恒星时

恒星日与太阳日。附图左：一颗遥远的恒星（小红圆）和太阳中天，在当地的子午线上。中间：只有遥远的恒星中天（一个平恒星日）。右：几分钟之后太阳才中天完成一个太阳日。

恒星时是天文学和大地测量学标示的天球子午圈值，由于借用了时间的计量单位，所以常被误解为是一种时间单位。恒星时是根据地球自转来计算的，它的基础是恒星日（比地球的自转周期短约8.4毫秒）。由于地球环绕太阳的公转运动，恒星日比平太阳日（也就是日常生活中所使用的日）短约1/365（相应约四分钟或一度）。

恒星时的定义是一个地方的子午圈与天球的春分点之间的时角，因此地球上每个地方的恒星时都与它的经度有关。

由于地球的章动春分点在天球上并不固定，而是以18.6年的周期围绕着平均春分点摆动。因此恒星时又分真恒星时和平恒星时。真恒星时是通过直接测量子午线与实际的春分点之间的时角获得的，平恒星时则忽略了地球的章动。真恒星时与平恒星时之间的差异最大可达约0.4秒。

一个地方的当地恒星时与格林尼治天文台的恒星时之间的差就是这个地方的经度（参见天体导航）。因此通过观测恒星时可以确定当地的经度（假如格林尼治天文台的恒星时已知的话）或者可以确定时间（假如当地的经度已知的话）。

一颗恒星的时角 $\tau$ 、它的赤经α和当地的恒星时θ之间的关系为 $\tau=\theta -\alpha$
当地的恒星时等于位于天顶的恒星的赤经
当地的恒星时等于正位于中天恒星的赤经

通过确定恒星时可以简化天文学的计算，比如通过恒星时和当地的纬度可以很方便地计算出哪些星正好在地平线以上。

恒星时与太阳时

恒星时与太阳时分别是以春分点和太阳为参考点制定的时间系统，其在数值上分别等于春分点和太阳中心相对于本地子午圈的时角。春分点连续两次经过本地的上子午圈的时间间隔被称为一个恒星日，太阳中心连续两次经过本地的上子午圈的时间间隔则被称为一个太阳日。恒星时与太阳时都是以地球自转作为时间基准，主要的差异在于测量时所选取的参考点不同。

受到地球公转的影响，一个太阳日的长度要比一个恒星日的长度略长。通用的二十四小时制是以假想的平太阳的中心为参考点制定的，这一计时系统将一个平太阳日的长度视为24小时，此时的平恒星日 $24^h\;(T_{s})$ 和平太阳日 $24^h\;(T_{\odot})$ 的转换关系为：

$24^h\;(T_{s}) = 23^h 56^m 04^s.090\,53\;(T_{\odot}) = (1 - \upsilon) \times 24^h\;(T_{\odot})$

或

$24^h\;(T_{\odot}) = 24^h 03^m 56^s.555\,37\;(T_{s}) = (1 + \mu) \times 24^h\;(T_{s})$

其中，系数 $1 - \upsilon = 0.997\,269\,566\,329\,084$ ， $1 + \mu = 1.002\,737\,909\,350\,975$ 。

如何计算恒星时

用北京时间减去8小时求得世界时（UT）。

世界时（UT） = 北京时间 - 8小时

现在公历纪元的年表示为Y、月为M、日为D、时为h、分为m、秒为s，1月、2月分别当做上一年的13月、14月。（例：2010年1月1日时Y=2009, M=13, D=1），然后求出儒略日（JD）。

$JD = \left[ 365.25Y \right]+ \left[ \frac{Y}{400} \right]-\left[ \frac{Y}{100} \right] +\left[ 30.59(M-2) \right] + D + 1721088.5 + \frac{h}{24} + \frac{m}{1440} + \frac{s}{86400} \!$

[]表示高斯符号，只取整数部分。

其次求出简化儒略日（MJD）。

$MJD = JD - 2400000.5 \!$

以平均春分点确定的格林尼治恒星时（考虑了岁差的平均恒星时） $\bar{\theta}_G$ 用下面的式子求（h表示小时、点钟。用角度表记的请乘以15）。

$\bar{\theta}_G = 24^h \times (0.671262 + 1.0027379094 \times MJD) \!$

以格林尼治恒星时去求地方恒星时，地方东经表示为λ（西经使用负数）。

$\bar{\theta} = \bar{\theta}_G + \frac{\lambda}{15} \!$

得出的数若大于或小于24就对得出的数做模运算，模数为24，得到大于0小于24的余数即为恒星时。

外部链接

Web based Sidereal time calculator
For more details, see the article on sidereal time from Jason Harris' Astroinfo, which comes along with KStars, a Desktop Planetarium for Linux/KDE.
See also KStars website .
SolarClock , open source, freeware application to convert between gregorian/julian date and to/from sidereal time.

恒星时

目录

恒星时与太阳时

如何计算恒星时

相关条目

外部链接