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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. |
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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
Étymologie: sideralis: astral de sidus, sideris,
astre
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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
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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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Anglais: sidéreal year and tropical year
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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. |
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Étymologie: synodique
du latin signifiant qui arrive en même temps
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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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Suite |
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Voir |
Dates curieuses et chanceuses … Temps - Glossaire |
http://villemin.gerard.free.fr/aScience/Unites/Temps/Sideral.htm |