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回归年与恒星年区别及原因 回归年与恒星年区别及原因 地球绕太阳公转一周的时间,称为一“年”。地球公转的一个周期时间,因为参考点不同,则其时间长度也不相同。即恒星年与回归年,其同样是一年,但其时间长度有差异。 一恒星年,即太阳在天球上连续两次通过同一恒星的时间间隔,365.2564日。即365日6时9分10秒。它是以相对不动的恒星作为参考点的,所以是地球绕太阳公转的真正周期。 一回归年,是太阳在天球上连续两次通过春分点的时间间隔,长度为365.2422日,即365日5时48分46秒。它是以春分点为参考点的。 为什么以春分点为参考点的回归年比以恒星为参考点的恒星年短20分24秒呢?这是由于春分点在黄道上每年要西退50.26"。 春分点的西移,是由于地轴的空间运动造成的。地轴的空间运动使地轴在天空中的指向发生变化,这种变化被称为地轴的进动。 促使地轴进动的原因,是地球在自转过程中受到月球和太阳吸引力的干扰。太阳和月球对地球赤道隆起带的吸引,试图将并不重合的地球赤道平面与黄道面重合,因地球自转有强大的惯性力,使两者根本重合不了,但这种引力的干扰,却引起了地轴和赤道平面的摆动,并使地轴的运动类似于陀螺旋转轴的摆动。 由于地轴所指方向及地球赤道平面方向发生了变化,天赤道平面的方向也跟着发生变动,这样,黄道平面与天赤道平面两交点的位置也随之发生变动。我们知道,春分点和秋分点就是黄道平面与天赤道平面的两个交点。黄赤交点的变动必然带来春分点沿黄道的移动。地轴进动的指向,同地球自转的方向相反(同时也与地球公转方向相反),从北半球地面上看,其进动的方向在天球上呈顺时针方向,这导致春分点的移动方向与地球公转方向相反,即西移。 地轴的进动是一种周期性运动,地轴转动一周约需要25800年,每71年又7个月运行1°,每年移动约50.26”。所以春分点就要在黄道上每年西退50.26"。 由于春分点的西移,则以春分点为参考点的太阳在天球上周年运动的周期(即回归年),和以恒星为参考点的的太阳沿黄道运行一周的时间(即恒星年)便有了差值,其值为20分24秒。由此可知,回归年实际上是地球在公转轨道上少走了50.26”的时间,它不是地球公转的真正周期;恒星年是转够360°的时间,它才是地球公转的真正周期。
小科普-地轴进动与北极星变更 北极星并不是指某一颗固定的恒星,而是指距离地球北天极最近的恒星,由于地球存在进动,所以北极星是交替变化的,目前北极星是恒星勾陈一,在1.3万年后,织女星距离北天极最近将成为新的北极星。地球围绕太阳公转,太阳系围绕银河系公转,由于地球公转的角动量守恒,使得短时间内地球地理南北极的指向大致固定,但由于地球存在进动现象,所以南北极的指向还是存在微小的周期性变化,变化周期为25700年,也叫做一个柏拉图年。由于地球的进动现象,使得不同时期地球北天极指向不同,北天极在天球中将画一个圆,这个圆大致经过勾陈一、天钩五、织女星等等一共30多颗恒星,整个周期25700年。当北天极距离哪颗肉眼可见的恒星最近时,我们就把这颗恒星称作“北极星”,目前北极星是指勾陈一,勾陈一是一颗二等亮星,距离地球434年,再过80年后,勾陈一距离北天极最近,然后开始相互远离。在500年后,勾陈四将代替勾陈一成为新的北极星,在13500年后,织女星将成为新的北极星,而织女星是所有北极星值班表中最亮的恒星。由于北极星轮班表中的恒星亮度相差很大,有时候也会出现一颗较为黯淡的星星成为北极星,或者北极星距离北天极有较大偏差,而我们目前的北极星(勾陈一),亮度在北极星轮班表中仅次于织女星。我们在纬度较高的地方,利用延时摄影拍摄星轨,会看到夜空中的星星将形成一个一个的圆,而圆心就是北天极,北极星就处于圆心附近。
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