Die Zeit, die die Erde benötigt, um sich um ihre Achse um 360 Grad oder eine Umdrehung relativ zu den „festen“ Sternen zu drehen, ist ein Sternentag. (Siderisch bedeutet Sterne.) Ein Sternentag beträgt 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden.Zum Vergleich: Die Zeit, die die Erde benötigt, um sich so zu drehen, dass die Sonne von lokalem Mittag zu lokalem Mittag geht, ist ein Sonnentag. Lokaler Mittag ist, wenn die Sonne für einen Beobachter auf einem bestimmten Breitengrad am höchsten am Himmel steht. Ein Sonnentag wird auch als Erdsynodischer Tag bezeichnet.Ein Sonnentag beträgt im Durchschnitt 24 Stunden, obwohl er bis zu plus oder minus 25 Sekunden variieren kann. Der durchschnittliche Sonnentag (24 Stunden) wird als mittlerer Sonnentag bezeichnet.Die vierminütige Differenz zwischen dem Sternentag und dem mittleren Sonnentag hat damit zu tun, dass sich die Erde in ihrer Umlaufbahn um die Sonne vorwärts bewegt, während sie sich um ihre Achse dreht. Da sich die Erde in ihrer Umlaufbahn jeden Tag um ein Grad relativ zur Sonne vorwärts bewegt, muss sich die Erde jeden Tag um ein zusätzliches Grad (oder insgesamt 361 Grad) drehen, um sich mit der Sonne neu auszurichten, damit der lokale Mittag wieder auftritt.
Bitte beachten Sie, dass sich der mittlere Sonnentag über einen langen Zeitraum ändert, da sich die Rotation der Erde aufgrund der Gezeitenkräfte verlangsamt, die hauptsächlich vom Mond auf die Erde ausgeübt werden. Zum Beispiel war der mittlere Sonnentag etwa 23 Stunden vor etwa 250 Millionen Jahren.