De tijd die de aarde nodig heeft om op haar as 360 graden te draaien, of één rotatie ten opzichte van de” vaste ” sterren, is een siderische dag. (Siderisch betekent sterren.) Een siderische dag is 23 uur, 56 minuten en 4 seconden.ter vergelijking: de tijd die nodig is om de aarde zo te laten roteren dat de zon van lokale middag naar lokale middag een zonnedag is. Lokale middag is wanneer de zon het hoogst aan de hemel staat voor een waarnemer op een bepaalde breedtegraad. Een zonnedag wordt ook wel een aarde synodische dag genoemd.
een zonnedag is gemiddeld 24 uur, hoewel deze kan variëren tot plus of min 25 seconden. De gemiddelde zonnedag (24 uur) wordt de gemiddelde zonnedag genoemd.het verschil van vier minuten tussen de siderische dag en de gemiddelde zonnedag heeft te maken met het feit dat de aarde vooruit beweegt in zijn baan rond de zon terwijl hij om zijn as draait. Aangezien de aarde zich elke dag in zijn baan ongeveer een graad ten opzichte van de zon beweegt, moet de aarde elke dag een extra graad (of 361 graden totaal) roteren om zich met de zon te herschikken zodat de lokale middag weer kan plaatsvinden.
houd er rekening mee dat de gemiddelde zonnedag over een lange periode verandert, als gevolg van de vertraging van de rotatie van de aarde als gevolg van getijdekrachten die voornamelijk door de Maan op de aarde worden uitgeoefend. Bijvoorbeeld, de gemiddelde zonnedag was ongeveer 23 uur ongeveer 250 miljoen jaar geleden.