Am nämlichen tag bedeutung

Ein siderischer Tag (lateinisch sidus ‚Stern‘, Genitiv sideris) ist die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kulminationen (Zeitpunkt der höchsten täglichen Lage auf der scheinbaren Kreisbahn am Himmel) eines fiktiven unendlich weit entfernten Fixsterns ohne Eigenbewegung. Ein siderischer Tag entspricht damit also jeweils der Dauer einer vollen Umdrehung eines Himmelskörpers um sich selbst gegenüber dem Fixsternhintergrund des Sternhimmels; die durchschnittliche Dauer wird mittlerer siderischer Tag genannt.

Der mittlere siderische Tag der Erde dauert etwa 86.164,0989 Sekunden,[1] gemessen in SI-Einheiten, beziehungsweise etwa 23 Stunden 56 Minuten 4,0989 Sekunden (≈ 23,93447192 h). Die Länge von siderischen Tagen auf der Erde ist nicht konstant; sie nimmt tendenziell zu, da sich die Umdrehung der Erde verlangsamt (siehe Erdrotation).

Ein Sonnentag (1 → 3) dauert jeweils länger als ein siderischer Tag (1 → 2), wenn Rotation und Revolution die gleiche Drehrichtung haben (schematische Darstellung nicht maßstabsgerecht, auch die Winkel stimmen nicht).

Der mittlere siderische Tag ist auf der Erde knapp 4 Minuten kürzer als der Sonnentag bzw. dessen gemittelter Wert, der auch als mittlerer Sonnentag bezeichnet wird und dem sogen. bürgerlichen Tag zugrunde liegt, der auf der scheinbaren Bewegung der Sonne beruht (synodische Periode). Dass der Sonnentag länger als der siderische ist, liegt daran, dass die Erde sich nicht nur um sich selbst dreht, sondern gleichzeitig auch in gleichsinniger Richtung um die Sonne kreist, so dass die Strecke, die sie auf ihrer Umlaufbahn zwischen zwei Sonnenkulminationen, also von Mittag zu Mittag, zurücklegt, etwas weiter ist, sie sich bis zur nächsten Kulmination (siehe Abb. rechts) um etwa 1⁄365 einer vollen Umdrehung, also rund 0,986° weiter dreht als es für einen siderischen Tag nötig wäre. Im Resultat hat ein Erdjahr daher – recht genau – einen ganzen siderischen Tag mehr als Sonnentage, und wenn dieser Unterschied auf die Tage eines bürgerlichen Jahres verteilt abgezogen wird, ergibt sich daraus der oben genannten Wert von täglich knapp 4 Minuten.

Umgekehrt ist der mittlere siderische Tag derzeit außerdem etwa 8 Millisekunden länger als der mittlere Sterntag, der sich auf die Kulmination des Frühlingspunkts bezieht. Dieser nämlich verschiebt sich aufgrund der Nutation und Präzession der Erdrotations-Achse innerhalb eines Präzessionszyklus von etwa 25.800 Jahren um komplette 360°, d. h. ca. 0,014° oder 50 Bogensekunden jährlich, entgegen der Umlaufrichtung der Erde, wodurch diese sich nun während eines Sterntages umgekehrt nicht ganz so weit dreht wie sie es bei einer vollen Umdrehung von 360° um ihre Achse innerhalb eines siderischen Tages täte.

Achtung - Zu beachten ist überdies, dass die beiden letztgenannten Begriffe im englischsprachigen Schrifttum genau umgekehrt benutzt werden wie im Deutschen, was leicht zu Missverständnissen führt: die wörtliche Übersetzung des deutschen Worts „Sterntag“ – „stellar day“ – bezeichnet dort nämlich, was im Deutschen als „siderischer Tag“ bezeichnet wird, und die wörtliche Übersetzung des deutschen „siderischen Tags“ – „sidereal day“ – umgekehrt das, was im Deutschen der ca. 8 Millisekunden kürzere „Sterntag“ ist.

Der siderische Tag der Erde bezieht sich – gegenüber dem Fundamentalsystem der Astrometrie – auf ein hinsichtlich des Jahresumlaufs der Erde um die Sonne wesentlich stabileres Koordinatensystem als der Sonnentag. Denn durch geeignete Wahl der Referenzsterne sind Ungenauigkeiten sehr gering und im Wesentlichen durch den Umlauf der Sonne um das galaktische Zentrum bedingt. So stellen die Veränderungen in der Dauer von irdischen siderischen Tagen fast ausschließlich auch solche der Rotation der Erde dar. Die Länge eines siderischen Tages gibt die Dauer einer vollen Rotation wieder und entspricht damit der Zeitspanne zwischen zwei (oberen) Meridiandurchgängen eines fiktiven unendlich weit entfernten Himmelsobjekts ohne Eigenbewegung. Für ein fundamentales Bezugssystem, in dem Orte auf der rotierenden Erde in Bezug auf die Position von Objekten am Himmel dargestellt werden können, spielt die Rotationsdauer eine wichtige Rolle (siehe auch ICRS und ITRS). Ebenso ist der irdische siderische Tag für die Zuordnung von Zeitpunkten und die Messung von Zeitintervallen bei der Beobachtung astronomischer Ereignisse von Bedeutung.

Allerdings eignet sich der siderische Tag nicht zur Definition der Tageslänge, verstanden als Dauer einer lichten Tag und Nacht umfassenden Zeitspanne. Als astronomisches Eichinstrument der Sekunde, die mit der Kalenderrechnung korrespondieren soll, wird der Sonnentag herangezogen. Der Abgrenzung eines kalendarischen Jahres dient eine tropische Periode, die Bezug auf den Frühlingspunkt nimmt.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde ist recht stabil und zeigt nur geringe Schwankungen. Die Rotation der Erde gleicht im Prinzip der eines sich gleichmäßig drehenden Kreisels, wobei die Erdachse zusätzlich durch den Mond stabilisiert wird (siehe Erde-Mond-System).

Dennoch hat die Zeitspanne eines siderischen Tages der Erde keine absolut konstante Dauer, auch der über lange Zeit gemittelte Durchschnittswert ändert sich mit der Erdrotation: