§ 3.02. Звездное и солнечное время. Всемирное время

Звездное время на меридиане места наблюдения (местное звездное время) определяется и измеряется часовым углом точки весеннего равноденствия Т (рис. 56). Местное звездное время основного (гриничского) меридиана называется

гриничским звездным временем Имеем соотношение

где — долгота места наблюдения (считается положительной к западу от Гринича и отрицательной к востоку)

Как уже было указано выше, положение плоскости меридиана истинной точки весеннего равноденствия не остается неизменным, так как точка весны участвует в сложном движении: она движется в плоскости эклиптики со скоростью в год (общая прецессия по долготе — см. гл. 2). На общую прецессию в долготе накладываются периодические колебания (нутация). Соответствующее истинной точке весны звездное время называется истинным звездным временем.

Рис. 56. Местное ззездчое время,

Истинную точку весеннего равноденствия можно заменить средней точкой весны , которая обладает только прецессионным движением и определяет среднее равноденствие даты. Звездное время, измеряемое часовым углом средней точки весеннего равноденствия , называется средним звездным временем и отличается от истинного звездного времени на величину полной нутации по прямому восхождению

Звездное время легко измеримо: оно равно прямому восхождению а в момент прохождения звезды через местный меридиан

Гриничское звездное время в этот момент равно

Следует помнить, что для каждой звезды существует критическая дата, в которую происходят две верхние кульминации этой звезды: одна не позже после начала даты, другая — не ранее до начала следующей даты, вследствие того, что звездные сутки на короче средних солнечных (см. стр. 160, 161).

Прямые восхождения звезд при определениях времени берутся из фундаментальных каталогов звездных положений с учетом движения точки весеннего равноденствия (§ 2.26). По решению XI Генеральной ассамблеи MAC (Беркли, США; 1961) для этой цели рекомендован «The Fourth Fundamental Catalogue» (FK4).

При определении звездного времени, кроме прецессии и нутации точки весеннего равноденствия, учитывают также изменение положения плоскости местного меридиана вследствие движения полюсов Земли и короткопериодических неравенств в угловой скорости ее вращения.

Период вращения Земли в эфемеридных секундах можно представить формулой

где Т — время в юлианских столетиях по 36 525 эфемеридных суток от эпохи суточное изменение флуктуации долготы Луны В, входящей в выражение редукции для перехода от всемирного времени к эфемеридному

(см. § 3.06).

Из-за прецессии средние звездные сутки продолжительностью в среднего звездного времени на короче действительного периода вращения Земли. Истинные звездные сутки отличаются от периода вращения Земли на переменную величину, зависящую от нутации земной оси вращения.

Истинное звездное время из-за своей неравномерности непригодно для измерения промежутков времени и применяется только для определения моментов времени (эпох).

Выражение часового угла истинной точки весеннего равноденствия относительно мгновенного местного меридиана можно представить в виде

где — равномерно меняющееся время ньютоновой механики, — общая прецессия по прямому восхождению, — нутация по прямому восхождению, - изменение положения плоскости местного меридиана из-за движения полюсов и изменения направления

вертикали, средний наклон эклиптики в фундаментальную эпоху средний наклон эклиптики даты.

Истинное солнечное время — часовой угол центра истинного Солнца относительно местного меридиана с долготой I от Гринича, измененный на

Среднее солнечное время — часовой угол центра среднего экваториального Солнца относительно местного меридиана с долготой I от Гринича, измененный на .

Разность называется уравнением времени и выражается приближенным равенством

где — средняя аномалия истинного Солнца, Г — средняя долгота перигея солнечной орбиты. График уравнения времени Е представлен на рис. 57.

Значение величины «уравнение времени на начало каждых суток года приводится в астрономических ежегодниках.

Рис. 57, График уравнения времени.

Всемирное время — это местное среднее солнечное время на гриничском меридиане. Соответствующая система измерения времени — система всемирного времени, обозначаемая (Universal Time) [или ] (Temps Universel), или применяется для фиксации моментов наблюдения небесных объектов и астрономических явлений и до 1960 г. применялась как система основного аргумента всех астрономических эфемерид. Астрономические эфемериды после 1960 г. публикуются по

аргументу «эфемеридное время», за исключением эфемерид для физических наблюдений Солнца, Луны и планет. Необходимо иметь в виду, что аргумент основных эфемерид Солнца и планет, основанных на гравитационных теориях движения, выражен как до, так и после 1960 г. фактически в системе эфемеридного времени, так как в этом случае старое название аргумента «всемирное время» лишь формально заменено новым названием «эфемеридное время». [См. § 3.05.]

До 1 января 1925 г. астрономическая система счета времени обозначалась GMT (Greenwich Mean Time) и означала время в средних солнечных сутках, которое отсчитывалось от среднего гриничского полудня соответствующей даты, начинавшейся по гражданскому счету времени в среднюю гриничскую полночь, т. е. на раньше.

После 1 января 1925 г. в астрономической практике повсеместно введена система гражданского счета времени, обозначаемая теперь через Обозначение всегда относится к времени, отсчитываемому от средней гриничской полуночи, даже для моментов времени и до 1925 г.

Для юлианской системы сплошного счета суток прежний принцип счета суток от среднего гриничского полудня, следующего за гриничской полуночью, определяющей момент начала рассматриваемой календарной даты, сохранился и после 1 января 1925 г.

Таким образом,

где — часовой угол центра истинного Солнца.