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X- A quelle période de l’année la terre se trouve-t-elle la plus proche du soleil?
Attention : les termes apogée et périgée concernent les corps en orbite autour de la Terre (gée désigne géo : la Terre). Pour une orbite autour du Soleil, il faut parler de l'aphélie et du périhélie.
Les implications de l'excentricité de l'ellipse sur la vitesse de déplacement de la Terre sur son orbite sont :
la durée des saisons, dans l'hémisphère Nord, à comparer avec le quart d'année :
- Printemps : 92 j 20 h ;
- Eté : 93 j 15 h ;
- Automne : 89 j 19 h ;
- Hiver : 89 j.
Vérifiez-le sur les données suivantes !
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Printemps (Mars) |
Eté (Juin) |
Automne (Septembre) |
Hiver (décembre) |
1992 |
20 à 8h 47 |
21 à 3h 15 |
22 à 18h 45 |
21 à 14h 42 |
1993 |
20 à 14h 37 |
21 à 8h 59 |
23 à 0h 25 |
21 à 20h 26 |
1994 |
20 à 20h 28 |
21 à 14h 48 |
23 à 6h 21 |
22 à 2h 25 |
1995 |
21 à 2h 17 |
21 à 20h 35 |
23 à 12h 15 |
22 à 8h 20 |
1996 |
20 à 8h 04 |
21 à 2h 24 |
22 à 17h 58 |
21 à 14h 05 |
1997 |
20 à 13h 56 |
21 à 2h 24 |
22 à 23h 53 |
21 à 20h 05 |
1998 |
20 à 19h 53 |
21 à 14h 03 |
23 à 05h 38 |
22 à 01h 56 |
La variation de la durée d'un jour solaire vrai est l'autre conséquence notable des variations de vitesse : la Terre fait un tour sur elle-même en 23 h 56 mn 4,9 s (jour sidéral). Nous avons vu (II) que la différence avec les 24 h attendues était due à une fraction de tour supplémentaire (environ 1°) que la Terre doit effectuer pour retrouver une position identique par rapport au Soleil du fait de sa révolution autour du Soleil. Si cette révolution était parfaitement circulaire et donc à vitesse constante, la Terre accomplirait rigoureusement chaque jour la fraction 1 / 365,2422 du cercle de la révolution, ce qui lui imposerait exactement les 3 mn 55,1 s supplémentaires de rotation sur elle-même pour retrouver la même orientation par rapport au Soleil et donc la même heure solaire en tout point du globe. Le temps entre deux midis solaires serait ainsi exactement de 24 h... Mais ce n'est pas le cas !
Les variations de vitesse sur la trajectoire ont comme conséquence de faire varier très légèrement l'angle décrit en une journée et ainsi de faire varier de quelques secondes, en plus ou en moins, le temps nécessaire au "rattrapage" selon le jour de l'année. En moyenne, ce temps est de 3 mn 55,1 s, mais les petits écarts autour de cette moyenne s'accumulent et entraînent des décalages pouvant aller jusqu'à la demi-heure entre "l'heure locale" d'un lieu et "l'heure solaire vraie". La courbe permettant de connaître et de compenser ce décalage s'appelle "équation du temps" et peut être obtenue en traçant, à partir des heures de lever et de coucher du Soleil en heure légale de n'importe quel éphéméride, la courbe donnant l'heure du midi solaire vrai (soit la demi somme des heures de lever et de coucher) en fonction de la date. La courbe obtenue se reproduit, bien sûr, identiquement année après année. Voir compléments.
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