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太阳日为什么比恒星日长,恒星年为什么又比回归年长

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/11 05:04:44
太阳日为什么比恒星日长,恒星年为什么又比回归年长

首先,恒星日与太阳日的定义是不同的.
恒星日是地球转过360°后,与远处的恒星处于同一角度时的时间,对于地球来说,恰好转过360°.
而地球日是太阳光两次直射地球某一点(即太阳高度角最大,不一定是90°,随纬度和季节变化)时的时间差.这样一来,二者就有了差异.
地球在自转的同时,还在围绕太阳公转,如果我们认为远处的恒星是不动的(虽然肯定恒星有位移,但用作时间标准,必须选取位置足够远、位移足够小的恒星.何况只有20几个小时,任何恒星也跑不了多远),那么就必须考虑地球在自转一周的时间内,在公转轨道是转过的角度.就如图中所示,太阳昨天的直射点是P点,同时也正对着恒星A(就是图中的那颗恒星),当地球由A点自转到再一次正对着恒星A的P点时,是在图中的B点那个位置,此时P点再一次正对着恒星A,相对于恒星A来说,地球已经转过了一周(360°,一个恒星日),这是恒星日的定义.
但你看一下,当P点正对着恒星A时,是否也正对着太阳呢?还没有,还差一个很小的角度(图中为了表示清楚,这个角度放大了),这个角度就是恒星日与太阳日之间的差.地球还需要继续自转一定的角度,让P点再次正对着太阳,才是一个太阳日,这是太阳日的定义.
但地球在继续自转的同时,在公转轨道上也要移动一点,要移动到上图中的C点的位置,P点才正对着太阳,而这时P点已经不是正对着恒星A了,已经转过去了,转过的角度也是恒星日与太阳日之间的差.这个差按照角度说,是59′,按照时间说,是3分56秒.
就是说,地球只需要23小时56分4秒,就可以自转360°,完成一个恒星日.而地球必须花费24小时整,自转360°59′,太阳才能再一次直射地面上的同一点,完成一个太阳日.
换句话说,恒星日比太阳日的时间短3分56秒;太阳日比恒星日,地球需要多自转59′的角度.
 
关于恒星年和太阳年.
恒星年是地球绕太阳一周实际所需的时间间隔,也就是从地球上观测,以太阳和某一个恒星在同一位置上为起点,当观测到太阳再回到这个位置时所需的时间,只在天文学上使用.一个恒星年等于365.25636个平太阳日或365日6时9分10秒.
而太阳年(也叫回归年)是太阳中心在黄道上连续两次经过春分点(或秋分点)的时间间隔,即太阳连续两次直射于北回归线(或南回归线)的时间间隔.”其周期约为365日5时48分46秒.回归年稍短于恒星年约20分24秒 .这个时间称为岁差.
一个恒星年大致等于1.0000385回归年(1 + 1/26000回归年).
对于岁差的形成原因,一直众说纷纭.有用太阳围绕银河系公转解释的,有用太阳系其它行星对地球公转轨道和公转速度的摄动解释的,也有用“固体潮汐”和地球地核、地幔、地核的较差转动来解释的.各有各有道理,但目前看来用地球的较差转动来解释可能靠谱一点.
这个解释比较复杂,就不多说了.