Scale di tempo

Scale di tempo

di Michele T. Mazzucato

Tempo siderale (Sidereal Time = ST)

Si definisce ST, per un dato luogo a un dato istante, l’angolo orario del Punto Gamma.

Esso vale zero quando il Punto Gamma è in meridiano di quel luogo.

TS = TU · 1.002 737 909 35

Il Greenwich Mean Sidereal Time è dato da (in secondi a UT1 = 0):

GMST = 24110.54841 + 8640184.812866T + 0.093104T² - 0.0000062T³

dove T è in secoli giuliani al 1 gennaio 2000 alle 12h UT1.

T = (JD - 2451545) / 36525

Tempo delle effemeridi (Ephemerids Time = ET)

Il moto di rotazione della Terra non si mantiene uniforme con il passare degli anni.

Ci si è quindi riferiti ad un ciclo più stabile nel tempo: il periodo di rivoluzione della Terra attorno al Sole.

Dal 1956 l’International Astronomical Union IAU ha definito una nuova scala di tempo, l’ET, dove il secondo è la 31 556 925.9747esima parte dell’anno tropico del 1900 (intervallo di tempo tra due successivi passaggi del Sole per il Punto Gamma) ed è determinato dal valore del moto medio in longitudine del Sole misurato alle ore 12 UT del 31 dicembre 1900.

Questa scala di tempo è stata usata per il calcolo delle effemeridi dei corpi del Sistema Solare dal 1960 al 1983.

Dal 1° gennaio 1984 l’ET è stato sostituito con il TDT.

Tempo atomico internazionale (International Atomic Time = IAT)

Introdotto ufficialmente il 1° gennaio 1972, ma operante già dal 1955, la sua unità di misura è il secondo di tempo atomico pari alla durata di 9192631770 periodi di oscillazione relativi ad una riga dello spettro dell’atomo di Cesio 133 corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini dello stato non eccitato.

L’IAT, che non viene diffuso attraverso i segnali orari, si può ricavare con opportune tecniche e consultando le pubblicazioni del BIH, in tal modo un evento si può datare nella scala IAT con una precisione di 100 ns.

Tempo dinamico terrestre (Terrestrial Dynamical Time = TDT o TT)

Basato sui moti orbitali della Terra, Luna e dei pianeti è usato nelle effemeridi per l’osservazione della superficie terrestre, è legato all’IAT dalla relazione: TDT = IAT + 32.184 secondi.

Tempo dinamico baricentrico (Barycentric Dynamical Time = TDB)

Esso varia dal TDT solo per periodiche variazioni.

TDB - TDT = 0.001658 · sin(G) + 0.000014 · sin(2G) secondi

con G = 357.53 + 0.9856003(JD - 2451545.0) gradi.

Tempo geocentrico coordinato (Geocentric Coordinate Time = TCG)

TCG - TDT = 6.969291 × 10^-10(JD - 2443144.5)86400 secondi

Tempo baricentrico coordinato (Barycentric Coordinate Time = TCB)

TCB - TDB = 1.550505 × 10^-8(JD - 2443144.5)86400 secondi

Tempo universale coordinato (Universal Time Coordinate = UTC)

Per conciliare l’esigenza di avere una scala di tempo uniforme e costante (IAT) e non creare uno sfasamento troppo grande con la scala di tempo legata alla rotazione terrestre (UT1) nel 1972 è stato introdotto UTC.

Esso ha le stesse caratteristiche metrologiche dell’IAT (stessa durata del secondo) ma viene corretto, di tanto in tanto, affinché la differenza UTC - UT1 sia sempre minore di 0.9 s.

Tali correzioni vengono apportate, di solito, alla mezzanotte del 30 giugno e del 31 dicembre.

L’UTC viene diffuso in tutto il mondo, tramite i segnali orario di tempo, con la precisione di 1 ms.

I segnali forniscono a volte anche la quantità DUT1 ossia la previsione della correzione da apportare all’UTC per ottenere UT1 con la precisione di 0.1 s.

Lo scarto IAT - UTC ha raggiunto, il 1° gennaio 1999, i + 32.00 s.

Tempo universale (Universal Time = UT)

L’UT o tempo medio locale di Greenwich, base delle scale di tempo civile, corrisponde, con buona approssimazione, al moto diurno del Sole medio.

In realtà esso si ricava dall’ST (Sidereal Time) attraverso una relazione matematica.