Le Livre d'Argent

Vendredi prochain, nous serons le deux janvier : ceci sera donc le dernier #VendrediVulga de 2025. Ayant un peu manqué de temps ces derniers jours pour des raisons évidentes, j'ai donc décidé de consacrer ce dernier #Vulgadredi à un sujet léger que je pourrais rédiger relativement rapidement et sans trop se prendre la tête : on va donc passer les seize pouets d'aujourd'hui à se demander si la terre tourne bien rond.

Je veux dire, assez littéralement : on va parler du mouvement de notre planète. Nous sommes en effet au tout début de l'hiver, à une période où l'on commence à se rendre compte à l'œil nu que les jours rallongent, et il y a mine de rien pas mal de choses assez intéressantes à dire là-dessus, même si vous en connaissez probablement déjà une partie.

2/16 D'abord, quelques mots sur le temps qui passe, et surtout notre façon de le mesurer. C'est quelque chose d'assez bizarre, puisque, alors que pour tout le reste de notre système d'unités est bien régulier avec des multiples de dix partout, nous avons des journées de 24 heures comptant chacune 60 minutes.

Il faut dire que dix n'est pas un nombre très pratique à diviser : on peut le couper en deux ou en cinq, mais à moins de s'aventurer après la virgule, c'est à peu près tout. Soixante est plus pratique de ce côté-là : on peut également en faire des quarts, des tiers, etc., et quand même retomber sur un nombre rond, ce qui peut être pas mal plus pratique.

Et puis, il ne s'agit que de changer de base, comme on en parlait la semaine dernière : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B1PgsGWiPL1tl47D5k

3/16 De même, la douzaine est parfois un peu plus pratique que la dizaine. Et donc nos ancêtres ont dû se dire qu'avoir le jour et la nuit divisés chacun en douze parties, ça pouvait marcher plutôt pas mal. Sauf que, bien sûr, pile douze heures de jour et douze heures de nuit, ça n'arrive pas si souvent que ça. En fait, ça n'arrive que deux fois dans l'année.

Année qui d'ailleurs ne nous fait pour sa part pas le plaisir de tomber sur un compte rond : environ 365 jours et quart, ce qui fait qu'on ajoute un jour tous les quatre ans (sauf une fois par siècle, à part tous les quatre cent ans, parce que ce n'est pas tout à fait et quart). Ouais, là comme ça, ça a l'air d'être un peu le bazar.

Oh, pour un peu plus de précisions sur le comptage des jours et quelques autres détails, je peux vous renvoyer là-dessus : https://fadrienn.irlnc.org/articles/divers/calendrier_gregorien/

4/16 Mais donc, pourquoi ces nombres bizarres ? Parce que dans l'espace, tout tourne, mais rien ne va à la même vitesse. Notre journée est définie par la rotation de notre Terre sur elle-même, qui nous ramène régulièrement du côté du soleil après nous avoir emmené du côté où on ne le voit pas, et c'est cette durée de rotation qu'on a divisée en 24 heures.

Mais notre année est de son côté est définie par la révolution de notre Terre autour du Soleil, et ces deux mouvements ne sont pas liés l'un à l'autre, donc n'ont aucune raison d'avoir un rapport dans leurs durées (la rotation de la Terre est par contre en partie influencée par la Lune, d'où le fais que la durée d'une lunaison tombe pour sa part un peu plus juste).

5/16 Il y a d'ailleurs, dans notre système solaire, d'autres cas encore plus bizarres que le nôtre. Par exemple, notre rotation et notre révolution se font dans le même sens. C'est le cas de beaucoup de planètes, mais pas de Vénus ni d'Uranus, qui tournent sur elles-mêmes dans le sens opposé (tout en tournant autour du Soleil dans le même sens que nous).

Enfin, pour Uranus, son axe de rotation est placé de telle manière qu'on a parfois l'impression de la voir rouler sur son orbite, c'est assez particulier. Quant à Vénus, elle tourne si lentement sur elle-même qu'une « journée » y dure plus longtemps qu'une « année » (respectivement 243 et 225 jours terrestres) !

Tenez, à ce sujet, vous pouvez admirer l'animation dans ce pouet : https://mastodon.social/@wonderofscience/115743009467336815

6/16 Et c'est donc le mouvement annuel de la Terre autour du Soleil qui nous amène le phénomène des saisons, donc le fait que les températures et les durées du jour et de la nuit changent au fil du temps, de manière cyclique, selon notre position par rapport à notre étoile. Quand on parle de notre calendrier, l'espace et le temps sont très fortement liés.

