2023/02/25 修正儒略日第6万天

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 ★★★

  您可能在天文软体、星图app里看过儒略日(Julian Day, JD)或修正儒略日(Modified Julian Day, MJD),如果有的话,请一定要马上打开软体看一下:2023年2月25日上午8时是儒略日2,460,000、修正儒略日的第60,000天,很特别吧!

2023年2月25日是修正儒略日第6万天!
2023年2月25日是修正儒略日第6万天!来源:Stellarium软体。

  儒略日(Julian Day)是一种特别的日期计算方法,主要被使用在天文计算当中。当牵涉到两个事件简隔日数的计算时,为了减少历法转换、闰年计算等等的麻烦和误会,而采用的连续计日方法。儒略日的起点是公元前4713年1月1日中午12时(GMT+0),不过如果您自己用天文软体模拟的话,会发现软体显示为-4712年1月1日,这是因为计年的称呼没有「0年」:公元元年的前1年是公元前1年,但在数学上1年的前2年才是-1年。类似这样的转换问题对于天文事件的计算上往往造成很多麻烦,因此在天文研究、太空导航上都会采用连续计算的儒略日。

  严格来讲天文学家使用的不是儒略日(Julian Day)而是儒略日期(Julian Date),两者的缩写都是JD,差别是儒略日期是带有小数位数的一串数字。通常会计算到小数位后5位,这是因为1天有86,400秒、1秒钟大约等于十万分之一天的缘故。运用儒略日计算天文事件虽然方便,但仍有一个小缺点,就是日期实在太长了,例如阿姆斯特朗在月球踏上人类的一小步,是在公元1969年7月21日2时56分(UT+0),也就是儒略日2440423.62222(假设是56分0秒的话,因为资料只记载到分)。这个超过240万多天的日期其实相当累赘,而且当天文计算进入到早期的电脑运算时,过多的位数也容易使程式产生溢位的问题,因此在1957年史密松天文台(Smithsonian Astrophysical Observatory, SAO)在追踪苏联第一颗人造卫星史普尼克1号时,为了使用电脑计算而改用修正儒略日(Modified Julian Date),也就是将儒略日减去2,400,000.5天,MJD的起始点变为1858年11月17日0时(UT+0)。

阿姆斯特朗在1969年7月20日2时56分在月球表面踏上个人的一小步的瞬间!
阿姆斯特朗在1969年7月20日2时56分在月球表面踏上个人的一小步的瞬间!来源:Stellarium软体。

  您发现了吗?儒略日跟修正儒略日不只差240万天,而是又多了0.5天,这是为了将原本从正午12时起算的儒略日修改为从0时起算。这和最初天文学家在测定1天的长度是计算太阳接连两次通过子午线(正午)的间隔有关。而当您用软体模拟日期时,可能会发现另一个有趣的事实,就是修正儒略日60,000天也不是刚好是2023年2月25日上午8时,而是8时6分4秒(以台北天文馆为例)。这是因为东8时区是以东经120°的时间为准,但台北天文馆的位置在东经121°31'5",因此要多等上6分04秒才会是修正儒略日第6万天喔!(编辑/台北天文馆谢翔宇)

台北天文馆和东经120°有6分钟的时差!
台北天文馆和东经120°有6分钟的时差!来源:Stellarium软体。

  下一个新的10000天的起始,即当MJD等于70000时,将是公元2050年7月13日。

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