Cerul — astronomie

Timpul sideral: de ce răsar stelele mai devreme în fiecare noapte

O zi siderală durează aproximativ 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde: timpul în care Pământul face o rotație completă față de stelele îndepărtate. O zi solară are în medie 24 de ore, pentru că Pământul se deplasează și pe orbita sa. Diferența de aproape patru minute face ca stelele să răsară cu circa patru minute mai devreme în fiecare noapte.

Dacă privești aceeași stea în mai multe seri senine, vei observa ceva interesant: ajunge într-un anumit punct al cerului puțin mai devreme în fiecare noapte. Ceasul tău nu greșește, iar acesta nu este o iluzie. Este o consecință directă a felului în care Pământul se rotește și se deplasează în jurul Soarelui, iar astronomii o urmăresc cu ajutorul timpului sideral (timp măsurat după stele, nu după Soare).

Ziua solară și ziua siderală

Viața de zi cu zi se ghidează după Soare. O zi solară este intervalul dintre două momente succesive în care Soarele ajunge cel mai sus pe cer, de la un amiază la următoarea. În medie, are 24 de ore, iar ceasurile noastre și fusurile orare se bazează pe ea.

Ziua siderală folosește un alt reper: stelele îndepărtate, care pentru acest scop pot fi considerate fixe. Este timpul de care are nevoie Pământul pentru a se roti exact o dată față de ele, adică aproximativ 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde.

De ce apare diferența? Pentru că Pământul nu doar se rotește, ci se și deplasează pe orbita din jurul Soarelui. Când planeta a făcut o rotație completă față de stele, a parcurs deja o mică parte din drumul ei anual. Soarele nu a revenit încă în același loc pe cer, iar Pământul trebuie să se rotească puțin mai mult până la următoarea amiază.

Diferența de aproximativ patru minute

Pământului îi trebuie aproximativ 365,25 de zile ca să ocolească Soarele. Un cerc complet are 360 de grade, deci în fiecare zi punctul nostru de vedere se deplasează cu aproximativ un grad. Pământul se rotește cu circa 15 grade pe oră, așa că un grad înseamnă aproximativ patru minute. Aceasta este diferența: 24 de ore minus aproximativ 3 minute și 56 de secunde dă ziua siderală.

Consecințele sunt ușor de verificat:

• fiecare stea răsare, trece prin meridian (linia imaginară nord–sud care trece prin punctul de deasupra capului) și apune cu aproximativ patru minute mai devreme, după ceas;
• într-o săptămână diferența ajunge la aproximativ o jumătate de oră, într-o lună la aproximativ două ore;
• într-un an se adună 24 de ore întregi. De aceea, într-un an Pământul face o rotație în plus față de stele decât numărul de zile solare: circa 366,25 față de 365,25.

Pe scurt, stelele nu se grăbesc. Ceasurile noastre urmează Soarele, nu stelele.

Cum se schimbă cerul de-a lungul anotimpurilor

Această deplasare acumulată explică de ce în anotimpuri diferite se văd constelații diferite. Dacă privești cerul la ora 22:00 în nopți succesive, tabloul alunecă lent spre vest, cu aproximativ un grad pe noapte. O constelație aflată sus, deasupra capului, la începutul lunii, se află mai jos și mai aproape de apus peste o lună, în timp ce în est apar altele noi.

Motivul este că, de-a lungul anului, partea de noapte a Pământului este orientată spre o altă direcție din spațiu. Stelele aflate în spatele Soarelui se pierd în lumina zilei; după trei luni, partea de noapte privește spre o altă zonă a cerului. Într-un an se dezvăluie pe rând regiuni diferite, în timp ce stelele aflate lângă polii cerești pot rămâne vizibile toată noaptea. Pentru un observator la latitudini nordice medii, stelele din jurul Stelei Polare nu apun niciodată.

Drumul Soarelui printre stele urmează ecliptica, iar constelațiile zodiacale se află de-a lungul ei, așa că fiecare dispare în strălucirea Soarelui o parte din an. Constelații precum Orion sunt repere sezoniere naturale: o priveliște de iarnă în emisfera nordică și aproape absentă de pe cerul serii vara. Pentru sfaturi practice, vezi cum să privim cerul.

Timpul sideral în calculele cerului

Astronomii folosesc timpul sideral și ca mod de a exprima ora. Timpul sideral local este definit pentru un anumit loc și arată ce puncte ale cerului trec acum prin meridianul locului. Prin definiție, el este egal cu ascensia dreaptă (echivalentul ceresc al longitudinii, măsurat de-a lungul ecuatorului ceresc) a obiectelor aflate în acel moment pe meridian.

Acest lucru este foarte practic. Dacă știi timpul sideral local, știi ce obiecte se află cel mai sus și sunt cel mai bine plasate pentru observare. Telescoapele sunt adesea îndreptate după el, iar observatoarele își planifică nopțile astfel încât țintele să fie aproape de meridian, unde lumina lor străbate cea mai mică grosime de atmosferă.

Numărătoarea pornește de la punctul echinocțiului de primăvară, unde Soarele traversează ecuatorul ceresc la echinocțiu. Deoarece acest punct se deplasează lent pe măsură ce axa Pământului oscilează în precesie, calculele precise includ mici corecții. În astronomia riguroasă, timpul sideral se calculează din formule și date acceptate, iar precizia depinde de modelele folosite; vezi efemeride și precizie.

Conceptul contează și pentru hărțile cerului legate de un moment și un loc. Pentru a afla care părți ale cerului răsar la o anumită oră, ai nevoie de timpul sideral local, de aceea ora nașterii exactă contează când se întocmește o hartă: partea astronomică a calculului o folosește pentru a găsi ce grade ale eclipticii răsar și care culminează (trec prin meridian) în acel moment.

Pe scurt

Ziua solară urmează Soarele și are în medie 24 de ore. Ziua siderală urmează stelele și durează aproximativ 23 de ore și 56 de minute. Diferența de aproape patru minute, acumulată într-un an, transformă cerul nopții într-un calendar care se rotește încet: în fiecare seară stelele răsar puțin mai devreme, iar de-a lungul anului vedem părți diferite ale cerului.

Pozițiile din Astronativa sunt exacte astronomic. Interpretarea este pentru inspirație. · Glosar · Termeni · Confidențialitate · Mulțumiri