TIEMPOS - astro.puc.cl

TIEMPOS
CALENDARIOS
DIA JULIANO
MEDIDAS DE TIEMPO
CALENDARIOS
• División de años en meses y en días
• Consenso:
»
»
»
»
7 días en la semana
entre 28 y 31 días en un mes
12 meses al año
etc..
• Conociendo en número del día y el nombre del mes
podemos referirnos con precisión a cualquier día del año.
• Sin embargo, hay 365.2422 días en el año, no es un
número entero ⇒ problema
– si tomamos 365 días en un año hay un desfase de 0.2422 días por
año. Después de 100 años habría 24 días de desfase, etc..
Calendario Juliano
Julio Cesar trató de arreglar las cosas
adoptando por convención que tres años
consecutivos tengan 365 días, seguido por un
año con 366 días. Día se agrega en febrero
– Se corrige el problema; ahora, después de 100 años la diferencia
es de un día.
– Este calendario funcionó bien hasta que en 1582 había una
discrepancia apreciable entre las estaciones y la fecha.
Calendario Gregoriano
El papa Gregorio mejoró la situación.
• Abolió los días entre el 5 y 14 de Octubre de 1582
• Saltándose tres días cada cuatro centurias
• En su calendario reformado los años que terminan en
dos ceros (1700, 1800, etc.) son años bisiestos si son
divisibles por 400.
400 años civiles contienen (400x365.25)-3=(400x365)+100-3=146097 días
de tal forma la longitud media de un año civil es
146097/400=365.2425 días
DIA JULIANO
A veces es necesario expresar el instante de una observación
como un cierto número de días y fracción de alguna época
fundamental.
•
Astrónomos eligieron: Mediodía en Greenvich del 1 de Enero de 4731
BC
•
Número de días desde esa fecha es el Día Juliano.
•
Importante: Cada nuevo día Juliano empieza a las 12h 00m GMT
(UT), medio día de desfase con el día civil
Receta para Cálculo de Día Juliano
Febrero 17.5, 1985
1- Sea y = 1985 (año), m = 2 (mes), y d = 17.5 (día)
2- Si m = 1 o 2 y* = y-1 =1984, m* = m+12 =14
Si no, y*=y y m*=m
3- Si el día es más tarde que 15 de Octubre de 1582 (cal. Gregoriano):
(a) A = parte entera de (y*/100) = INT(1984/100) = 19
(b) B = 2 - A + parte entera de (A/4) = 2 - 19 + INT(19/4) = -13
Si no B=0
4- C = parte entera de (365.25 · y*) = 724656
5- D = parte entera de (30.6001 ·(m*+1)) = 459
6- JD = B + C + D +d + 1720994.5 = 2446114.0
Tarea: Calcular la fecha a partir del día Juliano
GMT (UT)
GMT = Greenwich Mean Time, UT = Universal Time
•
•
está relacionado con el movimiento del Sol como es observado en el
meridiano de Greenwich, longitud = 0
Tiempo local en un país está relacionado con GMT y su zona horaria
Cálculo de GMT a partir de la hora local
Ej. Verano 03h 37m, long.= 64°E (+4h)
1- Convertir hora local civil a hora zona horaria
03h 37m → 02h 37m
en horas decimales → Zona horaria = 2.616667 h
2- Reste zona horaria, -4h
3- Si la respuesta es mayor que 24, reste 24 = -1.383333 h
Si la respuesta es negativa, sume 24 = 22.616667
4- Convierta a hora, minutos, segundos, GMT = 22h 37m
TIEMPO SIDERAL (ST)
•
•
GMT es tiempo regulado por el movimiento del Sol, es decir, un día
solar es el tiempo entre dos pasadas del Sol por el meridiano
observado en un lugar particular. Tiempo Solar
Sin embargo, los astrónomos están interesados en el movimiento de
las estrellas; en particular necesitamos usar un reloj que marque el
tiempo tal que 24 horas sea el tiempo que demora una estrella en
volver al mismo punto. Este reloj se llama Reloj Sideral, y el tiempo
que marca es el Tiempo Sideral.
