Многие из нас привыкли думать, что сутки всегда составляют 24 часа. Но на самом деле, есть два типа суток – звёздные и солнечные. Разница между ними интересна и объясняет, почему Земля вращается вокруг своей оси 366 раз за год, а не 365.
Звёздные и солнечные сутки
Звёздные сутки – это время, за которое Земля делает полный оборот вокруг своей оси относительно далёких звёзд. Представьте, что на Земле установлена длинная стрелка, которая указывает на определённую звезду. После полного оборота стрелка снова покажет на ту же звезду – это и будут звёздные сутки. Их продолжительность составляет 23 часа 56 минут 4,1 секунды.
А солнечные сутки – это то, что мы привыкли считать обычными сутками в 24 часа. Это время, за которое Земля делает один оборот вокруг своей оси так, чтобы линия перемены дат снова выравнялась с Солнцем. Разница между звёздными и солнечными сутками составляет около 4 минут (235,9 секунды). Эта разница накапливается, и за 365 дней набегает ещё один звёздный оборот (23 часа 56 минут).
Если разделить звёздные сутки на разницу в 235,9 секунд, получится 365,2569 – почти столько же, сколько длится звёздный (сидерический) год, который составляет 365,2564 дня. Это показывает, что разница между звёздными и солнечными сутками напрямую связана с движением Земли вокруг Солнца.
Солнечный и звёздный год: в чём разница?
Звёздный (сидерический) год длится около 365,2564 дней, а солнечный (тропический) год – примерно 365,2422 дня. Разница между ними составляет около 20 минут или 0,014 дней. Эта разница возникает из-за прецессии земной оси – медленного изменения направления оси вращения Земли. Под воздействием гравитации Луны и Солнца земная ось описывает конусообразное движение с периодом около 26 000 лет.
Ежегодно звёздный год опережает солнечный примерно на 20 минут. За 72 года накопленная разница составляет около 1 дня, что приводит к смещению звёздных координат примерно на 1 градус относительно точки весеннего равноденствия. За 25 920 лет происходит полный цикл прецессии, и точки равноденствия возвращаются в исходное положение относительно звёзд.
Последствия накопления разницы
- Астрономия: Положение звёзд и созвездий меняется со временем, что необходимо учитывать при наблюдениях и составлении карт звёздного неба.
- Астрология: Знаки зодиака смещаются относительно созвездий, что приводит к разнице между тропическим и сидерическим зодиаком. Подробнее в статье про знаки и созвездия.
Таким образом, разница между звёздным и солнечным годом постепенно накапливается и оказывает значительное влияние на наше понимание небесной механики и времени.
Сколько раз Земля вращается за год?
Мы привыкли считать, что Земля вращается вокруг своей оси 365 раз в год. Но это число отражает только количество переходов «день-ночь», а не реальное количество оборотов. На самом деле, за один год Земля совершает 366 оборотов вокруг своей оси относительно звёзд. Это происходит потому, что за время движения по своей орбите Земля должна сделать дополнительный оборот, чтобы снова оказаться в исходном положении относительно Солнца.
Так же работает Луна: она всегда обращена к Земле одной стороной, и для этого ей нужно совершать один оборот вокруг своей оси за каждый оборот вокруг Земли (см. Как вращается Луна).
Итак, Земля совершает 366 оборотов вокруг своей оси за год, хотя солнечных суток всего 365. Это интересная астрономическая особенность, которая делает наше понимание движения Земли чуть более сложным, но гораздо более захватывающим!