같은 창, 같은 시간 왜 별은 며칠에 한 번씩 움직이는 걸까?
매일 같은 장소, 같은 시간에 사진을 찍고, 창틀이 별의 위치를 기억하게 해주세요.
오늘 밤 8시, 정확히 창문 중앙에 별이 떴습니다. 일주일이 지나도 여전히 같은 자리에 서서 8시를 다시 바라보지만 한쪽으로 옮겨졌습니다. 창문은 움직이지 않았고, 시계는 깨지지 않았습니다. 지구는 먼 별을 기준으로 매일 한 바퀴 더 자전했습니다.
먼저 추측해 보세요
일주일 간격으로 같은 장소, 같은 시간에 본 별하늘은 과연 똑같을까?
정답과 설명 보기
약간의 움직임이 있을 것입니다. — 지구는 동시에 자전하고 공전하며, 같은 태양시계에 해당하는 별들의 방향은 매일 조금씩 변합니다.
그렇다면 경험과 과학을 연결하세요
고정 근무 시간을 JD로 변환
매일 UT1 20:00로 고정되었으며 일자만 변경됩니다. 첫째 날은 1987-04-10이며, 위치와 별의 적위는 변하지 않습니다.
JD = JD₀ + days
매일의 평균 항성시 구하기
방정식(12.4)은 하루 중 이 순간의 그리니치 평균 항성시를 제공하며 결과는 도 단위입니다.
T = (JD − 2451545.0) / 36525
첫날 밤의 방향을 빼고
동일한 시간 지점을 빼고 전체 원을 처리한 후에는 하루에 현지 시간 각도가 약 0.986° 더 늘어납니다. 이를 로컬 좌표로 변경하고 창에 그립니다.
ΔH = θ(JD₀ + 일) − θ(JD₀)(정규화)
방향 차이를 전진 시간으로 변환
방향 차이를 별에 대한 지구의 평균 회전 속도로 나누어 원래 방향으로 돌아오는 데 걸리는 시간을 구합니다.
분 앞당김 ≒ ΔH / 360.98564736629 × 1440
계산 과정 펼치기
T = (JD − 2451545.0)/36525 θ = 280.46061837 + 360.98564736629(JD − 2451545.0) + 0.000387933T² − T³/38710000 θ圈内 = θ mod 360°
θ는 각도로 표현되며 0°~360°로 정규화됩니다. 입력 JD는 UT1을 사용합니다. 이 지점뿐만 아니라 매일 같은 시간에 약 0.986° 더 회전합니다.
한번 시도해 보세요
'첫 번째 밤'을 먼저 시청한 다음 '일주 후'를 시청하세요. 금색은 별의 현재 위치를 나타내고 속이 빈 윤곽선은 첫날 밤을 기억합니다.
한번보세요 →
기호를 외울 필요가 없습니다
- θ
- GMT는 항성시(도)를 의미합니다.
- JD₀
- 1987-04-10 UT1 20:00 율리우스 데이
- ΔH
- 첫날을 기준으로 같은 시간에 추가된 시간 각도
- days
- 첫날 이후의 전체 일수
알고리즘, 정확성 및 적용 범위
7장, 12장, 13장의 기존 계산을 재사용합니다. 고정 위치는 동경 0°, 북위 40°입니다. 가상의 별은 적위가 20°이고 적경은 첫날 20:00 UT1의 평균 항성시와 동일하므로 첫날 중천점에 있습니다. 동시에 0~30일의 비교만 보여주고 실제 별 카탈로그를 읽지 않으며 도시 관측 조건을 예측하지 않습니다. 분 전의 시간은 책에 있는 별의 평균 속도를 이용하여 대략적으로 환산하고, 수치근을 이용하여 독립적으로 검증합니다. 이 단원에서는 UT1을 UTC와 완전히 동일한 것으로 취급하지 않으며 영동, 세차, 수차, 굴절 또는 달도 포함하지 않습니다.
내 이해 확인
며칠 후에 같은 별이 창에서 원래 위치로 돌아가는 것을 보고 싶으십니까?
일찍 시청하기 — 같은 별이 같은 방향으로 지나가는 순간은 매일 약 4분씩 빨라진다.
여기서 두 사진을 비교할 때 어떤 조건이 동일하게 유지됩니까?
장소와 시간 — 날짜는 바뀌지만 관찰 장소, 관점, 하루의 시간은 동일하게 유지됩니다.
이것은 집의 시계가 매일 4분씩 느리게 돌아가고 있다는 뜻인가요?
아니요, 이틀 계산의 기준이 다르기 때문입니다. — 시계의 기준이 되는 태양일은 별의 방향이 반복되는 주기와 다르며, 그 차이는 시계의 오작동으로 볼 수 없습니다.
하늘의 별들은 매일 같은 방향으로 약 4분씩 일찍 지나갑니다. 정해진 시간에 사진을 찍으면 매일매일 위치변화가 쌓이게 됩니다.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 아니요. 12 장