Giorno siderale e tempo siderale

Il giorno siderale è il tempo impiegato dalla Terra per compiere una rotazione completa attorno al proprio asse, o anche l'intervallo di tempo tra due passaggi consecutivi del punto γ dal meridiano del luogo, e la sua durata è di 23h 56m 4s, ovvero dura 3m56in meno del giorno solare medio. Ciò si spiega nel modo seguente. Dopo 1 giorno siderale il meridiano del luogo sarà nuovamente allineato con le stelle ma non con il Sole perché nel frattempo la Terra avrà percorso un angolo θ ≈ 1° della sua orbita intorno al Sole, nello stesso senso della rotazione per cui, affinché il meridiano del luogo risulti nuovamente allineato con il Sole, è necessario che la Terra compi una rotazione di un angolo θ ≈ 1° attorno al proprio asse, ed il tempo impiegato a compiere tale rotazione è pari a 3m56(vedasi figura). Ogni giorno, dunque, il Sole ritarda di 3m56il passaggio in meridiano rispetto al giorno siderale. Questo ritardo giornaliero si accumula e in 1 anno ammonterà ad 1 giorno. La conseguenza è che l’anno siderale sarà pari a 366.25 giorni, 1 giorno in più dell’anno solare.

Il giorno siderale ha inizio nel momento del transito del punto γ al meridiano in direzione sud.


Il Tempo Siderale (t) è definito come l'angolo orario del Punto γ. A causa della rotazione terrestre, il punto γ sembra ruotare in cielo come un qualunque astro e quindi sorge, transita e tramonta. Il suo angolo orario varierà tra = 0quando transita in meridiano, fino a H= 24al passaggio successivo. Quando il punto γ ha H= 6h, 12h, 18h… saranno, rispettivamente, le ore 6, 12, 18 … di tempo siderale.

Tra l’angolo orario di una stella, la sua ascensione retta α e il tempo siderale tesiste la seguente relazione fondamentale:

\( t_s = \alpha + H \)

Se si ha a disposizione un orologio che segni il tempo siderale, tè noto ed è usato per calcolare l’angolo orario di un astro di cui si conosca α:

\( H = t_s - \alpha  \)

In particolare, quando una stella passa al meridiano in direzione sud si ha H = 0, per cui ts = α.

Questo significa che ad ogni istante passano al meridiano in direzione sud le stelle che hanno ascensione retta pari al tempo siderale in quell’istante.

È evidente che due osservatori posti su due meridiani differenti misureranno due tempi siderali differenti. Ha quindi senso introdurre il concetto di tempo siderale locale.
Siano AB due località sulla superficie della Terra. Il legame tra i tempi siderali misurati nelle due località (TSL) è espresso dalla seguente formula:

\( TSL_A-TSL_B= \lambda_{BA} \)

dove λBA è la differenza di longitudine tra A e B.
Fissato il meridiano di Greenwich come il meridiano fondamentale, allora si possono scrivere le seguenti due relazioni:

\( TSG = TSL - \lambda  \)    e    \( TSL = TSG + \lambda \)

dove TSG è il tempo siderale misurato al meridiano di Greenwich e λ è la longitudine della località misurata a partire dal meridiano di Greenwich, il cui tempo siderale misurato è TSL.

Ultime modifiche: lunedì, 2 novembre 2020, 11:45