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通常認為,恆星日Sidereal Day)是地球上某點對某個恆星連續兩次經過其上中天的時間間隔。地球自轉的恆星周期,是指在天文學上以恆星為標準量度地球自轉的周期,因為恆星通常被假設是不動的,從這個意義來說,是地球真正的自轉周期。

在天文學上,定義恆星日的不是具體的恆星,而是黃道對於天赤道升交點,即白羊宮第一點,就是北半球春分點。但是春分點在不斷的西移(歲差),所以天文學上的恆星日與地球的自轉週期還是有區別的。(前者比後者短約8.4毫秒)

因為地球自轉不斷變慢,所以恆星日將越來越長。

  • 1恆星日=0.99726958天=23小時56分4.0916秒,短於人們日常使用的太陽日(24小時)。
  • 由於自轉與公轉的交互關係,所以恆星日與太陽日的誤差將近4分鐘(3.9291884)也就是每一年會差一天。

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