schéma montrant ce que nous observons depuis la Terre

Saisons et équinoxes

Pour comprendre les saisons et les équinoxes en particulier, il faut être bien conscient que nous n’observons sur Terre que des mouvements apparents, les mouvements réels des astres étant bien différents. Tout le monde voit le Soleil tourner autour de la Terre alors que c’est la Terre qui tourne sur elle même en 24 heures (mouvement responsable du jour et de la nuit) et autour du Soleil en 365 jours 1/4 dans un plan appelé plan de l’écliptique (mouvement responsable des saisons).

Deux fois par an, les jours des équinoxes de printemps et d’automne (21 mars et 23 septembre), tout se passe comme si le Soleil passait à travers le plan équatorial de la Terre (équateur céleste). En fait l’intersection du plan de l’équateur céleste avec le plan de l’écliptique passe deux fois par an par le Soleil, aux équinoxes. La durée du jour est égale à celle de la nuit en tout point de la Terre.

Trajectoire apparente du Soleil

rotation de la Terre autour du Soleil

L’orbite de la Terre autour du Soleil n’est pas parfaitement circulaire, mais elliptique (le schéma est très exagéré) et d’après les lois de la mécanique, la Terre se déplace d’autant plus vite qu’elle est près du Soleil. Elle ne met que 179 jours pour aller de l’équinoxe de d’automne à l’équinoxe de printemps contre 186 jours pour revenir à l’équinoxe d’automne.

L’axe de rotation de la Terre sur elle-même étant incliné de 23,5 ° sur l’axe de révolution de la Terre autour du Soleil, pour un lieu donné, la trajectoire apparente du Soleil change chaque jour. La trajectoire elliptique et cette inclinaison sont responsables des saisons (variation de la durée relative du jour et de la nuit, différence de la longueur des saisons dans l’hémisphère nord et dans l’hémisphère sud).

Du fait de notre révolution autour du Soleil, nous voyons la position du Soleil changer chaque jour par rapport aux étoiles. Nous observons, en un an, le Soleil se déplacer par rapport aux étoiles sur une courbe appelée écliptique. Cette courbe est en fait la projection du plan de l’orbite terrestre sur la voûte céleste. Elle nous apparait comme une droite.

Ce mouvement de la Terre ne change rien à la position des étoiles observées à l’oeil nu car elles sont beaucoup plus loin que le Soleil mais  au cours de l’année ce ne sont pas les mêmes que l’on observe juste après le coucher et juste avant le lever du Soleil le ciel de nuit n’est pas le même en été et en hiver.

Pour un lieu donné, le Soleil se lève et se couche en des points qui varient sur l’horizon et par rapport aux étoiles.

Précession des équinoxes

La précession des équinoxes est due au fait que la Terre, légèrement aplatie,  se comporte comme une toupie: le pôle change de place dans le ciel: il décrit un cercle en 25 765 ans. Ce mouvement entraine un mouvement des points des équinoxes d’est en ouest sur l’écliptique, donc en sens contraire du mouvement annuel apparent du Soleil.

La précession des équinoxes a été remarquée par Ptolémée : Entre Hipparque et Ptolémée, le pôle a bougé de 5 degrés sur la sphère étoilée.