Himlen – astronomi

Stjärntid: varför stjärnorna går upp tidigare varje kväll

Ett stjärndygn varar cirka 23 timmar 56 minuter 4 sekunder: den tid det tar för jorden att rotera ett varv i förhållande till de avlägsna stjärnorna. Ett soldygn är i genomsnitt 24 timmar eftersom jorden också rör sig längs sin bana. Skillnaden på nästan fyra minuter gör att stjärnorna går upp ungefär fyra minuter tidigare varje natt.

Följ samma stjärna under några klara kvällar och du märker något märkligt: den når en viss punkt på himlen lite tidigare för varje natt. Din klocka går inte fel, och det är ingen synvilla. Det är en direkt följd av hur jorden roterar och rör sig runt Solen, och astronomer håller reda på det med stjärntid (tid som mäts efter stjärnorna i stället för efter Solen).

Soldygn och stjärndygn

Vardagen styrs av Solen. Ett soldygn är tiden mellan två tillfällen då Solen står som högst på himlen, från en middag till nästa. I genomsnitt är det 24 timmar, och våra klockor och tidszoner bygger på det.

Ett stjärndygn använder en annan referens: de avlägsna stjärnorna, som i det här sammanhanget i praktiken är fasta. Det är den tid jorden behöver för att rotera exakt ett varv i förhållande till dem, cirka 23 timmar, 56 minuter och 4 sekunder.

Varför skiljer de sig åt? För att jorden inte bara roterar, utan också rör sig längs sin bana runt Solen. När planeten har gjort ett helt varv i förhållande till stjärnorna har den redan färdats en liten bit av sin årliga bana. Solen har därför ännu inte kommit tillbaka till samma plats på himlen, och jorden måste rotera en bit till före nästa middag.

Skillnaden på ungefär fyra minuter

Jorden behöver cirka 365,25 dygn för att kretsa runt Solen. Ett helt varv är 360 grader, så varje dygn förskjuts vår utsiktspunkt med ungefär en grad. Jorden roterar cirka 15 grader per timme, så en grad tar ungefär fyra minuter. Det är skillnaden: 24 timmar minus cirka 3 minuter 56 sekunder ger stjärndygnet.

Följderna är lätta att kontrollera:

• varje stjärn går upp, passerar meridianen (den tänkta nord–sydliga linjen genom punkten rakt ovanför dig) och går ned ungefär fyra minuter tidigare enligt klockan;
• på en vecka blir det ungefär en halvtimme, på en månad ungefär två timmar;
• på ett år uppgår det till hela 24 timmar. Därför gör jorden under ett år ett varv mer i förhållande till stjärnorna än antalet soldygn: cirka 366,25 mot 365,25.

Kort sagt: stjärnorna har inte bråttom. Våra klockor följer Solen, inte stjärnorna.

Hur himlen förändras under årstiderna

Den här ackumulerade förskjutningen förklarar varför olika stjärnbilder syns under olika årstider. Om du tittar på himlen klockan 22 flera nätter i följd glider mönstret långsamt västerut, ungefär en grad per natt. En stjärnbild som står högt upp i början av en månad står lägre och närmare nedgång en månad senare, medan nya dyker upp i öster.

Orsaken är att jordens nattsida under året vänds mot olika håll i rymden. Stjärnor bakom Solen drunknar i dagsljuset; tre månader senare blickar nattsidan mot en annan del av himlen. Under ett år avslöjas olika områden i tur och ordning, medan stjärnor nära himlens poler kan förbli synliga hela natten. För en observatör på nordliga mellanbredder går stjärnorna kring Polstjärnan aldrig ned.

Solens bana bland stjärnorna följer ekliptikan, och zodiakens stjärnbilder ligger längs den, så var och en försvinner i Solens sken under en del av varje år. Stjärnbilder som Orion är naturliga årstidsmarkörer: en vintersyn på norra halvklotet och nästan frånvarande på kvällshimlen om sommaren. Praktiska tips hittar du i så tittar du på himlen.

Stjärntid i beräkningar av himlen

Astronomer använder också stjärntid som ett sätt att ange klockslag. Lokal stjärntid gäller för en bestämd plats och visar vilka punkter på himlen som just nu passerar den lokala meridianen. Per definition motsvarar den rektascensionen (himlens motsvarighet till longitud, mätt längs himmelsekvatorn) hos de objekt som just nu står på meridianen.

Det är mycket praktiskt. Om du känner till den lokala stjärntiden vet du vilka objekt som står högst och är bäst placerade för observation. Teleskop riktas ofta efter den, och observatorier planerar sina nätter så att målen står nära meridianen, där ljuset passerar minst atmosfär.

Räkningen utgår från vårdagjämningspunkten, där Solen korsar himmelsekvatorn vid dagjämningen. Eftersom den punkten sakta förskjuts när jordaxeln gungar i precessionen ingår små korrektioner i precisa beräkningar. I noggrann astronomi beräknas stjärntiden därför utifrån vedertagna formler och data, och noggrannheten beror på vilka modeller som används; se efemerider och noggrannhet.

Begreppet är också viktigt för himmelskartor knutna till ett ögonblick och en plats. För att räkna ut vilka delar av himlen som går upp vid en viss tid behövs den lokala stjärntiden. Därför spelar en exakt födelsetid roll när ett horoskop ritas: den astronomiska delen av beräkningen använder den för att hitta vilka grader av ekliptikan som stiger och vilka som kulminerar (passerar meridianen) i just det ögonblicket.

Kort sammanfattat

Soldygnet följer Solen och är i genomsnitt 24 timmar. Stjärndygnet följer stjärnorna och varar cirka 23 timmar 56 minuter. Skillnaden på nästan fyra minuter, ackumulerad under ett år, gör nattens himmel till en långsamt vridande kalender: varje kväll går stjärnorna upp lite tidigare, och under året ser vi olika delar av himlen.

Positionerna i Astronativa är astronomiskt exakta. Tolkningen är till för inspiration. · Ordlista · Villkor · Integritet · Tack