C'est d'ailleurs pour ça que les étoiles qu'on a au dessus de nos têtes changent selon la saison : on ne peut voir que les étoiles qui suffisamment éloignées du Soleil (puisque, quand il est visible dans le ciel, il éclaire tellement l'atmosphère qu'on ne voit plus les étoiles, mais vous connaissez le principe). Même si la longueur des nuits joue aussi un peu dans l'affaire, évidemment.

7/16 En effet, en ce moment où on est encore proches des seize heures de nuit pour huit heures de jour, on peut encore voir les constellations principales de l'été vers l'ouest juste après le coucher du Soleil, quand celles de l'automne sont en plein vers le sud et que celles de l'hiver se lèvent vers l'est.

Les constellations d'une saison, ce sont celles qui passent vers le sud en milieu de nuit. Et au moment où Orion et ses chiens occupent cette position avantageuse, le Lion, constellation principale du printemps, commence à pointer le bout de son museau à l'est. En restant debout une bonne partie de la nuit, on arrive donc à voir les étoiles principales de chaque saison, même si ça ne va durer que quelques jours… et qu'il faut avoir le courage de sortir la nuit par ces températures hivernales.

8/16 Mais ces températures, d'où ça vient, au juste ? À la base, notre source principale de chaleur, c'est notre source principale de lumière : le Soleil lui-même. Même si le détail du bilan énergétique de la Terre est évidemment pas mal plus complexe que ça, vous vous en doutez, mais si vous voulez des détails à ce sujet, vous avez notamment une longue vidéo du Réveilleur pour ça.

Mais donc pour ce qui nous intéresse ici, le Soleil ne change pas spécialement au cours de l'année, il chauffe dans toutes les directions de la même façon. On a par contre déjà vu dans quelques threads précédents (en particulier celui sur les comètes qui s'éloignent et se rapproche beaucoup) que s'éloigner ou se rapprocher de lui va pas mal jouer à ce niveau. Donc, est-ce que la distance Terre-Soleil change avec le temps ?

En attendant la réponse dans le prochain pouet, voici déjà le lien vers la vidéo sus-mentionnée : https://skeptikon.fr/w/cjFBfwMNFAaHrzRwYJQejg

9/16 Et donc, sans plus attendre, la réponse est oui. On le sait depuis les travaux de Kepler au début du ⅩⅦème siècle⁽*⁾ : les orbites des planètes sont des ellipses, dont le Soleil est un des foyers. Donc on peut aussi répondre à notre question initiale : non, la terre ne tourne pas rond, elle tourne ovale.

La distance Terre-Soleil change donc selon l'endroit où nous nous trouvons sur notre orbite autour de lui… et donc sur le moment de l'année. Cette différence de distance est même plutôt pas négligeable : plus de cinq millions de kilomètres entre le périhélie (le moment où on est au plus près) et l'aphélie (le moment où on est au plus loin).

(∗) Si vous voulez un rappel sur les circonstances de cette découverte, voyez là : https://fadrienn.irlnc.org/notice/Azm7oxzbjuzK2vMu8G

10/16 Mais même si ça peut faire beaucoup, sur une distance moyenne de 150 millions de kilomètres ça n'est pas tant que ça. On notera qu'on a même d'ailleurs la chance d'avoir ici un compte plutôt rond, puisque la Terre au plus près est vers 147 millions de kilomètres du Soleil, et vers 152 millions au plus loin, et qu'on tombe donc sur une moyenne d'environ 150 millions sans avoir trop besoin d'arrondir.

Mais est-ce que c'est suffisant pour changer significativement la température de la Terre ? On aura probablement un bon indice en regardant la correspondance entre la position de la Terre sur son orbite et le moment de l'année. En l'occurrence, nous passerons au périhélie très prochainement, puisque ça arrivera… le trois janvier 2026, au lendemain du prochain Vulgadredi ! Et nous atteindront évidemment l'aphélie environ six mois plus tard. En 2026, ce sera précisément le six juillet.

11/16 Donc, nous sommes au plus près de la source de chaleur quand les températures sont les plus froides, et au plus loin quand elles sont les plus chaudes. Ce qui n'est pas exactement ce à quoi on s'attendrait, et montre donc que l'effet de cette différence de distance n'est pas si important que ça. En tout cas tant qu'elle ne reste que de quelques millions de kilomètres, évidemment, si on s'éloignait beaucoup plus, ça gênerait⁽*⁾.

Mais dans ce cas, qu'est-ce qui joue ? En fait, cela vient du phénomène qui joue aussi sur la longueur du jour et de la nuit : l'angle entre le plan de rotation de la Terre sur elle-même (ou plan de l'équateur) et le plan de révolution de la Terre autour du Soleil (ou plan de l'écliptique). Parce que oui, encore une fois, tout tourne, mais rien ne tourne pareil.

