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恒星日和太阳日的区别主要在于2点，分别是标准不同和时差不同。恒星日以无限远的恒星为基准，太阳日以太阳为基准。恒星日某地子午线与地球中心的时间间隔为23时 56分4秒，而某地子午线与日地中心的时间间隔为24: 00。
恒星日与太阳日有哪些区别
一、含义不同：
太阳日是太阳连续两次经过同一子午线的时间间隔。
恒星日是子午线两次对向同一恒星的时间间隔。
二、平年闰年的数量不同
1、恒星日：平年有366个恒星日；闰年有367个恒星日。
2、太阳日：平年有365个太阳日；闰年有366个太阳日。
三、依据不同
1、太阳日是依据太阳运动，所定义的时间，可以分为视太阳日和平太阳日。
2、恒星日是依据恒星运动，恒星日是地球自转周期。
恒星日是基于恒星无限远的假设，所以地球本身在一天内的公转角度可以忽略不计，或者可以说公转忽略不计，所以恒星日是地球实际的自转周期。而太阳日则是以太阳为中心作为参照物，这是地球一天转动的角度，不可忽略。因此，从今天的正午到下一个正午，不仅需要一个自转周期，还需要一个额外的转角，所以太阳日比恒星日长。
所以恒星日太阳日和太阳日的目标的选择也不一样。前者以恒星为目标，后者以太阳为目标，这才是问题的关键。
恒星日与太阳日不等的根本原因
恒星日以恒星为参照物，太阳日以太阳为参照物。由于太阳离地球比（遥远）恒星近，地球自转360°后（这时恒星上中天），还要再转一点儿角度（59′）才能到达到太阳上中天，所以太阳日比恒星日时间长一点（长3分56秒）。
恒星日：恒星连续两次上中天（恒星达到一日中的最大高度），地球自转360°，周期23小时56分4秒。
太阳日：太阳连续两次上中天（太阳达到一日中的最大高度），地球自转360°59′，周期24小时。