Сидерал — астрономическое понятие¶

Сидерал (от лат. sidereus — «звёздный», «относящийся к звёздам») — термин, используемый в астрономии для обозначения величин, периодов и систем отсчёта, связанных с положением звёзд, а не Солнца. Чаще всего слово встречается в составе устойчивых словосочетаний — «сидеральный год», «сидеральные сутки», «сидеральное время», — которые описывают измерение времени относительно далёких звёзд. В русскоязычной литературе наряду с формой «сидеральный» широкоупотребителен синоним «сидерический» (сидерический год, сидерические сутки), и именно он закрепился как основной научный термин.

¶Происхождение термина

Слово восходит к латинскому sidus (родительный падеж sideris) — «звезда», «созвездие», «небесное светило». Прилагательное sidereus означало «звёздный». В европейские языки термин вошёл через астрономические трактаты Нового времени, когда возникла потребность разграничить два способа отсчёта времени и два вида годичного цикла: один — привязанный к Солнцу, другой — к звёздному небу. В русском языке прижились обе формы: заимствованная напрямую «сидеральный» и адаптированная через греческое влияние «сидерический».

¶Сидерический (сидеральный) год

Сидерический год — промежуток времени, за который Солнце, наблюдаемое с Земли, совершает полный оборот по эклиптике и возвращается в ту же точку относительно звёзд. Его продолжительность составляет примерно 365 суток 6 часов 9 минут 10 секунд (около 365,2564 суток).

Это определение важно отличать от тропического года — периода между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия, который короче и составляет около 365,2422 суток. Разница — примерно 20 минут — возникает из-за прецессии земной оси: точка равноденствия медленно смещается навстречу видимому движению Солнца, поэтому тропический год короче сидерического.

¶Сидерические (сидеральные) сутки

Сидерические сутки — период вращения Земли вокруг оси относительно далёких звёзд, принимаемых за неподвижную систему отсчёта. Они составляют примерно 23 часа 56 минут 4 секунды. Солнечные сутки длиннее — около 24 часов — потому что за время оборота Земли вокруг оси Солнце успевает сместиться по эклиптике, и планете требуется дополнительное вращение, чтобы Солнце вновь оказалось в той же точке неба.

Из этого соотношения вытекает понятие сидерического (звёздного) времени — системы счёта часов, применяемой в астрономии. Звёздное время в данный момент численно равно часовому углу точки весеннего равноденствия. Оно удобно для наблюдений: в один и тот же час звёздного времени над горизонтом находится одна и та же часть звёздного неба, тогда как по солнечному времени картина меняется в течение года.

¶Смежные термины

Термин «сидеральный» встречается и в других астрономических контекстах.

• Сидерический период обращения — время полного оборота планеты, спутника или иного тела вокруг центрального тела относительно звёзд. Для Луны сидерический месяц составляет около 27,32 суток, тогда как синодический месяц (от новолуния до новолуния) длится примерно 29,53 суток.
• Сидерический период вращения — время одного оборота тела вокруг собственной оси относительно звёзд.
• Звёздные (сидеральные) каталоги — историческое название звёздных каталогов, фиксирующих положения светил.

¶Значение и применение

Разграничение сидерических и солнечных (тропических) величин имеет фундаментальное значение для астрономии и календаря.

В практической астрономии звёздное время служит основной шкалой для наведения телескопов и планирования наблюдений. Поскольку звёздное время «обгоняет» солнечное примерно на 3 минуты 56 секунд в сутки, за год набегает разница в целые сутки, и один и тот же участок неба становится доступным для наблюдения в разные сезоны.

В небесной механике сидерические периоды обращения лежат в основе третьего закона Кеплера, связывающего период обращения планеты с большой полуосью её орбиты. Именно сидерические, а не синодические периоды используются в расчётах орбитального движения.

В календарной практике различие тропического и сидерического года объясняет, почему гражданский календарь строится на тропическом годе: сезоны привязаны к положению Солнца, а не к звёздам. Если бы календарь опирался на сидерический год, даты сезонных явлений постепенно смещались бы.

¶Терминологическая путаница

В ненаучной речи слово «сидерал» иногда употребляется расплывчато — как обозначение всего «звёздного» или «астрального». В строгом смысле это не отдельный объект и не самостоятельное понятие, а определение-приставка к ряду астрономических величин. Корректнее говорить «сидерический год», «сидерические сутки», «сидерический период», уточняя, относительно какой системы отсчёта ведётся измерение. Именно привязка к далёким звёздам, а не к Солнцу, является общим признаком всех «сидеральных» величин.