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Les mouvements de la Terre et leurs conséquences
La Terre est la 3e planète intérieure du Système solaire, distante d'environ 150 millions de km de notre étoile, le Soleil. Elle tourne sur elle-même, et gravite également autour de celui-ci. Ces deux principaux mouvements sont respectivement à l'origine de la succession des jours et des nuits ainsi que des saisons.
La rotation terrestre
La Terre tourne d'est en ouest autour de son axe des pôles (incliné d'environ 23° 26' par rapport au plan de l'écliptique) en 23 h 56' 04'' (jour sidéral). Ce dernier se mesure par rapport aux étoiles. Le jour solaire a une durée légèrement différente, variable tout au long de l'année. En effet, la rotation de la Terre est ici mesurée par rapport au Soleil (période écoulée entre deux passages consécutifs du Soleil au méridien local) et comme l'orbite terrestre n'est pas circulaire mais elliptique et que l'axe des pôles est incliné sur le plan de l'écliptique, le jour solaire est en moyenne plus long que le jour sidéral de 4 mn environ. Sur l'ensemble de l'année, on compte un jour solaire de plus que de jours sidéraux. De ce fait, pour les besoins de la vie quotidienne, on "rattrape" en quelque sorte ce "retard" en définissant un jour civil de 24 heures précises et en ajoutant un jour à l'année civile (année bissextile).
La rotation de la Terre entraîne la succession des jours et des nuits sur chaque point du globe.
Heure vraie et heure légale
Tous les points situés sur un même
méridien ont la même heure (heure vraie), même si le soleil ne se
trouve pas partout à une hauteur identique au-dessus de l'horizon. Les heures
diffèrent sur les points situés à l'Est et à l'Ouest de cette ligne.
Avant 1891, en France, il existait une heure locale, donnée par l'horloge de
chaque ville ou village. Depuis, une heure légale a été instaurée,
identique quelle que soit la région. Celle-ci est en avance d'une heure sur
l'heure du fuseau (ce sont ces 24 tranches réparties sur la surface du globe en
1883), et correspondant à un angle de 15° (360°/24=15°).
Les
fuseaux horaires
En 1911, la France décide, comme d'autres États, à adopter comme référence l'heure du méridien de Greenwich. En 1976, afin de faire face à la crise énergétique, un décalage d'une heure supplémentaire a été instauré durant l'été.
La révolution terrestre
L'orbite terrestre n'est pas circulaire
mais légèrement elliptique, le Soleil occupant l'un des foyers. Le temps mis
pour notre planète à accomplir un tour complet sur cette orbite, à raison de
29,8 km à chaque seconde (voir la section "La Terre
en chiffres") est appelé "année". Au terme
d'une durée de 365 jours, 6 heures, 9 minutes et 9,5 secondes, la Terre
se retrouve dans la même position par rapport aux étoiles "fixes" :
on parle d'année sidérale.
Quant à l'année tropique, sa durée est légèrement inférieure d'environ 20
minutes (365 jours, 5 heures, 48 minutes et 46 secondes). Elle correspond au
temps mis par la Terre pour accomplir une révolution par rapport à un point
déterminé de son orbite (ex. point vernal, c'est-à-dire point franchi par la
planète à l'équinoxe de printemps). Cette
différence de durée s'explique par la
précession des
équinoxes.
La révolution de la Terre autour du Soleil entraîne l'alternance des
saisons.
La précession des équinoxes
La Terre n'est pas une sphère parfaite. En réalité, elle a plutôt l'aspect d'un "patatoïde" aplati aux deux pôles. Elle se comporte donc un peu comme une toupie, sous l'attraction de la Lune et du Soleil, l'axe des pôles décrivant ainsi un cône dans l'espace en 25 800 ans. Comme il l'a été déjà souligné, ce mouvement entraîne une avance annuelle de l'équinoxe de printemps et, par conséquent, le changement de la direction de l'axe de rotation terrestre, et donc, de celle du pôle céleste (changement périodique de l'étoile polaire).
Les
étoiles polaires se suivent...
Le pôle Nord céleste décrit un cône dont le centre est le pôle de
l'écliptique en 25 800 ans. De ce fait, la direction visée change au cours des
millénaires, et les étoiles polaires changent. Actuellement, il s'agit d'
Alpha Ursa minoris, mais si l'on se projette dans un futur très lointain, Alpha
Lyrae (Véga), une des plus brillantes étoiles du ciel, nous montrera alors la direction
du Nord. Inversement, Alpha Draconis (Thuban) était l'astre vers lequel la
Grande Pyramide de Khéops avait été orientée, vers 2 600 av. J.-C.
