* Giorno siderale

Il giorno siderale è l'intervallo di tempo compreso tra due passaggi consecutivi del punto gamma allo stesso meridiano. Su questo intervallo di tempo si costruisce la scala del tempo siderale. Il giorno siderale si divide in 24 ore siderali, 1440 minuti siderali e 86400 secondi siderali.

giorno siderale 

Questa immagine rappresenta il giorno siderale in relazione al giorno solare. Si rappresentano la Terra lungo un suo tratto di orbita e il Sole visti dal polo nord celeste. La Terra in posizione A è all'equinozio di marzo, cioè quando il Sole (S) è allineato con il punto gamma (γ). La Terra è inserita al centro di un diagramma orario che mostra la direzione del meridiano superiore. La posizione di quest'ultimo, allineato alla direzione del Sole e del punto gamma, indica che è il mezzogiorno solare vero, cioè il momento della culminazione del Sole. La Terra, assieme al meridiano superiore, ruota attorno al proprio asse (movimento di rotazione). Dopo una rotazione completa il meridiano si allinea nuovamente alla direzione del punto gamma (posizione B). Tra la posizione A e la poisizione B è passato un intervallo di tempo che si chiama giorno siderale. Nel frattempo però la Terra ha anche percorso un tratto di orbita per cui, nella posizione B, il Sole non è ancora al meridiano. Visto dalla Terra, durante un giorno siderale il Sole ha percorso un arco di eclittica in direzione est rispetto al punto gamma (e perciò anche rispetto alle stelle). Sono aumentate sia la sua longitudine eclittica, sia la sua ascensione retta, di poco meno di un grado. Di conseguenza, il Sole culminerà dopo circa 4 minuti siderali rispetto alla culminazione del punto gamma. Il giorno siderale è sempre più breve rispetto al giorno solare vero. La loro differenza però non è costante soprattutto perché il moto in ascensione retta del Sole non è uniforme nel corso dell'anno.

In prima approssimazione, il giorno siderale misura il periodo di rotazione della Terra rispetto alle stelle. Ma questo è vero solo in prima approssimazione. Infatti, dato che il punto gamma, per effetto della precessione e della nutazione, si sposta lentamente lungo l'equatore celeste in senso retrogrado di circa 50",25 ogni anno, e di 0",126 (=0,008s) ogni giorno, il giorno siderale è circa 8,4 millesimi di secondo più breve rispetto al giorno stellare.