Giorno siderale e giorno solare

Questa immagine schematizza la Terra lungo un tratto della sua orbita attorno al Sole. Per semplicità si immagina che l’eclittica e l’equatore siano complanari. I due corpi celesti sono visti da un osservatore che si trova al di sopra del polo nord celeste. Si noti che il moto di rotazione della Terra attorno al proprio asse che il moto di rivoluzione attorno al Sole avvengono entrambi in senso antiorario. All’istante dell’equinozio di marzo la Terra si trova nella posizione $A$: un osservatore terrestre vede il Sole nella direzione del punto vernale ($\gamma$). Proviamo ad immaginare che egli possa assistere al passaggio contemporaneo sia del Sole che del punto vernale al meridiano celeste. Dopo un giorno siderale la Terra si trova in posizione $B$ perché nel frattempo è avanzata lungo la sua orbita attorno al Sole. Dal punto di vista dell’osservatore, durante l’intervallo di un giorno siderale il Sole si è spostato rispetto alle stelle di poco meno di $1^\circ$ lungo l’eclittica in direzione est (è il moto annuo apparente del Sole). La sua ascensione retta è aumentata anch’essa di circa $1^\circ$. Per motivi di chiarezza, in questo schema le proporzioni e gli angoli sono alterati.

Perché nell’immagine appaiono due punti vernali $\gamma$? Dobbiamo immaginare che il punto vernale si trova a distanza infinita. Detto in altri termini, la sfera celeste, dove esso si trova, ha un raggio indefinitamente grande. Perciò la sua direzione non cambia con il cambiare della posizione della Terra rispetto al Sole. Nello schema ho dovuto rappresentare questo fatto usando uno stratagemma: due rette parallele per indicano la direzione di un unico punto vernale.