自転周期

岩石惑星や小惑星のような固体でできた天体は、自転周期として定まった値を持つ。一方、恒星やガス惑星のような気体、液体でできた天体は、差動回転という現象によって、緯度によって異なった自転周期を持つが、一般的には磁場の自転周期で定義される。球面対称でない天体の場合は、重力や潮汐力の影響を考えなくても一般に定まらない。自転軸の回りの慣性モーメントが変化するため、自転周期が変動する。土星の衛星のヒペリオンはこのような現象を示し、その自転周期はカオス理論を使って表される。

太陽に対する地球の自転周期、すなわちLOD（Length of Day：一日の長さ）は、約86 400秒である。LODは、潮汐力による減速によって、19世紀と比べて顕著に長く（10^-8程度であるが）なっており、2012年近辺では、86 400秒よりも1〜2ミリ秒程度長くなっている。これが閏秒を挿入している理由である。詳細は閏秒、地球の自転を参照のこと。

1750年から1892年の平均太陽秒（ほぼ1820年時点での秒の長さ）が1895年にサイモン・ニューカムによってTables of the Sunとしてまとめられた。この表は1900年から1983年まで天体暦を計算するのに用いられ、暦表時として知られた。国際単位系の秒はこの暦表時を基にしている^[1] ため、SI秒が定義された1967年の時点で既に86 400秒とLODとの顕著な差が発生することとなった。

国際地球回転・基準系事業(IERS)によって定められている、恒星に対する地球の自転周期は、86164.098 903 691秒（23時間56分4.098 903 691秒）である^[2][3]。平均春分点の移動、即ち歳差運動に対する自転周期は恒星時と呼ばれ、86164.090 530 832 88秒（23時間56分4.090 530 832 88秒）である^[2]。後者は前者よりも8.4ミリ秒程度短い^[4]。