Waktu ikut bintang - Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas

Waktu ikut bintang - Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas
Pergi ke kandungan
Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Satu jam astronomi dengan dial menunjukkan kedua-dua masa siderius dan masa suria.
Waktu ikut bintang
(atau
waktu siderius
bahasa Inggeris
sidereal time
) ialah sistem penyimpanan masa yang
ahli astronomi
gunakan untuk mencari objek angkasa. Dengan menggunakan masa siderius memungkinan untuk menghalakan
teleskop
ke koordinat yang betul di langit malam. Secara ringkas, masa ikut bintang adalah "skala masa berdasarkan
kadar putaran Bumi
diukur kepada bintang-bintang tertentu"
dan bukannya matahari.
Dari satu
titik pemerhatian
yang diberikan, bintang yang ditemui di sesebuah lokasi di langit akan dijumpai di lokasi yang sama pada malam yang lain pada masa yang sama. Ini adalah sama dengan bagaimana masa yang ditentukan oleh
jam matahari
boleh digunakan untuk mencari kedudukan
Matahari
. Sama seperti Matahari dan
Bulan
muncul di timur dan terbenam di barat disebabkan oleh putaran bumi, begitu juga bintang-bintang. Kedua-dua masa suria dan masa ikut bintang menggunakan kekerapan putaran Bumi pada paksi kutubnya, masa suria berikutan Matahari sementara masa siderius mengikuti bintang. Lebih tepatnya, masa siderius adalah sudut, diukur dari
meridian
pemerhati, di sepanjang
khatulistiwa samawi
, ke
bulatan agung
yang melewati
ekuinoks Mac
dan kedua-dua kutub, dan biasanya dinyatakan dalam jam, minit, dan saat.
Masa biasa yang ditunjukkan pada jam yang biasa digunakan mengukur kitaran yang lebih sedikit panjangnya, bukan sahaja panjang berbanding untuk putaran paksi bumi tetapi juga untuk pusingan tahunan Bumi mengelilingi Matahari kurang dari 1 darjah sehari (sebenarnya kepada
arkasaat
yang terdekat, ia mengambil 365.2422 hari untuk berpusing, oleh itu 360 darjah/365.2422  hari = 0.9856° atau 59′ 8″ setiap hari, iaitu sedikit kurang daripada 1 darjah sehari).
Satu min
hari ikut bintang
ialah 23 jam, 56 minit, 4,0916 saat (
7001239344699000000♠
23.934
4699
jam atau
6999997269580000000♠
0.997
269
58
min hari suria), masa yang diperlukan Bumi untuk membuat satu putaran relatif dengan
ekuinoks vernal
. (Disebabkan
nutasi
, hari siderius sebenar tidak begitu malar.) Ekuinoks vernal itu sendiri meliuk perlahan ke barat berbanding dengan bintang-bintang yang ditetapkan, melengkapkan satu pusingan dalam kira-kira 26,000 tahun, jadi hari ikut bintang atau "hari siderius" yang namanya tidak berapa pada ("siderius" berasal dari perkataan Latin
sidus
bermaksud "bintang") ialah 0.0084 saat lebih pendek daripada tempoh putaran Bumi berbanding dengan bintang tetap.
Tempoh "siderius" yang lebih lama dipanggil
hari najam
oleh
Perkhidmatan Putaran Bumi dan Sistem Rujukan Antarabangsa
(IERS). Ia juga dirujuk sebagai tempoh putaran perbintangan, atau semata-mata sebagai tempoh putaran.
Peta bintang di langit malam menggunakan
sudut istiwa
dan
jarak hamal
sebagai koordinat. Ini sepadan dengan
latitud
dan
longitud
. Semasa
sudut istiwa
diukur dalam darjah,
jarak hamal
diukur dalam unit masa, kerana ia lebih sesuai untuk menamakan kedudukan di langit berkaitan dengan masa ketika mereka melintasi
meridian
Di langit,
meridian
adalah garis khayalan utara ke selatan yang melewati titik secara tepat di atas kepala (
zenith
). Jarak hamal sesuatu objek yang menyeberang meridian adalah sama dengan masa siderius semasa (ketara), dengan mengabaikan untuk tujuan sekarang bahawa sebahagian daripada wilayah rantau lilit kutub utara di kutub jumantara utara (untuk pemerhati di hemisfera utara) atau di selatan kutub jumantara selatan (untuk pemerhati di hemisfera selatan) yang melintasi meridian dengan cara yang lain.
