¿Por qué hay un día solar menos al año que días siderales?

¿No debería ser relativo a la Tierra en lugar de relativo a las estrellas?

Necesitamos algunos antecedentes de referencia para trazar el "movimiento" del Sol. Si pudiéramos ver las estrellas durante el día, y tuviéramos que ir a un punto fijo en el ecuador y marcar la ubicación del Sol todos los días al mediodía en un mapa estelar, este punto se movería en un círculo a través de las estrellas una vez por año. El Sol gira alrededor de la Tierra más lentamente que las estrellas, por lo que el número de rotaciones solares es uno menos que el número de rotaciones siderales.

Imagínese caminar en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de una pista circular, mirando hacia el norte todo el tiempo. Supongamos que hay una luz en medio de la vía. Si comienza en la parte este de la pista, la luz comenzará a su izquierda. Una vez que llegues a la parte norte de la pista, la luz estará a tu espalda. Cuando llegue a la parte occidental, estará a su derecha. En la parte sur, estará frente a ti. Así que la luz parecerá girar a tu alrededor en sentido contrario a las agujas del reloj.

Entonces, si la Tierra no girara en absoluto, el Sol parecería salir y ponerse una vez en el transcurso del año. Este circuito debido a la revolución alrededor del Sol cancela uno de los 366 circuitos debido a la rotación de la Tierra, dejando solo 365 ciclos solares.

De este video de youtube viene este cuadro:

En relación con las estrellas distantes, la Tierra tarda 23 horas y 56 minutos en dar una vuelta alrededor de su eje. Durante ese tiempo, también orbitó un poco en su camino alrededor del Sol. Por lo tanto, para ponerse al día, tiene que girar unos minutos más para que sea nuevamente mediodía en un lugar determinado. Esas son las 24 horas entre mediodía y mediodía.

También encuentro confusa esa oración de Wikipedia, pero si lees el párrafo que la lleva, creo que está bastante claro cómo funciona esto.

Sobre la redacción específica en cuestión

Relativo a la Tierra normalmente significaría que la Tierra está fija en su lugar. Entonces, los días relativos a la Tierra no tienen exactamente sentido.

Mejor, citando la sección exacta vinculada:

Las estrellas están tan lejos que el movimiento de la Tierra a lo largo de su órbita casi no cambia su dirección aparente.

Si ayuda, es básicamente lo mismo que decir "en relación con el universo".

Explicación

(explicación similar al artículo de Wikipedia)

En el marco de referencia de un día solar, el Sol y la Tierra están siempre en un lugar fijo, por ejemplo, el Sol directamente sobre la Tierra.

Por otro lado, en el marco de referencia de las estrellas (universo), la Tierra gira alrededor del Sol una vez al año. De manera equivalente, puede parecer que el Sol gira alrededor de la Tierra una vez al año.

Si esto no es intuitivo, imagina que hay alguien caminando a tu alrededor en un círculo y mantén el contacto visual durante toda una revolución. Se están moviendo a tu alrededor, por lo que definitivamente estás dando una vuelta completa, y siempre están mirando en la dirección opuesta (= hacia ti), por lo que también deben haber dado una vuelta completa, y dado que siempre están mirando tú, debes haber parecido hacer una órbita alrededor de ellos desde su perspectiva.

Entonces, no importa cuántos días tenga un año, ya que el Sol parece dar una vuelta completa alrededor de la Tierra, esencialmente "alcanza" un giro de la Tierra, razón por la cual hay un día solar menos que días siderales en un año.

Resuelva para el caso límite de un planeta bloqueado en rotación a su sol (como la luna lo está a la Tierra). Hay un día sideral por órbita, pero el día solar (¡o la noche, para ver las estrellas!) es eterno. Ahora imagina un planeta girando una vez sobre su eje por cada órbita alrededor de su sol. Dibuja la situación en cuatro cuadrantes. Si es necesario, dibuje dos rotaciones por órbita, dibujando la situación cada sesenta grados de órbita. Pronto comprenderás (de una manera de comprensión verdadera, a la que no se puede llegar con meras palabras).

Si esto suena condescendiente, esa no es mi intención. Es lo que siempre recomendó Feynman, que una comprensión intuitiva de un modelo concreto es importante, incluso cuando (a diferencia de este) el modelo concreto es solo una aproximación.

Tomando la perspectiva de una persona que cree que es el centro del Universo, las estrellas giran alrededor del cielo una vez al día. El sol también lo hace. Pero dado que (jadeo) la Tierra en realidad orbita alrededor del sol, cada año el sol hace un "tránsito" menos a través de nuestro cielo en comparación con todas las demás estrellas. ¿Es eso correcto?

Una manera fácil de imaginarlo es imaginar el caso si la Tierra estuviera bloqueada por mareas. En un año, rotaría una vez desde una perspectiva galáctica, pero el Sol permanecería fijo en el cielo... 0 días solares, pero 1 día sideral.

Tome un ejemplo de un reloj que tiene manecilla de minutos y horas para comprender por qué falta un día en un año sideral en el número de días siderales en un año sideral.

En un día de 12 horas, la manecilla de las horas y los minutos se alinean en la hora cero y se alinean nuevamente después de las 12 horas respectivamente en la misma posición en el fondo. Ahora el tiempo tomado por el minutero es 1/12 días por rotación y por la manecilla horaria es 1 día por rotación, por lo tanto la diferencia de tiempo es, 1 - 1/12 = 11/12 días por rotación Esta es una medida de tiempo relativa por un manecilla de hora de una manecilla de minutos. Entonces, en una duración de 12 horas, el tiempo total que toma una manecilla de minutos viendo desde la manecilla de horas es 11/12 * 12 = 11 horas por rotación.

Falta una hora en una rotación completa de una manecilla horaria que es de 12 horas. Entonces, una manecilla de hora cuenta un día de 11 rotaciones de la manecilla de minutos, que son 11 horas, ya que 1 rotación de una manecilla de minutos a la posición fija del fondo es 1 hora.

Entonces, cuando la tierra o la eclíptica completan 360 ciclos, el sol o la tierra completan 1 ciclo. Desde el punto de vista del año, hay un día o ciclo menos. Aquí surge una pregunta que, es una unidad fundamental día o un año. La respuesta es un año, que se divide en partes como día porque estamos observando desde el punto de vista del año. También cuestiona la visión heliocéntrica, desde ella solo se mueve la tierra tanto para el día como para el año, por lo que no deberían existir dos perspectivas diferentes, pero lo son.