Durante un día solar la Tierra se mueve alrededor de un grado en su órbita solar. Por lo tanto,
el Sol aparece, desde la Tierra, progresivamente desplazado con respecto a las estrellas de
fondo. ⇒ cualquier reloj calibrado con el Sol no lo está con respecto a las estrellas.
Día sideral vs. solar
•
•
•
Hay ≈ 365.25 días solares en una año, el tiempo que demora el Sol en
volver a la misma posición respecto a las estrellas
En ese tiempo la Tierra ha dado 366.25 vueltas, número de días
siderales en un año.
Cada día sideral es un poquito más corto que el día solar.
– 24 horas día solar
– 23h 56m día sideral.
•
Tiempo sideral en Greenwich coincide cada año con GST en el
equinoccio de otoño (∼Septiembre 21), de ahí en adelante tal que ST
va más rápido que GMT.
La definición formal de ST: ángulo horario de equinoccio vernal
LST (Tiempo Sideral Local)
Al igual que Tiempo Local, si uno se mueve al oeste o al este de la
longitud 0°, el Tiempo Sideral Local es más temprano o más tarde
respectivamente ya que el ángulo horario del equinoccio vernal,
que define el Tiempo Local Sideral, cambia.
LST = diferencia entre GST y la longitud local
Sea GST=4h40m5.17s
1- Convierta GST a decimales, GST = 4.668103
2- Convierta longitud en grados a longitud en horas, dividiendo por 15
64º = 4.266667hr
3- Si la longitud es W, reste, si la long es E, sume
Si el resultado es mayor que 24, reste 24, si es negativo, sume 24
LST=0.401436 h = 0h 24m 5.17s
Sky Calendar
***** 2006 M ARCH *****
Calendar for ESO VLT (Cerro Paranal), west longitude (h.m.s) = 4 41 36, latitude (d.m) = -24 37.4
Note that each line lists events of one night, spanning two calendar dates. Rise/set times are given
in CST/CDT time ( 4 hr W), for 2635 m above surroundings, DAYLIGHT time used, `*` shows night clocks are reset.
M oon coords. and illum. are for local midnight, even if moon is down. Program: John Thorstensen, Dartmouth College.
Date (eve/morn)
JDmid LM STmidn ---------- Sun: --------- LST twilight: ------------- M oon: -------------(2006 at start) (-2450000)
set twi.end twi.beg rise eve morn rise set %illum RA
Dec
Sun M ar 26/M on M ar 27 3821.7 11 36 12 18 54 20 02 5 33 6 41 7 38 17 10 4 37 17 12
M on M ar 27/Tue M ar 28 3822.7 11 40 09 18 53 20 01 5 33 6 41 7 40 17 14 5 43 17 51
Tue M ar 28/Wed M ar 29 3823.7 11 44 05 18 52 20 00 5 33 6 42 7 43 17 18 6 48 18 28
7 22 31.0 -11 40
2 23 24.3 - 4 50
0 0 16.6 2 16
Ecuación de Tiempo
•
•
•
El movimiento aparente del Sol por la eclíptica no es uniforme
– Excentricidad: La órbita de la Tierra no es circular, es elíptica. Por lo
tanto, su velocidad varía siendo máxima en el perihelio y mínima en el
aphelio. Corrección E1
– Oblicuidad: El eje de rotación de la Tierra está inclinado respecto al
plano eclíptico. (ε = 23º 26’). Corrección E2
Tiempo Medio Solar (TMS): Sol ficticio que se mueve uniforme por el
ecuador
Tiempo Real Solar (TRS): Sol real
E = TMS - TRS = E1 + E2
ET (tiempo efemérides)
UT y ST están ligados al período de rotación de la Tierra.
Sin embargo este período no es constante, muestra pequeñas
fluctuaciones, del orden de segundos a minutos, cuyo
origen no se conoce.
ET-UT=51 seg. (Enero 1980) respecto 1900
Los astrónomos necesitan medir tiempo en forma uniforme.
Se usa, por lo tanto, ET, Tiempo de Efemérides, que es
calculado por el movimiento de la Luna, y se supone
uniforme.