恒星时

恒星时，是天文学家用来定位天体的计时系统。 使用恒星时，可以轻松地将望远镜指向夜空中的正确坐标。 简而言之，恒星时是一种时间尺度，它基于地球相对于恒星的自转速度，或者更准确地说，是相对于三月春分的自转速度。

从同一位置观察，在同一恒星时间的另一个晚上，在天空中的一个位置看到的星星将在同一位置看到。 这类似于日晷所记录的时间（太阳时）可用于查找太阳的位置。 正如太阳和月亮由于地球的自转而看起来东升西落一样，星星也是如此。 太阳时和恒星时都利用了地球绕极轴自转的规律：太阳时跟随太阳，而恒星时粗略地说跟随天球上遥远的恒星。

更确切地说，恒星时是沿着天赤道测量的，从观察者的子午线到通过三月春分点和两个天极的大圆的角度，通常以小时、分钟和秒表示。 典型时钟的通用时间（平太阳时）测量的周期稍长，不仅考虑了地球的自转，还考虑了地球绕太阳运行的轨道。

地球上的一个恒星日约为 86164.0905 秒（23 小时 56 分 4.0905 秒或 23.9344696 小时）。

（这里的秒遵循 SI 定义，不要与星历秒混淆。）

三月春分本身相对于恒星缓慢向西进动，大约在 25,800 年内完成一圈公转，因此错误命名的恒星日（恒星源自拉丁语 sidus，意思是恒星）比恒星日短 0.0084 秒，地球的 相对于恒星的自转周期。稍长的真实恒星周期被测量为地球自转角 (ERA)，以前是恒星角。 ERA 增加 360° 是地球的完整自转。

由于地球每年绕太阳公转一次，因此每 24 小时，任何给定地点和时间的恒星时间都会比当地民用时间增加大约 4 分钟，直到一年过去后，与该数字相比又多了一个恒星日 过去的太阳日。

太阳时是根据太阳的视昼夜运动来衡量的。 视太阳时的当地正午是太阳正好位于正南或正北的时刻（取决于观察者的纬度和季节）。 平均太阳日（我们通常测量为一天）是当地太阳正午之间的平均时间（平均值，因为这在一年中略有变化）。

地球在恒星日绕其轴自转一圈； 在此期间，它沿着绕太阳的轨道移动了一小段距离（约 1°）。 因此，在一个恒星日过去之后，地球仍需要在太阳到达当地太阳时的正午之前稍微多转一圈。 因此，平均太阳日比恒星日长近 4 分钟。

恒星距离如此之远，以至于地球沿其轨道的运动对它们的视向几乎没有影响（除了最近的，如果具有高精度，请参见视差），因此它们会在恒星日返回到它们的最高点。

另一种看待这种差异的方法是注意，相对于恒星，从地球上看，太阳似乎每年绕地球转一圈。 一年大约有 365.24 个太阳日，但有 366.24 个恒星日。 因此，每年的太阳日比恒星日少一个，类似于对硬币自转悖论的观察。 这使得恒星日大约是 24 小时太阳日长度的 365.24/366.24 倍。

地球的自转并不是简单的围绕始终保持平行于自身的轴的自转。 地球的自转轴本身围绕与地球轨道正交的第二个轴旋转，大约需要 25,800 年才能完成自转。 这种现象称为春分岁差。 由于这种进动，恒星似乎以比简单的持续旋转更复杂的方式绕地球移动。

出于这个原因，为了简化天文学和大地测量学中地球方位的描述，通常根据赤经和赤纬绘制天空中恒星的位置，这些恒星的位置基于跟随地球的坐标系。 的进动，并通过恒星时间跟踪地球相对于该坐标系的自转。 在这个参照系中，地球的自转接近恒定，但恒星似乎以大约 25,800 年的周期缓慢自转。