ما الذي يخبرك به الزمن النجمي المحلي؟

لماذا تحتاج النجوم ساعة أخرى؟

اليوم الشمسي المتوسط نحو 24 ساعة بين ظهرين متوسطين. تتقدم الأرض في مدارها خلال دورانها، فتحتاج إلى زاوية إضافية تقارب درجة لإعادة الشمس إلى الزوال. أما التكرار بالنسبة إلى النجوم ومرجع الاعتدال التقليدي فيقارب 23 ساعة 56 دقيقة 4 ثوانٍ.

الفارق نحو 3 دقائق 56 ثانية يوميًا، ويتراكم إلى ساعتين تقريبًا في شهر. لسنة تقارب 365.25 يومًا شمسيًا نحو 366.25 يومًا نجميًا في المقياس العام. هذه متوسطات، والدقة الأعلى تراعي حركة الاعتدال وعدم انتظام دوران الأرض. ليست المسألة منطقة زمنية أخرى لساعة مدنية.

ماذا تقرأ من القيمة؟

تعريف الزمن النجمي زاوية ساعة نقطة الاعتدال الربيعي. يساوي المطلع الذي على الزوال العلوي إذا اتفق النظام المتوسط أو الحقيقي المستخدم. عندما تكون القيمة قرب 5 ساعات 35 دقيقة تكون منطقة حزام الجبار ذات المطالع المتقاربة قرب الزوال؛ ليست نجوم الحزام الثلاثة مطلعًا واحدًا بالضبط.

العلاقة H = LST − α تربط زاوية الساعة بالمطلع. عند الصفر العبور العلوي؛ وباصطلاح الإشارة المعتاد يكون الموجب غرب الزوال. تحتاج الميل وخط العرض أيضًا لمعرفة الارتفاع والجهة. تستخدم التلسكوبات الاستوائية ودوائر الساعة هذه الصلة.

تأتي القيمة نفسها أبكر نحو أربع دقائق في الساعة المدنية كل يوم، فيتحول توقيت العبور عبر المواسم. قرب منتصف الليل الشمسي الحقيقي يكون الزمن النجمي حول 0 ساعة في اعتدال سبتمبر، وحول 12 ساعة في اعتدال مارس. ليست هذه قاعدة الساعة 00:00 المدنية لكل بلد؛ إنها هندسة تتصل بموقع الشمس والمطلع.

العوامل المحددة

• اللحظة: يتغير القياس مع دوران الأرض، وتستعمل الحسابات الدقيقة الزمن والتاريخ، غالبًا بصيغة التاريخ اليولياني.
• الزوال المرجعي: زمن غرينتش النجمي خاص بالطول الصفري، وله قيمة مرجعية مشتركة في اللحظة نفسها.
• الطول الجغرافي: يزيد الطول الشرقي الزمن المحلي ويقلله الغربي؛15° تقابل ساعة نجمية. لا تلغي وحدة المنطقة الزمنية الفرق بين زوالَي موقعين.

للرياض والعلا طولان مختلفان، فتختلف القيمة في اللحظة نفسها. العرض لا يحدد فرق الزمن النجمي، لكنه يحدد ارتفاع المطلع المار بالزوال. ولا يمكن استخراج قوانين الساعة المدنية الحالية من هذه العلاقة الفلكية وحدها. كما أن دقة الحساب تراعي دوران الأرض الفعلي وحركة المرجع.

المتوسط والحقيقي

نحصل على الزمن النجمي المتوسط بالاعتدال المتوسط، وعلى الحقيقي أو الظاهري بإضافة أثر الترنح في المرجع المناسب. الفرق، معادلة الاعتدالين، من مقياس ثانية زمنية تقريبًا ويظل في حدود نحو 1.2 ثانية في التقريب المذكور. للحساب الدقيق طابق نوع الزمن مع نوع المطلع، لا قيمة متوسطة مع إحداثيات ظاهرة عشوائيًا.

ترتبط زاوية الدوران بـUT1. قاعدة «لا يختلف UT1 عن UTC أبدًا بأكثر من ثانية» ليست قاعدة مستقبلية دائمة. ينص قرار CGPM لعام 2026 على UTC متصل من 20 مايو 2027 وحد أقصى 3600 ثانية لـ|UT1−UTC|. لذلك يستخدم التوجيه الدقيق UT1 والبيانات المناسبة، لا افتراض تطابقه الدائم مع الساعة المدنية. وفرق المنطقة الزمنية ليسΔT.