Delta T - Dynamische Zeit und Weltzeit

 

In der Himmelsmechanik gibt es verschiedene Zeitbegriffe. Im wesentlichen muß man zwischen der Dynamischen Zeit und der Weltzeit unterscheiden.

Die Dynamische Zeit TD (temps dynamique) ist eine Zeitskala, die zur Messung himmelsmechanischer Ereignisse dient. Positions- und Bedeckungsberechnung kann nur dann sinnvoll erfolgen, wenn diesen Vorgängen eine gleichförmige Zeitskala zugrunde liegt. Diesen Zweck erfüllt die Dynamische Zeit.

Die Weltzeit UT (universal time) hingegen hat den Zweck, die Rotation der Erde, sprich: die Tageslänge, über Jahrtausende hinweg auf genau 24 Stunden zu normieren. Da die Rotation der Erde infolge von Gezeitenreibung und geologischen Einflüssen geringfügige Unregelmäßigkeiten aufweist, muß die Weltzeit eine ungleichförmige Zeitskala sein, um die vorgenannte Anforderung zu erfüllen.

Darin erkennt man schon die Krux: zum einen werden Ephemeriden von Himmelskörpern in der Dynamischen Zeit berechnet, während für die Auf- und Untergangsrechnung die Weltzeit, die mit der Erdrotation und damit mit der Sternzeit zusammenhängt, ausschlaggebend wird. Man muß also zwischen beiden Zeitsystemen umrechnen. Die Differenz wird mit ΔT bezeichnet und es gilt der Zusammenhang

ΔT = TD - UT

Aufgrund der Unregelmäßigkeit der Erdrotation gibt es für die Berechnung dieser Differenz ΔT kein gesichertes Formelwerk; stattdessen werden die Werte über die zurückliegenden Jahre hinweg tabellarisch gelistet oder durch Polynome angenähert. Zufriedenstellende Prognosen über die zukünftige Entwicklung von ΔT gibt es nicht.

Jahr        ΔT
1900        -3
1910        +10
1920        +21
1930        +24
1940        +24
1950        +29
1960        +33
1970        +40
1980        +51
1990        +57
2000        +65

Quelle: http://www.phys.uu.nl/~vgent/deltat/deltat.htm

Man sieht: die Differenz zwischen beiden Größen beträgt gegenwärtig mehr als eine Minute. Im 20. Jahrhundert stieg ΔT fast durchgängig an; lediglich im Zeitraum zwischen 1930 und 1940 kam es zum Stillstand oder war sogar rückläufig.

Es gibt zwei Anwendungen, wo dieser Effekt Tragweite erlangt:

•    Die schon genannte Auf- und Untergangsrechnung und
•    Die Berechnung von Sternbedeckungen

Genaugenommen kennt jeder der beiden Zeitbegriffe weitere Unterteilungen, die zu beschreiben den Rahmen dieser Ausgabe des Zirkulars sprengen würde.

Literatur: Montenbruck/Pfleger, Astronomie mit dem PC


Aus der Forschung

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