Για τον καθορισμό της διάρκειας της ημέρας χρησιμοποιούμε την ημερήσια φαινομενική κίνηση της ουράνιας σφαίρας (από Α από Δ). Έτσι φαίνεται ότι ο Ήλιος κινείται στον ουρανό από Α προς Δ, εν[GLi]ώ η Γη περιστρέφεται από Δ προς Α. Αντί του Ήλιου η αστρονομία χρησιμοποιεί το «φανταστικό αστέρι» –εαρινό ισημερινό στοιχείο γ– γιατί θεωρείται σχετικά σταθερό.
Αστρική ημέρα είναι το χρονικό διάστημα 23 ώρ. 56 λ. και 4 δ. μεταξύ δύο διαδοχικών πάνω μεσουρανήσεων του σημείου γ.
Δηλαδή το γ διαγράφει 360°σε ένα αστρικό 24ωρο, άρα σε μια αστρική μέρα διαγράφει 360/24 = 15°.
Ο αστρικός χρόνος Τ σε μια στιγμή είναι η ωριαία γωνία Η του γ (με ορθή αναφορά α) που είναι Τ = Η + α.
«Αληθής» ηλιακή ημέρα είναι το [GLi] χρονικό διάστημα 24 ωρών μεταξύ δύο διαδοχικών πάνω μεσουρανήσεων του κέντρου του «Αληθούς Ήλιου».
Στις καθημερινές μετρήσεις χρόνου χρησιμοποιούμε το μέσο ηλιακό χρόνο ενός ιδανικού (χωρίς ανωμαλίες) κανονικά κινούμενου «Μέσου Ήλιου».
Έτσι έχουμε τη Μέση Ηλιακή Ημέρα ως χρόνο μεταξύ δύο διαδοχικών πάνω μεσουρανήσεων του «Μέσου Ήλιου».
Η σχέση μεταξύ «Μέσου» και «Αληθούς» (αστρικού) χρόνου λέγεται εξίσωση χρόνου: Σ = Α – Μ.
