце исто мења своју угаону удаљеност од небеског екватора. То значи да оно осим кретања упоредо с небеским екватором изводи још и кретање у смеру окомитом на екватор. На пример, дан после почетка пролећа, Сунце ће се наћи нешто северније од небеског екватора. Дневни помаци на север или на југ од небеског екватора највећи су у доба равнодневница, а у доба око солстиција Сунце се креће успоредо с небеским екватором. То значи, и када би се Сунце еклиптиком и кретало равномерно, његова се пројекција на небески екватор не би кретала равномерно.

Прави Сунчеви дани не трају зато једнако. Средњи Сунчев дан (или напросто дан) је просек свих правих Сунчевих дана у току тропске или Сунчеве године. Данас се трајање средњег Сунчевог дана прати помоћу атомских сатова. Године 1967. договорено је да се уместо секунде одређене из кретања Земље, као јединица времена користи атомска секунда или секунда одређена атомским сатом. Та је секунда повезана с трајањем тропске или Сунчеве године 1900. Секундом се сматра раздобље времена који је био 31 556 925,9747 пута садржан у тој тропској години. Како се дужина дана и тропске године с временом мењају, то се ради усклађења времена дана с календаром убацује у календарски дан додатна (прекобројна) секунда.

Једначина времена

Природне појаве, као што су излазак и залазак Сунца, те горња кулминација (право месно подне), зависе од кретања правог Сунца. Да би се тренутак дана повезао са сатном кружницом на којој се налази Сунце, установљена је разлика правог и средњег Сунчева времена. Разлика је позната под називом једначина времена:

једначина времена = право Сунчево време - средње Сунчево време

Средње Сунчево време

Пошто се свако време, звездано и Сунчево, мери сатним углом (у односу на меридијан посматрача), оно је локалног карактера. Свака земљописна дужина има своје време. Ако је код нас подне, западно од нас ће бити још јутро, а источније од нас ће бити поподне. Сваких 15° земљописне дужине доноси разлику месних времена од 1 сат. Зато је на некој земљописној дужини λ, средње Сунчево време једнако:

T_m = UT ± λ

Код источних земљописних дужина предзнак је позитиван, код западних негативан. Светско или универзално време УТ (енг. Universal Time) средње је Сунчево време на 0° меридијану или гриничком меридијану. Земљописна дужина λ се може изразити у временским јединицама користећи следеће односе: 1 х = 15°; 1 мин = 15'; 1 с = 15"; 1° = 4 мин; 1' = 4 с; 1" = 0,066 с.

Координирано светско време УТЦ

У друштвеним заједницама успостављено је појасно или зонско време. Уместо да се свако место равна по својем средњем Сунчевом времену које започиње у месну поноћ, читаве државе или њихови делови имају заједничко време. Цела је Земља расподељена на 24 временске зоне или појаса. Средишњи меридијани временске зоне размакнути су за 15°. Унутар сваке зоне поштује се јединствено време. Поједине државе су увеле и летње рачунање времена (енг. Daylight saving time или ДСТ), којим се током летних месеци, казаљке пребацују обично за један сат унапред у односу на координирано светско време (енг. Coordinated Universal Time или УТЦ). На Балкану се примењује средњоевропско време или УТЦ+1 (тачније речено средњоевропско зимско време), које је одређено средњим Сунчевим временом за источну земљописну дужину од 15° Е, а од 1983. примењује се и летње рачунање времена. Када се жели исказати временски редослед појава опажаних на различитим земљописним дужинама, као и праве временске разлике, тренутак времена изражава се помоћу координираног светског времена УТЦ.

Право Сунчево време

Односи правог и средњег Сунчевог времена, месног и зонског, користе се да се утврди колико је сати у тренутку правог времена. Грађанско време је средње Сунчево време само за одређени меридијан.

Датумска граница

Тренутак поноћи у некој временској зони одељује прошли дан од идућег дана. Дакле, постоји једна природна граница датума (надневка) која се непрестано покреће од временске зоне до зоне. Зато на Земљи мора постојати још једна граница датума, јер два подручја на Земљи, која истодобно имају два различита датума, морају се сучељавати на две, а не само на једној граници. Зато је постављена чврста датумска граница, и то у најмање насељеном подручју Тихог океана. С обе стране границе исто је време у дану, јер је једнака осунчаност, али се сусрећу два различита датума. Изводи се правило да приликом преласка датумске границе треба један дан одузети ако се путује са запада на исток, а додати један дан кад се путује с истока на запад. Путовањем на исток путник залази у подручје све „старијег” дана, мора помицати сатну казаљку непрестано унапред, па на читавом кругу око Земље напуни један дан. Зато стекне један дан више, па га при преласку датумске границе мора одбити.

Види још

• Дан
• Сидеричко време
• Сидерички месец
• Синодички дан
• Синодички месец
• Звездана година или сидеричка година

Литература

• Астрономицал Алманац фор тхе Yеар 2017. Wасхингтон анд Таунтон: УС Говернмент Принтинг Оффице анд Тхе УК Хyдрограпхиц Оффице. 2016. ИСБН 978-0-7077-41666. 
• Бакицх, Мицхаел Е. (2000). Тхе Цамбридге Планетарy Хандбоок. Цамбридге Университy Пресс. ИСБН 978-0-521-63280-5. 
• „Еартх Ротатион Англе”. Интернатионал Еартх Ротатион анд Референце Сyстем Сервице. 2013. Приступљено 20. 3. 2018. 
• Еxпланаторy Супплемент то тхе Епхемерис. Лондон: Хер Мајестy'с Статионерy Оффице. 1961. 
• „Тиме анд Фреqуенцy фром А то З, С то Со”. Натионал Институте оф Стандардс анд Тецхнологy. 
• Урбан, Сеан Е.; Сеиделманн, П. Кеннетх, ур. (2013). Еxпланаторy Супплемент то тхе Астрономицал Алманац (3рд изд.). Милл Валлеy, ЦА: Университy Сциенце Боокс. ИСБН 978-1-891389-85-6. 
• Хелyар, А.Г. „Сун Дата”. Архивирано из оригинала 11. 1. 2004. г. 
• Мееус, Ј (1997). Матхематицал Астрономy Морселс. Рицхмонд, Виргиниа: Wиллман-Белл. 
• МцЦартхy, Деннис D.; Сеиделманн, П. Кеннетх (2009). ТИМЕ Фром Еартх Ротатион то Атомиц Пхyсицс. Wеинхеим: Wилеy ВЦХ. ИСБН 978-3-527-40780-4. 
• Хуyгенс, Цхристиаан (1665). Корт Ондерwyс аенгаенде хет гебруyцк дер Хорологиен тот хет винден дер Ленгхтен ван Оост ен Wест. Тхе Хагуе: [публисхер ункноwн]. 

Спољашње везе

• Калкулатор сидеричког времена