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Sommaire de cette page

>>> Analogie du train

>>> Jour solaire ou jour sidéral

>>> Années tropique et année sidérale

>>> Et la Lune ?

>>> Durées des années, mois et jours

 

 

 

 

 

 

Solaire, sidéral ou tropique

 

Les jours et les années ne sont pas uniques en durées. Cela dépend du point de vue, de la référence: le soleil "remuant" ou les étoiles "fixes".

Voyons cela en commençant par une analogie qui aidera à comprendre le point de vue.

 

 

 

 

Analogie du train à l'arrêt ou en mouvement

 

*    Imaginons  une jeune fille qui prend le train accompagné par son père. Elle monte dans le wagon avec sa valise. Arrivé à sa place, elle donne un coup d'œil à son père. Elle fait un demi tour et place sa valise sur le porte bagage d'en face. Un autre demi-tour et se retrouve face à son père. Elle vient de faire un tour  complet (306°). C'est sidérant!

*    Imaginons la même scène, mais papa et sa fille sont arrivés un peu juste. Le train démarre juste au moment où la jeune fille veut placer sa valise sur le porte bagage. Elle se retourne pour voir son père. Le train ayant avancé, son père se trouve lui au même endroit sur le quai. La fille n'a pas besoin de faire le tour complet pour voir son père.
 

Illustration

Anglais: Sidereal and tropical

Voir Analogie de la voiture

 

 

 

 

Sidéral ou tropique

Étymologie: sideralis: astral de sidus, sideris, astre

 

 

 

Jour SIDÉRAL ou jour SOLAIRE

 

Explications "vue de dessus"

*    La Terre tourne sur elle-même  en un jour (comme la jeune fille du train);

Tout en en faisant du chemin sur son orbite autour du Soleil.

*    La position (0) de la Terre est une référence pour l'explication. La flèche jaune symbolise un observateur qui regarde vers le Soleil, distant de 8 minutes-lumières (la lumière du Soleil met huit minutes pour atteindre la Terre) et aussi vers une étoile lointaine (disons à des dizaines d'années-lumière).

*    La Terre tourne et l'observateur se retrouve en position (2), pointant vers le Soleil. Il n'a pas encore terminé sa rotation de 360°. C'est le jour solaire.

*    Un peu plus tard, le Terre complète sa rotation. Dans cette position (3), l'observateur pointe vers la direction très lointaine de l'étoile choisie. C'est le jour sidéral.

 

 

La durée du passage de la position (1) à la position (2) est de 236 secondes. L'angle de parcourt de la Terre en un jour est égal à un peu moins d'un degré (360 / 365,2432 = 0,9854°).  Après une rotation complète de 360°, le Soleil ne culmine pas encore. Il lui faut encore tourner de 0,986°.

Soit une durée de (86 164,091 / 360) x 0,986 = 235,994 s = 3 min 56 s

 

 

Explications vue de la Terre

*    La Terre opère très régulièrement une révolution complète autour du Soleil:

 Jour sidéral =  86 164,091 s = 23 h 56 min 4,091 s

 

*    Lorsque le Soleil passe au plus haut dans le ciel, on dit qu'il culmine. Notons qu'à ce moment là en France, il n'est jamais à la verticale au-dessus de nos têtes (zénith).

D'un jour à l'autre, entre deux culminations, il s'écoule un jour solaire. Les jours solaires sont tous de durées différentes du fait e la trajectoire elliptique de la Terre. Le jour passe de 23 h 46 min à 24 h 14 min.

 

La définition du jour de nos calendriers nécessite de définir un jour solaire moyen.

 

S'il était possible de marquer les points de culminations dans le ciel, leur trace formerait une sorte de huit dite analemme

 

*    Pour une révolution complète de le Terre autour du Soleil, la Terre

*  en tant que boule, pivote une fois sur elle-même;

*  comme objet en rotation, elle effectue 365,25 tours pour 365,25 jours solaires.

soit 366,25 tours par rapport aux étoiles (tours sidéraux).

 

*    Cette considération, permet de définir le jour solaire moyen

*    La journée solaire moyenne est divisée en 24 heures de 3 600 secondes:

1 JSM = 24 h  = 24 x 3 600 = 86 400 s

 

 

 

Année sidérale ou année solaire (tropique)

 

*    Année sidérale: durée d'un tour complet de la Terre autour du Soleil en se référant à la direction des étoiles lointaines

 

Année sidérale moyenne (an 2000)

ASM = 365, 256 363 004 j

        = 365 j 6 h 9 min 9,76 s

 

*    Année tropique: intervalle de temps séparant le passage à la même saison. Durée des quatre saisons.

*    Intervalle de temps entre les équinoxes ou les solstices.

*    Durée pour que la longitude écliptique du Soleil augmente de 360°.

*    C'est elle qui est la base des calendriers

 

Année tropique moyenne

ATM = 365, 242 189 j

        = 365 j 5 h 48 min 45 s

 

*    Année anomalistique: intervalle de temps séparant le passage de la Terre à son périhélie, le point le plus proche du Soleil

 

Année anomalistique moyenne (an 2011)

AAM = 365, 259 636 j

        = 365 j 6 h 13 min 52,6 s

 

*    Les autres planètes, du fait de leur gravité, influent sur la trajectoire de la Terre et modifient la durée de sa révolution..

*    L'amplitude est tout de même significative: jusqu'à 25 minutes de variation.

*    Heureusement, toutes les durées sont affectées de la même manière et  l'année sidérale dure plus longtemps que l'année tropique moyenne de: 20 min 24,5 s.

 

Variation de la durée des années

 

*    Précession des équinoxes: phénomène connu d'Hipparque (-190 à – 120).

*    Imaginez une toupie tournant sur son axe et le sommet de cet axe décrivant un cercle

*    L'axe de la Terre s'incline de la sorte et met 25 868 ans pour décrire le cercle.

 

Note: Actuellement l'axe de la Terre pointe vers l'étoile polaire. En -4800, il pointait vers l'étoile Thuban (alpha du Dragon).

 

Nous sommes une année sidérale après le précédent équinoxe. Pendant de temps, l'axe de la Terre a bougé de 360 / 25 868sur le cercle de précession. Nous ne sommes donc pas à l'équinoxe! L'axe de la Terre est légèrement penché vers le Soleil. Le nouvel équinoxe est légèrement dépassé.

Année sidérale > Année tropicale

365,2564   >  365, 2422

Anglais: sidéreal year and tropical year

 

 

Et la LUNE?

 

*    Le mois sidéral correspond à une rotation complète de la Lune en ayant comme référence une étoile lointaine.

Msidéral = 27, 321 661 547 j

 

*    Le mois synodique est révolu lorsque la Lune parvient à la même position par rapport au Soleil. D'une pleine lune à prochaine pleine lune.

Msynodique = 29,530 588 85 j

 

*    Soit un écart de 2,2089 jours.

 

 

Note: la Terre progresse d'environ 1° par jour sur son orbite. Soit, de l'ordre de 28° pour une lunaison.

 

Étymologie: synodique du latin signifiant qui arrive en même temps

 

 

Durée des années, mois et jours

 

Table des durées en jours fractionnaires; en jours heures …; et en secondes.

L'unité est le jour solaire moyen de 24 h = 86 400 secondes.

La référence calendaire est l'an 2000.



 

 

 

 

 

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