Siderische Periode

Die Siderische Periode (von lateinisch sidus „Stern“, Genitiv sideris) ist die Zeit, die ein Himmelskörper für eine vollständige Umdrehung bzw. für einen vollständigen Umlauf, jeweils in Bezug auf einen (unendlich weit entfernten) Fixstern, benötigt.

Im Gegensatz dazu ist die Synodische Periode die Zeit, die ein Himmelskörper für eine vollständige Umdrehung bzw. für einen vollständigen Umlauf, jeweils in Bezug auf die Sonne bzw. auf die Erde, benötigt.

• Ein siderischer Tag ist kürzer als ein bürgerlicher Tag (mittlerer Sonnentag): im Diagramm vollführt die Erde von Position 1 nach 2 eine vollständige Umdrehung relativ zu einem unendlich weit entfernten Stern (linker Pfeil). Die gleiche Ausrichtung zur Sonne (Synodische Periode) erreicht sie aber erst bei Position 3. Im Laufe eines Jahres (Vollumlauf) beträgt die Differenz genau 1 Tag:

<math>T_{Jahr}/T_{syn}=T_{Jahr}/T_{sid}-1</math>

Bei einer (für Himmelkörper untypischen) Eigenrotation entgegen der Richtung der Umlaufbahn um das Zentralgestirn würde es sich genau anders herum verhalten

<math>T_{Jahr}/T_{syn}=T_{Jahr}/T_{sid}+1</math>

Auch tropische Perioden (Sterntag, tropischer Monat, tropisches Jahr) sind etwas kürzer als ihre bürgerlichen Pendants, da hier der Frühlingspunkt als Bezugspunkt nicht ortsfest ist wie ein Fixstern, sondern sich um 360 Grad in 25.800 Jahren = 0,014 Grad pro Jahr = 50 Winkelsekunden pro Jahr verschiebt (Präzession).

• Ein siderisches Jahr entspricht der Dauer eines vollständigen Umlaufs eines Planeten durch den Tierkreis von einer Fixsternposition aus, bis er dieselbe Position wieder erreicht hat. Der Name leitet sich von sidus „Stern“ ab, da eine vollständige Umdrehung der wiederkehrenden Kulmination eines Fixsterns an einem bestimmten (aber beliebigen) Ort auf dem Planeten entspricht.

Bezogen auf die Erde ist ein siderisches Jahr um etwa 20 Minuten länger als ein bürgerliches Jahr, da die Erde der scheinbaren Bewegung der Sonne aufgrund der Präzession hinterherläuft.

• Ein siderischer Monat ist die mittlere Zeit eines vollständigen Umlaufs des Mondes um die Erde, gleichbedeutend dem Zeitraum zwischen zwei Kulminationen eines Fixsterns an einem bestimmten (aber beliebigen) Ort auf dem Mond.

Andere Monatsdefinitionen:

• Ein synodischer Monat (Lunation) ist die Zeit, bis der Mond in gleicher Elongation zur Erde steht.
• Ein drakonitischer Monat bezieht sich auf die Durchgänge durch denselben Mondknoten. (Drakonitische Periode)
• Ein anomalistischer Monat bezeichnet die Periode zweier Perigäums-Durchgänge. (Anomalistische Periode)

Tabelle: Siderische Perioden im Sonnensystem

Nachfolgende Tabelle enthält die Zeiten für die siderischen Perioden der Planeten des Sonnensystems, eines Körpers im Asteroidengürtel (Ceres) und von Transneptunen (Pluto, Quaoar und Sedna) sowie des Erdmondes (angegeben in Tagen und Kalenderjahren):

Eine vergleichende Tabelle der Umlaufperioden dieser Körper siehe Umlaufzeit

^M1 Zur Bahnperiode des Mondes siehe ausführlich: Mondbahn

^M2 abgeleitete Zeiteinheit: Siderischer Monat (Zyklus von Höchst- und Tiefststand)

^E1 Zur Bahnperiode der Erde siehe ausführlich: Erdbahn

^E2 Zum tropischen Jahr beträgt die Differenz 20 min 24 s. Sie ist verantwortlich für das Auseinanderdriften von Sternenhimmel und Kalender im Laufe der Jahrhunderte. Der Zyklus schließt sich im Präzessionszyklus (Platonsjahr, etwa 25.700 bis 25.800 Jahre)

^NP Die Bahnperioden von Neptun und Pluto sind so lang, dass die moderne Astronomie sie noch nicht vollständig erfasst hat. Die angegebenen Werte beruhen auf Planetentheorien (wie der VSOP 87), die in Modellrechnungen dann sinnvolle Ergebnisse liefern. Die Bestätigung durch Messung steht aber noch aus. Am 11. April 2009 hat Neptun seine erste vollständig beobachtete Periode vollendet, und kann relativ genau angegeben werden.