Carte mentale Élargissez votre recherche dans Universalis Le mouvement de la Terre se décompose en deux parties : sa rotation autour de son centre de masse et le mouvement de ce dernier. Chacune de ces deux parties peut à son tour se
décomposer en plusieurs composantes de propriétés différentes. Ainsi le mouvement de rotation de la Terre comprend-il la rotation autour de son axe instantané de rotation et le mouvement de cet axe, qu'on repère soit dans l'espace, soit par rapport à la croûte terrestre (cf. infra, Mouvement du pôle). De même, le mouvement de son centre de masse est la résultante du mouvement autour du Soleil et du mouvement du Soleil dans la Galaxie (cf. lagalaxie). Parmi
ces mouvements, la rotation autour de son axe est celui qui gouverne l'alternance des jours et des nuits. Il a longtemps été utilisé pour la mesure du temps et demeure lié à sa définition pratique, qui est le temps universel coordonné. Le mouvement autour du Soleil est celui qui produit la succession des saisons ; il fut, pendant quelques années, utilisé pour définir l'échelle de temps dynamique (temps des éphémérides). Enfin, l'observation de tous les astres (et des sondes
spatiales) s'effectuant à partir de la Terre, la connaissance des mouvements de notre planète est essentielle pour interpréter leurs positions apparentes. Il en résulte que l'étude des mouvements de la Terre a de très nombreuses applications pratiques et théoriques. La Terre tourne autour du Soleil en se déplaçant approximativement sur une ellipse d'excentricité 0,016 73 et de demi-grand axe 149 598 600 kilomètres, qui
est, par définition l'unité astronomique de distance. Le plan de cette ellipse est celui de l'écliptique. Vers le 2 janvier, la Terre est le plus près du Soleil (périhélie) à une distance de 147 100 000 kilomètres, tandis que, vers le 2 juillet, elle se trouve à son aphélie, à une distance de 152 100 000 kilomètres environ. Le mouvement exact est calculé par les méthodes de la
mécanique céleste. La longitude l du Soleil, comptée sur l'écliptique à partir de l'équinoxe J.2000, est donnée par : Mouvements de la Terre
Mouvement de la Terre autour du Soleil
où t est compté en siècles de 36 525 jours à compter du 1er janvier 2000 à 12 heures, où E est l'équation du centre décrivant l'ellipticité de l'orbite terrestre d'après les lois de Kepler, où enfin Σ Per est une somme de termes périodiques. On a :
où M est l'anomalie moyenne (cf. mécanique céleste, chap. 1) de la Terre sur son orbite.
Les débuts des saisons sont définis par les instants pour lesquels l prend les valeurs 00, 900, 1800 et 2700. Leur durée est :
Les variations de l'ascension droite α du Soleil sont soumises à une irrégularité supplémentaire R, appelée réduction à l'équateur, et due à l'inclinaison de l'écliptique sur l'équateur. On a :
où Σ′ Per est une somme de petits termes périodiques, et :
Rotation de la Terre
La Terre tourne autour de son axe de rotation en 23 h 56 min 4,09 s. L'axe de rotation n'est pas fixe ; son mouvement dans l'espace est la précession. Ses déplacements par rapport à la Terre constituent le mouvement des pôles (cf. infra, Mouvement du pôle). On repère cette rotation par rapport à l'équinoxe (point γ), et l'angle horaire du point γ en un lieu donné est le temps sidéral local, qui est donc l'angle formé par le méridien local avec le plan fondamental contenant l'axe de rotation et l'équinoxe.
Le temps sidéral Ts proprement dit est le temps sidéral local du méridien international, origine des longitudes sur la Terre et improprement appelé encore méridien de Greenwich. Si L est la longitude géographique d'un lieu, comptée positivement vers l'ouest, le temps sidéral est donné par la relation :
où, Tl est le temps sidéral local du lieu considéré.
Toutefois, malgré son nom, le temps sidéral n'est pas un temps ; c'est, en fait, un angle fondamental en astronomie de position. Pour les besoins pratiques, on se réfère à la direction du Soleil et non à celle de l'équinoxe. On définit ainsi le temps solaire local vrai qui est l'angle horaire du centre du Soleil, exprimé en heures, minutes et secondes (3600 = 24 heures). On a :
où α est l'ascension droite du Soleil donnée par (3).
Le temps solaire vrai de Greenwich admet une définition analogue, et l'on a :
Ce temps n'est pas uniforme. Il comprend toutes les irrégularités du mouvement apparent du Soleil en ascension droite. On appelle temps astronomique moyen le temps solaire vrai corrigé de toutes [...]
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Écrit par :
- : membre de l'Institut
- Jean KOVALEVSKY : membre de l'Académie des sciences, astronome émérite à l'Observatoire de la Côte d'Azur
- Evry SCHATZMAN : membre de l'Académie des sciences, directeur de recherche émérite
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- GPS (Global Positioning System)
- GREENWICH
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- LONGITUDE & LATITUDE CÉLESTES
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- RADIO-INTERFÉROMÉTRIE À LONGUE BASE ou V.L.B.I.
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