ज्ञानकेन्द्र
पात्रोपछाडिको खगोल विज्ञान · Earth's Rotation and the Length of a Day

पृथ्वीको घुर्णन र दिनको लम्बाइ

नाक्षत्र दिन र सौर दिनबीचको ~४ मिनेटको फरक किन?

०१

दिन — पृथ्वीको एक फेरो

But one turn against what?

दिन पृथ्वीको आफ्नै अक्षमा एक घुर्णन हो। तर तुरुन्तै प्रश्न उठ्छ — कसको सापेक्ष एक फेरो? सूर्यको कि ताराको? उत्तर फरक भए दिनको लम्बाइ पनि फरक हुन्छ।

23h 56m 4s
नाक्षत्र दिन
ताराको सापेक्ष एक पूरा घुर्णन — वास्तविक घुर्णन काल।
24h 00m
सौर दिन
सूर्य फेरि उही स्थानमा फर्किन लाग्ने समय — हाम्रो घडीको आधार।
०२

४ मिनेटको फरक किन

Earth also orbits

पृथ्वी घुम्दै मात्र छैन — सूर्यको वरिपरि पनि सर्दै छ। एक दिनमा यो कक्षमा झन्डै १° अघि बढ्छ।

त्यसैले पूरा घुर्णन सकिँदा सूर्य ठीक उही ठाउँमा हुँदैन; पृथ्वीले त्यो १° पुर्‍याउन थप ~४ मिनेट घुम्नुपर्छ। तारा असीम टाढा भएकाले तिनका लागि यो थप घुर्णन आवश्यक पर्दैन।

      ★ तारा / star (असीम टाढा / effectively infinite)
      │
      │   एक पूरा घुर्णन = 23h 56m  (नाक्षत्र दिन / sidereal)
      │   one full rotation
      │
   ☉──┼── पृथ्वी कक्षमा ~1° सर्‍यो / Earth moved ~1° along its orbit
      │
      └── सूर्यलाई भेट्न थप ~1° = ~4 मिनेट
          ~1° more to face the Sun again = ~4 minutes
          कुल / total: 24h 00m (सौर दिन / solar day)

सौर दिन नाक्षत्र दिनभन्दा लामो हुनुको कारण — पृथ्वीको आफ्नै कक्षीय गति।

०३

सौर दिन पनि स्थिर छैन

The equation of time

हाम्रो २४ घण्टाको दिन वास्तवमा औसत हो। वास्तविक सौर दिन वर्षभरि केही सेकेन्ड घटबढ हुन्छ।

  • अण्डाकार कक्ष — पृथ्वी उपसौरमा छिटो हिँड्छ, त्यसैले पछ्याउनुपर्ने कोण बढी हुन्छ र दिन लामो।
  • अक्ष झुकाव — सूर्य क्रान्तिवृत्तमा हिँड्छ, विषुवत् रेखामा होइन; यसले पनि दैनिक फरक ल्याउँछ।

यी दुईको संयुक्त प्रभावलाई कालसमीकरण (equation of time) भनिन्छ। यसैले वास्तविक मध्याह्न र घडीको १२ बजे वर्षभरि −१४ देखि +१६ मिनेटसम्म फरक पर्छ।

पञ्चाङ्ग गणनामा यो फरक महत्त्वपूर्ण हुन्छ — सूर्योदयको समय निकाल्दा औसत सौर समय होइन, वास्तविक सूर्यको स्थिति चाहिन्छ।