Disebabkan Bumi mengorbit Matahari sekali setahun, masa siderius di mana-mana tempat dan masa tertentu akan tertambah kira-kira empat minit berbanding
masa awam
tempatan, setiap 24 jam, sehingga, selepas setahun berlalu, satu "hari" tambahan siderius telah berlalu berbanding jumlah hari suria yang telah berlalu.
Masa ikut bintang dan masa suria
sunting
sunting sumber
Masa siderius vs masa suria.
Atas kiri
: sebuah bintang yang jauh (bintang jingga kecil) dan Matahari berada di
rembangan
, di meridian tempatan
Pusat
: hanya bintang jauh berada di rembangan (min hari siderius).
Kanan
: beberapa minit kemudian Matahari di meridian tempatan lagi. Satu
hari suria
sudah lengkap.
Masa suria
diukur oleh
gerak harian
ketara, dan waktu tengah hari di waktu suria ketara adalah saat matahari tepat di selatan atau utara (bergantung kepada latitud pemerhati dan musim). Satu min hari suria (apa yang biasanya kita ukur sebagai "hari") adalah masa purata antara matahari tengah hari tempatan ("purata" kerana ia sedikit berbeza sepanjang tahun).
Bumi membuat satu putaran di sekeliling paksinya dalam satu hari siderius; semasa tempoh itu, ia menggerakkan jarak yang pendek (kira-kira 1 °) sepanjang orbitnya mengelilingi Matahari. Jadi selepas hari siderius lengkap, Bumi masih perlu berputar lebih sedikit sebelum Matahari berada di kedudukan tengah hari tempatan mengikut waktu suria. Oleh itu, satu hari suria bermakna hampir 4 minit lebih panjang daripada satu hari ikut bintang.
Bintang-bintang begitu jauh hinggakan pergerakan bumi sepanjang orbitnya hampir tidak membezakan arah mereka dengan jelas (lihat,
paralaks
), dan jadi mereka kembali ke titik tertinggi mereka pada hari siderius.
Satu lagi cara untuk melihat perbezaan ini adalah untuk melihat bahawa Matahari kelihatan bergerak secara relatif dengan bintang-bintang mengelilingi Bumi sekali setahun. Oleh itu, terdapat kurang satu
hari suria
setiap tahun berbanding hari-hari siderius. Ini menjadikan hari ikut bintang sekitar
365.24
366.24
kali panjang hari suria 24 jam, memberikan kira-kira 23 j 56 min 4.1 s (86,164.1 s).
Kesan liukan
sunting
sunting sumber
Putaran bumi bukanlah putaran mudah di sekeliling paksi yang akan sentiasa selari dengan dirinya sendiri. Paksi putaran bumi itu sendiri berputar terhadap paksi kedua,
ortogonal
dengan orbit bumi, mengambil kira-kira 25,800 tahun untuk melaksanakan putaran lengkap. Fenomena ini dipanggil
liukan ekuinoks
. Disebabkan liukan ini, bintang-bintang kelihatan bergerak mengelilingi Bumi dengan cara yang lebih rumit daripada putaran tetap yang mudah.
Atas sebab ini, untuk memudahkan penerangan tentang orientasi Bumi dalam astronomi dan
geodesi
, adalah konvensional untuk mencatat kedudukan bintang-bintang di langit menurut sudut istiwa dan jarak hamal, yang didasarkan pada rangka yang mengikuti liukan Bumi, dan untuk menjejaki putaran Bumi, melalui masa siderius, relatif kepada rangka ini juga. Dalam rangka rujukan ini, putaran bumi hampir tetap, tetapi bintang-bintang kelihatan berputar perlahan-lahan dengan tempoh kira-kira 25,800 tahun. Ia juga dalam rangka rujukan ini bahawa
tahun tropika
, tahun yang berkaitan dengan musim Bumi, mewakili satu orbit Bumi di sekeliling Matahari. Hari ikut bintang ditakrifkan secara tepat sebagai masa yang diambil untuk satu putaran Bumi dalam rangka rujukan liukan ini.
