Esta animación del James O'Donoghue que trabaja en la JAXA explica gráficamente por qué hay cierta diferencia entre la duración del día solar y el día sideral. Lo que llamamos día solar medio son 24 horas exactas, que es lo que tarda el Sol en culminar o pasar dos veces consecutivas por el meridiano en que se encuentre el observador. El día sidéreo, en cambio, son unos 4 minutos menos porque en vez del Sol se utiliza como referencia las estrellas más lejanas, más concretamente el llamado primer punto de Aries o equinoccio vernal.
Por esta razón, como la Tierra se está moviendo en su órbita respecto al Sol tarda sólo 23,9345 horas en apuntar al mismo punto de las estrellas lejanas, pero un poco más (3 minutos y 55,9 segundos) en mirar al mismo punto del Sol. Por esta razón y estos movimientos a medida que transcurren los días del año la duración del día y la noche cambian; tan sólo son 12 horas en los equinoccios.
En la práctica usamos días de 24 horas de 86.000 segundos, pero los cálculos para los calendarios y otras actividades son mucho más complicados: de los «retrasos» acumulados en el duración del año trópico (de 365,242189 días) provienen los años bisiestos con un día extra excepto en los años no seculares (3 de cada 4: los múltiplos de 100 pero que no sean múltiplos de 400).
Debido a la precesión de los equinoccios el punto Aries retrocede además 50,290966 segundos de grado de arco al año, en un ciclo de 25.776 años llamado muy poéticamente año platónico, de modo que a veces está en unas constelaciones y a veces en otra. Estuvo en Aries, está en Piscis y según como se mida ya ha llegado a Acuario.
Por si esto fuera poco esa precisión no sirve de mucho porque a veces hay que añadir segundos intercalares debido a los efectos gravitatorios de la Luna y otras causas. Esto se calcula y ajusta la medianoche de algunos días específicos, con el famoso segundo extra de las 23:59:60 (cuando hay que añadirlo) o la aberración del 30 de febrero de 1712 en Suecia. Este año 2020, de momento, los científicos han dicho que no hay que ajustar nada.
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