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恆星年。原圖鏈接

恆星年(Sidereal year)是太陽在天球上返回到對恆星而言的相同位置上的時間。恆星年是地球的軌道週期。一恆星年等於365.25636042 平太陽日,即365日6小時9分鐘10秒。一個真實的週期數總與兩個天體相對的週期數相差整整一週。回歸年比恆星年短20分鐘又24秒。

概述

恆星年是地球太陽一周實際所需的時間間隔,也就是從地球上觀測,以太陽和某一個恆星在同一位置上為起點,當觀測到太陽再回到這個位置時所需的時間,只在天文學上使用。一個恆星年等於365.25636個平太陽日或365日6時9分10秒。恆星年長度為365.25636日,即365日6小時9分10秒。 [1]

以恆星為基準,量測地球環繞太陽公轉一圈所需之時間。以恆星時間表示,在1980年之恆星年為365d 6h 9min 9.5525s,而以每年約9.5x10-5s增長。 [2] 「恆星年」是地球圍繞太陽公轉的真正週期,也就是地球圍繞太陽公轉360°。

恆星周期

以地球自轉為基礎的時間計量系統稱為世界時系統。日、月、年、世紀的時間計量屬天文學 中的曆法範疇。以地球自轉運動為基礎的時間單位稱為日,以月球繞地球公轉運動為基礎的時間單位稱為月,以地球繞太陽公轉運動為基礎的時間單位稱為年。天文學以恆星為標準量度地球自轉的周期,叫做地球自轉的恆星周期,也就是一個恆星日。1恆星日=平太陽日的23小時56分4秒,是地球真正的自轉周期。以太陽為標準量度地球的自轉周期叫做真太陽日。

真太陽日

由於地球公轉的原因,真太陽日並不等於地球自轉一周所需的時間(恆星日),而是比恆星日約長3分56秒。又由於地球公轉軌道是橢圓形的,在近日點的運動快於在遠日點的運動,因此一年之內不同季節其運動並不是勻速,所以每個真太陽日的長短也不相等。

恆星年(sidereal year),屬於恆星時間計量系統,是太陽在黃道上的視位置相對遙遠恆星變化360°所經歷的時間。也相當於地球相對於遙遠恆星在繞太陽公轉軌道上運行360°所經歷的時間。在2000年,恆星年的平均長度(即平恆星年)為365.25636天(SI day)。恆星年比回歸年要長20分24.5秒,這是由於地球自轉軸的進動導致的,而這個差異被稱為歲差。[3]

天體運行

太陽相對於恆星的運動

即使在黎明之際的東方天空,也不可能同時看見太陽和星星,總要等待一、二個星期才能看出移動的現象。例如,在北半球的七月,在黎明天空中是看不見獵戶座的,但到了八月就能看見。經過一年的時間,所有的星座都會在天空中運轉一週。

在黎明之前有規律的觀察天空,比較會被注意到,也容易測量的運動是日出位置在南北方向上的移動。以這種運動定義的回歸年是格裡曆的基礎,這也是許多文明會以特殊的恆星(像是天狼星)在東方的黎明之際能被觀察到的那一天做為一年開始的原因。在史詩詩人赫西俄德的《工作和時日》中,一年之中播種、收穫等等,都要參考特定的恆星首度在黎明之際被看見的日子來決定。

相似名詞

回歸年

回歸年(tropical year),也稱為太陽年(solar year),屬於太陽時間計量系統,是太陽的平黃經變化360°所經歷的時間。由於太陽視運動不是均勻的,選取不同的起點會得到不同的長度。若選取春分點作為基準,太陽從春分點出發運行一周再次回到春分點的時間為春分點年。在2000年,回歸年的平均長度(即平回歸年)為365.24219天(SI day)。

歲差造成差異

追溯到伊巴谷的時代,測量恆星的目的只是要確認回歸年的確實長度。事實上,恆星年因為進動的緣故,恆星年比回歸年長了一點點,一個恆星年大致等於1.0000385回歸年(1 + 1/26000回歸年)。這種差異是歲差造成的,這意味著經過長時間之後,以恆星年為基礎的日曆會逐漸和季節不同步,大約每71年會有一天的改變。

影片

回歸年與恆星年(103上高二)

參考資料