Takrifan
sunting
sunting sumber
Masa ikut bintang, pada sebarang masa (dan pada suatu kawasan tertentu yang ditentukan oleh garis bujur geografinya), atau lebih tepat masa siderius ketara tempatan (LAST), ditakrifkan sebagai
sudut jam
ekuinoks vernal di tempat itu: ia mempunyai nilai yang sama dengan
jarak hamal
mana-mana jasad samawi yang melintasi
meridian
tempatan pada waktu yang sama.
Saat ini ketika
ekuinoks
vernal melintasi meridian setempat, masa siderius ketara adalah pukul 00:00. Masa ikut bintang ketara Greenwich (GAST) adalah sudut sejam ekuinoks vernal di
meridian perdana
di
Greenwich
London
Masa ikut bintang setempat di mana-mana lokasi berbeza dari nilai masa siderius ketara Greenwich pada saat yang sama, dengan jumlahnya berkadaran dengan
longitud
tempatan. Apabila seseorang bergerak ke arah timur 15° longitud, Waktu ikut bintang adalah lebih besar dengan satu jam siderius (ambil perhatian bahawa ia tamat pada 24 jam). Tidak seperti perhitungan masa suria tempatan dalam
zon masa
, penambahan (biasanya) satu jam, perbezaan dalam masa ikut bintang tempatan dikira berdasarkan longitudsebenar yang diukur, terhadap ketepatan pengukuran longitud, bukan hanya pada keseluruhan jam.
Masa ikut bintang ketara (tempatan atau di Greenwich) berbeza dari masa siderius min (untuk kawasan dan detik yang sama) mengikut
persamaan ekuinoks
: perbezaan kecil dalam
jarak hamal
dRA
) selari dengan
khatulistiwa
, tidak melebihi ±1.2 s, disebabkan
nutasi
, gerakan 'anggukan' kompleks kutub paksi putaran bumi. Ia berpadanan dengan jumlah semasa nutasi dalam (
ekliptik
) longitud (
dψ
) dan kepada
keserongan
ekliptik
semasa, jadi
dRA
dψ
cos
Masa siderius min Greenwich (GMST) dan
UT1
berbeza antara satu sama lain dalam kadar, dengan masa siderius kedua sedikit pendek daripada UT1, maka (ketika 12:00 tengah hari pada 1 Januari 2000)
7000100273790935079♠
1.002
737
909
350
795
s masa siderius min adalah sama dengan 1 s UT1. Nisbah ini berbeza sedikit dengan masa, mencapai
7000100273790940979♠
1.002
737
909
409
795
selepas satu abad.
Untuk ketepatan dalam 0.1 s per abad, Masa siderius (Min) Greenwich (dalam jam dan bahagian perpuluhan jam) boleh dikira sebagai
GMST =
7001186973745580000♠
18.697
374
558
7001240657098244190♠
24.065
709
824
419
08
iaitu
ialah selang, dalam UT1 hari termasuk mana-mana bahagian dari sehari, sejak 1 Januari 2000, pada 12:00 UT (selang dikira positif jika ke hadapan untuk masa terkemudian daripada rujukan segera 2000), dan hasilnya bebas dari sebarang gandaan integer 24 jam untuk mengurangkannya kepada nilai dalam julat 0–24.
Dalam erti kata lain, Masa siderius Min Greenwich melebihi masa suria min di Greenwich dengan perbezaan sama dengan longitud matahari min rekaan yang digunakan untuk menentukan waktu matahari min (dengan longitud ditukar kepada masa seperti biasa pada kadar 1 jam untuk setiap 15 darjah), campur atau tolak anjakan sebanyak 12 jam (kerana masa suria min adalah diperhitungkan dari 00:00 tengah malam, bukannya tradisi astronomi pra-1925 di mana pukul 00:00 bermakna siang).
Waktu ikut bintang digunakan di balai cerap astronomi kerana masa ini menjadikan kerja ke atas jasad-jasad astronomi sangat mudah yang akan dapat diperhatikan pada waktu tertentu. Objek yang terletak di langit malam menggunakan
jarak hamal
dan
sudut istiwa
berbanding dengan
khatulistiwa samawi
(sama dengan longitud dan latitud di Bumi), dan apabila masa siderius adalah sama dengan jarak hamal objek itu, objek itu akan berada di titik tertinggi di langit, atau
rembang
, yang pada masa itu biasanya paling sesuai untuk pemerhatian, kerana
pemupusan atmosfera
diminimumkan.