(∗) Allez, vu que je ne l'avais pas remis la semaine dernière, voici le thread sur les comètes : https://fadrienn.irlnc.org/notice/AwyBqt6c4qOUfKUKjQ

12/16 On entend d'ailleurs parfois des gens dire que « l'axe de rotation de la Terre est incliné ». Sauf que si on s'arrête là, ça ne veut rien dire : une inclinaison, ce n'est pas quelque chose d'absolu, c'est par rapport à un plan de référence. En l'occurrence, l'axe de rotation de la Terre est incliné *par rapport à l'écliptique*, il ne forme pas un angle droit avec lui. Mais on pourrait tout à fait prendre l'équateur comme référence et dire que c'est le reste qui est incliné.

Cette inclinaison change au cours du temps, entrainant un décalage qu'on appelle la « précession des équinoxes ». Mais ce décalage se fait sur un cycle qui dure environ 26 000 ans, ce qui fait qu'à notre échelle, d'une année sur l'autre, on peut complètement négliger ses effets et considérer que l'axe de rotation de la Terre pointe toujours dans la même direction.

13/16 Sur un temps très long, ça va par contre pas mal jouer. Ainsi, l'étoile qu'on appelle aujourd'hui « polaire » parce qu'elle est environ dans le prolongement de cet axe ne va pas le rester éternellement. Il y a environ cinq mille ans, quand les astronomes de Babylone ont tracé les premières de nos constellations, c'était l'étoile principale du Dragon, Thuban, qui était en position d'étoile polaire.

Dans environ huit mille ans, ce sera au tour de Deneb, l'étoile principale du cygne, d'être dans cette position, puis quatre mille ans plus tard, ce sera Véga, l'étoile principale de la Lyre. De quoi chambouler un peu nos habitudes, puisque le Cygne et la Lyre font aujourd'hui partie du « ciel d'été ». Mais, donc, à notre échelle, on peut environ considérer que tout ça ne bouge pas.

14/16 Et donc comme l'axe de rotation de la Terre pointe environ toujours dans la même direction, et que la Terre tourne autour du Soleil, on va se retrouver avec des moments où un côté de la Terre est penché vers le Soleil et l'autre à l'opposés. Puis six mois plus tard, ce sera l'inverse. Et entre les deux, on a une phase « neutre », où l'inclinaison n'a pas spécialement d'effet. Voilà, c'est ça, les saisons.

La partie de la Terre qui est penchée vers le Soleil a des jours plus longues, et même une absence complète de nuit autour du pôle, tandis que l'autre a des nuits plus longues, et même une absence complète de jour autour du pôle. L'été dans l'hémisphère nord correspond à l'hiver dans l'hémisphère sud, et réciproquement. Aux équinoxes de printemps et d'automne, en revanche, tout le monde a des jours et nuits de la même durée (c'est ce que veut dire « équinoxe »), sauf les deux pôles où c'est l'aube/le crépuscule en permanence.

15/16 Et pour la différence de chaleur, du coup ? Simple question d'inclinaison, là aussi. L'été, quand le Soleil passe haut dans le ciel, ses rayons nous frappent avec un angle assez réduit, et chacun n'a donc qu'une petite zone de sol à éclairer et à chauffer. L'hiver, quand il passe plus bas, sa lumière s'étale davantage et donc couvre une zone de terrain plus importante.

De la même façon que le même radiateur, toujours réglé sur la même température, va sembler plus ou moins efficace selon la taille de la pièce dans laquelle on le met, une lumière qui s'étale sur plus de terrain va chauffer moins, et l'hiver sera donc plus froid. Même si, comme vu plus haut, tous pleins d'autres facteurs jouent sur la température effective.

16/16 Et donc tout ça va se répéter à l'identique d'une année sur l'autre, notre Terre repassant sans cesse au même endroit. Ou presque, parce qu'on n'a parlé ici que de sa position par rapport à notre Soleil. Sauf que dans l'espace, tout tourne, notre Soleil y compris : il décrit pour sa part un lent cercle d'environ 220 millions d'années autour du centre de notre galaxie, entraînant les planètes avec lui.

Notre Terre ne tourne donc pas en rond, mais en hélice : l'année suivante à la même date, elle est revenue à la même position par rapport au Soleil, mais a pas mal bougé avec lui par rapport au centre de la galaxie. Une position absolue dans l'espace, ça n'existe pas vraiment. Allez, on s'arrête là, et on se donne rendez-vous à la veille du périhélie pour le premier Vulgadredi de 2026 ?

@letoII Effectivement, je ne me suis pas super bien exprimé ici ^^" Le souci de vouloir taper trop vite. Merci d'avoir précisé, donc :-)