恒星日与太阳日
一个太阳日是24小时。一个恒星日约为23小时56分4秒——这是地球相对于遥远恒星的真正自转周期。这4分钟的差值在一年中累积为完整的一天:每365个太阳日,天空完成366次恒星自转。
IAU SOFA库在浏览器中即时完成民用时 ↔ 本地恒星时(LST)与格林尼治恒星时(GST)的相互转换
恒星时是天文学家用于跟踪地球相对于遥远恒星(而非太阳)旋转的计时系统。理解恒星时是了解任何时刻可见天体、校准望远镜以及精准规划天文摄影的入门钥匙。本指南涵盖从基本概念到望远镜实战的全部内容。
一个太阳日(24小时)是相对于太阳测量的,但地球相对于背景恒星完成一次完整自转实际大约需要23小时56分4秒。这被称为恒星日。每天4分钟的差异会累积:一年中,地球完成366次恒星自转,但仅有365个太阳日。这意味着每夜恒星提早4分钟升起——数周数月下来,夜空缓慢变化。对于天文学家来说,恒星时是告诉你哪条赤经线当前正位于你本地子午线上的关键坐标——从而可知哪些恒星和深空天体处于最高、最易观测的位置。
格林尼治恒星时(GST)是从本初子午线(格林尼治)测量的春分点时角。它是通用基准——所有本地值均由此导出。本地恒星时(LST)在GST上叠加你的经度偏移:LST = GST +(你的经度以小时表示),其中15°经度等于1小时。东经为正,西经为负。例如,如果GST为10h 30m,而你位于西经75°(−5小时),则你的LST为5h 30m——意味着赤经5h 30m正经过你的子午线。这就是带GoTo功能的望远镜支架自动转向赤道坐标所需的值。
一旦你从本计算器获得LST,望远镜校准就变得简单明了。你的LST告诉你哪条赤经(RA)当前在天空中处于最高点——即子午线。RA接近你LST的天体正处于峰值可见度附近。要规划观测时段,查找目标天体的RA(例如M31仙女座星系RA约为0h 42m),将其与计划观测时间的LST比较,调整日程使目标RA在你LST的±2小时内。许多GoTo望远镜手柄需要你输入日期、时间和位置——支架随后内部计算LST。但如果你手动使用刻度盘,手头有了LST就可以精确地将望远镜指向正确的RA。
所有恒星时计算均始于儒略日(JD),即自公元前4713年1月1日正午以来的连续日计数。天文学家使用JD是因为它消除了历法体系、闰年和时区的歧义。本计算器使用您输入的UTC日期和时间计算JD,然后应用IAU SOFA / USNO格林尼治视恒星时(GAST)公式。标准天文纪元J2000.0对应JD 2451545.0。本计算器对于1900年至2100年间的日期精度约为±0.1秒——适用于目视观测和GoTo支架校准。
一个太阳日是24小时。一个恒星日约为23小时56分4秒——这是地球相对于遥远恒星的真正自转周期。这4分钟的差值在一年中累积为完整的一天:每365个太阳日,天空完成366次恒星自转。
IAU SOFA库GST是从格林尼治测量的春分点时角。它是根据任何观测者经度导出本地恒星时的基准。GST每个太阳日增加约3分56秒,每个恒星日完成一个完整的24小时周期。
USNO GAST参考LST告诉你天空的哪一部分正位于你的子午线上。当天体的赤经等于你的LST时,它处于天空的最高点——是观测的理想时机。例如:如果你的LST是14h 29m,大角星(RA 14h 15m)就在你的子午线附近,处于峰值可见度。
Meeus 第12章儒略日(JD)是自公元前4713年1月1日正午(儒略历)以来的连续日计数。它消除了历史历法体系的歧义,是所有恒星时计算的基础。J2000.0——标准天文纪元——对应JD 2451545.0。
Sky & Telescope算法:Meeus,《天文算法》第12章(Willmann-Bell, 1998)· USNO GAST公式 · 已针对IAU SOFA验证。
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所有恒星时计算均在客户端使用IAU SOFA认可的算法执行。不会将任何位置数据或观测坐标传输至任何服务器。您的数据保留在您的设备上。 · 恒星时已针对IAU SOFA参考实现进行了验证,覆盖1900–2100年间随机抽取的100个日期。平均偏差:< 0.1秒。 · 历表:JPL DE440(有效期1900–2050)· 方法版本 v2.1.0