Masa ikut bintang adalah ukuran kedudukan
Bumi
dalam putaran pada paksinya, atau masa yang diukur oleh
gerak harian
ketara ekuinoks vernal, yang sangat dekat dengan, tetapi tidak sama dengan, gerakan bintang. Mereka berbeza dengan liukan ekuinoks vernal dalam jarak hamal relatif dengan bintang-bintang.
Hari ikut bintang
bumi juga berbeza dari
tempoh putaran
relatif kepada bintang latar belakang dengan jumlah liukan dalam jarak hamal adalah selama satu hari (8.4 ms).
Nilai min
J2000
nya ialah 23 j 56 min
7000409053083300000♠
4.090
530
833
s.
Tempoh yang tepat dan perubahannya
sunting
sunting sumber
Min satu hari siderius dikira sekitar sepanjang 23 jam, 56 minit dan 4.1 saat. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh variasi kadar putaran Bumi, kadar jam siderius yang ideal menyimpang dari mana-mana jam sivil mudah. Dalam praktiknya, perbezaan itu dijejaki oleh perbezaannya
UTC
UT1
, yang diukur melalui teleskop radio dan disimpan pada fail dan boleh didapati kepada orang awam di
IERS
dan di
Balai Cerap Laut Amerika Syarikat
Katakan tahun tropika mempunyai
7002365242190402000♠
365.242
190
402
hari dari Simon et al.
ini memberikan hari siderius
7004864000000000000♠
86
400
7002365242190402000♠
365.242
190
402
7002366242190402000♠
366.242
190
402
, atau
7004861640905300000♠
86
164
.090
53
s.
Aoki et al.,
menakrifkan UT1 maka hari siderius yang diperhatikan pada awal 2000 akan menjadi
7000100273790935079♠
1.002
737
909
350
795
kali hari UT1 iaitu
7004864000000000000♠
86
400
s,yang memberi
7004861640905308330♠
86
164
.090
530
833
s UT1. Untuk masa dalam tempoh satu abad 1984, nisbah hanya berubah dalam tempat perpuluhan ke-11.
Kalkulator masa siderius berasaskan web
ini menggunakan nisbah terpenggal
7000100273790935000♠
1.002
737
909
35
Disebabkan ini adalah tempoh putaran dalam bingkai rujukan liukan, ia tidak secara langsung berkaitan dengan kadar putaran purata Bumi dalam bingkai inersia, yang diberikan oleh
iaitu
adalah hari najam yang lebih panjang yang diberikan oleh Aoki et al. sebagai 86
7002164098903697320♠
164.098
903
697
32
s.
Ini boleh dikira dengan menyatakan bahawa
adalah magnitud jumlah vektor dari putaran yang membawa kepada hari siderius dan liukan vektor putaran itu. Malah, tempoh putaran bumi berbeza-beza mengikut jam ke kiraan waktu antara tahun dengan kira-kira 1
milisaat
10
bersama-sama dengan kenaikan sekular dalam panjang hari kira-kira 2.3 ms setiap abad, kebanyakannya dari geseran geseran pasang surut yang melambatkan putaran Bumi.
11
Hari ikut bintang berbanding hari suria di planet lain
sunting
sunting sumber
Daripada lapan
planet
sistem suria
12
semua selain
Zuhrah
dan
Uranus
mempunyai putaran
searah
—iaitu, mereka berputar lebih daripada sekali dalam setahun dalam arah yang sama dengan mereka mengorbit Matahari, jadi Matahari terbit di timur. Zuhrah dan Uranus, bagaimanapun, mempunyai putaran
songsang
. Untuk putaran searah, rumus yang berkaitan dengan panjang hari siderius dan suria adalah
bilangan hari ikut bintang per tempoh orbit = 1 + bilangan hari suria per tempoh orbit
atau secara setara
panjang hari suria =
panjang hari sidereal
1 −
panjang hari sidereal
tempoh orbit
Sebaliknya, rumus dalam kes putaran songsang ialah
bilangan hari ikut bintang per tempoh orbit = −1 + bilangan hari suria per tempoh orbit
atau secara setara
panjang hari suria =
panjang hari sidereal
1 +
panjang hari sidereal
tempoh orbit
Semua planet suria yang lebih jauh dari Matahari berbanding Bumi adalah sama dengan Bumi dalam kes ini, kerana mereka mengalami banyak putaran per pusingan mengelilingi Matahari, hanya terdapat perbezaan kecil antara panjang hari siderius dan hari suria—nisbah yang sebelum kepada yang selepas tidak pernah kurang daripada nisbah Bumi 0.997. Tetapi keadaannya agak berbeza untuk
Utarid
dan Zuhrah. Hari siderius Utarid adalah kira-kira dua pertiga daripada tempoh orbitnya, jadi dengan rumus searah hari surianya berlangsung selama dua pusingan mengelilingi Matahari— tiga kali panjang hari sideriusnya. Zuhrah berputar songsang dengan hari siderius bertahan selama 243.0 hari Bumi, atau kira-kira 1.08 kali tempoh orbitnya 224.7 hari Bumi; Oleh itu, dengan rumus songsang hari suria adalah kira-kira 116.8 hari Bumi, dan ia mempunyai kira-kira 1.9 hari suria per tempoh orbit.
