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​© 2020- Sebastien Beaucourt                                                                                                                                                                                         

COMBIEN DE TEMPS DURE UN JOUR (2/2) ?

COMMENT A-T-ON CALCULE ...

par Sébastien Beaucourt, médiateur scientifique

Voici une question bien surprenante, tant la réponse nous parait évidente. Pour le commun des mortels un jour dure 24 heures. Mais est-ce aussi évident ? En pratique, les astronomes distinguent deux « jours » différents : le jour sidéral et le jour solaire.

DEUXIÈME RAISON : l’obliquité de l’écliptique. L’axe des pôles de la Terre étant incliné de 23°26’, le plan de l’équateur est également incliné de la même valeur par rapport au plan de l’orbite terrestre (écliptique). Comme la durée du jour solaire se calcul par rapport à la rotation de la Terre, donc par rapport à l’équateur, il est nécessaire de « ramener » le plan de l’écliptique dans le plan de l’équateur afin de connaître le décalage par rapport au jour solaire.

Sur le schéma ci-dessus, les segments AB, BC, A’B’ et B’C’ sont égaux. On constate que leurs projections sur l’équateur sont variables. Proche des équinoxes, l’écart entre l’écliptique et l’équateur est très faible. Les segments ab et bc sont à peu près égaux. En revanche, près des solstices, l’écart entre l’écliptique et l’équateur est plus important. Les segments a’b’ et b’c’ sont plus grand que ab et bc. En conséquence, le temps que mettra le Soleil pour revenir au méridien sera plus important, et le jour solaire en sera d’autant plus long.

Observé depuis la Terre, ces deux raisons entraînent un déplacement irrégulier du Soleil le long de l’écliptique avec une avance ou un retard pouvant atteindre +14 min 15 s le 11 février et -16 min 25 s le 03 novembre.

L'équation du temps

Il est donc nécessaire de corriger le jour solaire vrai, qui est variable, afin d’obtenir un jour solaire moyen, qui par définition, est stable. Le jour solaire moyen correspond ainsi à un soleil apparent, se déplaçant tout au long de l’année, de façon continu et uniforme le long de l’écliptique.

Cette correction est connue sous le nom d’équation du temps (voir graphique ci-dessous), résultat de la différence entre le jour solaire vrai et le jour solaire moyen, de sorte que le jour solaire moyen soit égal à 24 heures. Cette correction a une valeur différente pour chaque jour de l’année. Elle est nulle le 14 avril, le 15 juin, le 1er septembre et le 25 décembre.

Alors finalement, combien de temps dure un jour ? Tout dépend de quel jour on parle ! Le jour sidéral dure 23h56, le jour solaire moyen dure 24 heures et le jour solaire vrai varie chaque jour de l’année ...

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