Sternzeit
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Begriffsklärung | Dieser Artikel behandelt die astronomische Bedeutung von Sternzeit. Für die Bedeutung in Star Trek siehe Sternzeit (Star Trek). |
Die Sternzeit ist ein in der Astronomie und Geodäsie verwendetes Zeitmaß, das direkt mit der Erdrotation zusammenhängt. Ihre Basis ist der Sterntag, der wegen des Erdumlaufs um die Sonne um etwa 1/365 (etwa vier Minuten) rascher abläuft als der (bürgerliche) Sonnentag.
Die Sternzeit ist definiert als der Stundenwinkel des Frühlingspunkts, das ist der entlang dem Himmelsäquator in Richtung der täglichen Bewegung der Sterne gemessene Winkel zwischen der Meridianebene des Beobachtungsorts und dem Punkt auf dem Himmelsäquator mit Rektaszension 0. Die Sternzeit ist daher vom Beobachtungsort auf der Erde abhängig. Zu einem bestimmten Zeitpunkt der koordinierten Weltzeit haben Orte verschiedener geografischer Länge unterschiedliche Sternzeit, nur für Orte gleicher geografischer Länge ist die Sternzeit gleich.
Durch die Nutation schwankt der Frühlingspunkt mit einer Periode von etwa 18,6 Jahren. Dementsprechend unterscheidet man die wahre Sternzeit die sich aus der direkten Beobachtung ergibt und die mittlere Sternzeit die von diesen Schwankungen befreit ist. Der Unterschied zwischen wahrer und mittlerer Sternzeit beträgt bis etwa 0,4 Sekunden.
Aus der Differenz der 'lokalen' Sternzeit eines Orts zur Sternzeit in Greenwich folgt unmittelbar die geografische Länge dieses Orts, siehe astronomische Navigation. Eine Messung dieser lokalen Sternzeit entspricht also entweder eine Ortung oder eine Zeitmessung - je nachdem, ob die Sternzeit in Greenwich zum Beobachtungszeitpunkt oder die geografische Länge des Beobachtungsorts bekannt ist.
Für die Sternzeit gilt:
- Sternzeit θ sowie Stundenwinkel τ und Rektaszension α eines Gestirns sind verknüpft über die Beziehung τ = θ − α.
- Die Sternzeit ist die Rektaszension der gerade im Zenit stehenden Gestirne
- Die Sternzeit ist die Rektaszension jener Gestirne, die gerade im Süden stehen.
Mittels der aus Datum, Uhrzeit und geografischer Länge bestimmten Sternzeit vereinfachen sich praktische Berechnungen für astronomische Beobachtungen, siehe auch Nautisches Dreieck. Sternzeit und geografische Breite bestimmen welche Sterne gerade sichtbar sind.
thumb|right|350px|Rückläufiger "Stern-Stundenzeiger", gebildet aus der Verbindungsachse vom Großen Wagen zum Polarstern, mit Stunden- und Monatseinteilung.
Anschaulich kann man sich den Sternhimmel als große Uhrscheibe vorstellen, die sich an einem Sterntag entgegen dem Uhrzeigersinn einmal um sich selbst dreht. Markant ist die Orientierung des Großen Bären. Ein Stern-Stundenzeiger ist z.B. die Verbindungslinie vom Polarstern bis zum Großen Wagen. Aus seiner Position läßt sich die Uhrzeit abschätzen. In einer Stunde dreht sich die Erde um ca. 360°/24h = 15°/h. Pro Tag geht die Sternuhr um 4 Minuten vor, in einem Monat ca. 2 Stunden, entsprechend 30°/Monat.
Die Aufnahme oben wurde Anfang Juli (07) gegen 2:00 Uhr aufgenommen. Zwei Stunden später ist der Große Wagen zur Ziffer 4 weitergewandert. Die gleiche Position nimmt er einen Monat später in August (08) um 2:00 Uhr ein.