Mengikut konvensyen, tempoh putaran planet diberi dari segi siderius melainkan dinyatakan sebaliknya.
Lihat juga
sunting
sunting sumber
Masa anti-siderius
Putaran bumi
Rangka Rujukan Samawi Antarabangsa
Nokturnal (instrumen)
Bulan siderius
Tahun siderius
Hari sinodik
Instrumen transit
Rujukan
sunting
sunting sumber
sidereal' - Maklumat Kata"
Pusat Rujukan Persuratan Melayu
. Dewan Bahasa dan Pustaka
. Dicapai pada
20 Januari
2018
Cite has empty unknown parameter:
|dead-url=
bantuan
National Institute of Standards and Technology
[NIST], Time and Frequency Division. "Time and Frequency from A to Z."
Urban, S. E. & Seidelmann, P. K. (ed.) (2013).
Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac
. Mill Valley, CA: University Science Books. Glossary, s.v. hour angle, hour circle, sidereal time.
P K Seidelmann (ed.) (1992),
Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac
at page 52
(and at page 698).
Approximate sidereal time (US Naval Observatory)
Seidelmann, p. 48.
Aoki, S.; Guinot, B.; Kaplan, G. H.; Kinoshita, H.; McCarthy, D. D.; Seidelmann, P. K. (1982). "The new definition of Universal Time".
Astronomy and Astrophysics
105
(2): 359–361.
Bibcode
1982A&A...105..359A
Simon, J. L.; Bretagnon, P.; Chapront, J.; Chapront-Touzé, M.; Francou, G; Laskar, J. (1994). "Numerical expressions for precession formulas and mean elements for the Moon and the planets".
Astronomy and Astrophysics
282
. m/s. 663–683.
Bibcode
1994A&A...282..663S
Aoki, S.; Guinot, B.; Kaplan, G. H.; Kinoshita, H.; McCarthy, D. D.; Seidelmann, P. K. (1982). "The new definition of Universal Time".
Astronomy and Astrophysics
105
(2). m/s. 361.
Bibcode
1982A&A...105..359A
, see equation 19.
Hide, R., and J. O. Dickey: "Earth's variable rotation".
Science
253
(1991) 629–637.
Stephenson, F.R.
Historical eclipses and Earth's rotation
. Cambridge University Press, 1997, 557pp.
Bakich, Michael E.,
The Cambridge Planetary Handbook
, Cambridge University Press, 2000;
ISBN
0-521-63280-3
P. Kenneth Seidelmann, ed.,
Explanatory supplement to the Astronomical Almanac
, (Mill Valley, Cal.: University Science Books, 1992)
Pautan luar
sunting
sunting sumber
Web based siderius time calculator
App version for iOS devices
Build an internet synchronized siderius clock
Diarkibkan
2014-09-14 di
Wayback Machine
For more details, see the
article on siderius time
from Jason Harris' Astroinfo.
Diambil daripada "
Kategori
Horologi
Skala waktu
Unit masa
Kategori-kategori tersembunyi:
CS1 errors: empty unknown parameters
Rencana yang mengandungi teks bahasa bahasa Inggeris
Laman menggunakan templat Lang-xx
Pautan wayback templat webarchive
Waktu ikut bintang
Tambah topik