Qu'est ce que la précession des équinoxes ?
Nous avons tous appris que l’étoile polaire est dite « polaire », car l’axe de rotation de la Terre est orienté vers cette étoile. Cependant, cela n’a pas toujours été le cas et cette situation évoluera également dans l’avenir. En effet, la répartition de la masse de la Terre n’est pas homogène. Comme le prédisait la théorie de la gravitation découverte par Newton, notre planète est légèrement aplatie aux pôles avec un renflement ceinturant l’équateur. Les forces de marées exercées par le Soleil et la Lune sur le renflement équatorial terrestre tendent à amener l’excès de masse présent à l’équateur vers le plan de l’écliptique (plan de l’orbite terrestre), entraînant un changement de direction de l’axe de la Terre. Cependant, ces forces ne peuvent pas changer l’angle d’inclinaison de la Terre de 23°26’, car celle-ci est en rotation (principe du gyroscope).
Nous allons voir que le changement d’orientation de l’axe de la Terre, appelé mouvement de précession, a plusieurs conséquences, notamment sur les coordonnées des étoiles, le zodiaque et le calendrier.
LE MOUVEMENT DE PRÉCESSION DE LA TERRE : EN RAISON DE SON INCLINAISON, L'AXE DES PÔLES DÉCRIT UNE ROTATION AUTOUR DE LA VERTICALE EN 26 000 ANS.
L’ÉTOILE POLAIRE EST-ELLE VRAIMENT POLAIRE ?
Le mouvement de précession conduit l’axe de la Terre, et donc le pôle nord céleste, à décrire un cercle sur la voûte céleste en 26 000 ans, centré sur le pôle nord écliptique. L’axe de rotation se retrouve ainsi orienté tour à tour devant différentes étoiles, qui peuvent toutes prétendre au titre « d’étoile polaire ». L’étoile que nous appelons actuellement l’étoile polaire est en réalité l’étoile Polaris (ou Alpha Ursa Minor). Cependant, elle n’est pas encore totalement polaire. En effet, le pôle nord céleste se situera au plus près de cette étoile en … 2098 ! Dans environ 8 000 ans, ce sera au tour de l’étoile Deneb du Cygne d’être étoile polaire, puis de Véga de la Lyre dans 12 000 ans. A l’époque de la construction des pyramides d’Égypte, Thuban (Alpha Draconis) était étoile polaire.
CERCLE DÉCRIT PAR L'AXE DE ROTATION DE LA TERRE SUR LE CIEL DE L'HEMISPHERE NORD. TOUTES LES ÉTOILES SUR LE CERCLE BLANC SONT ÉTOILES POLAIRES A TOUR DE RÔLE TOUS LES 26 000 ANS.
Dans l’hémisphère sud, actuellement, il n’y a pas d’étoile remarquable dans la direction du pôle céleste. Mais ce n’est pas toujours le cas. Dans 13 000 ans, l’étoile Eta de la Colombe pourra être considérée comme l’étoile polaire australe.
DES COORDONNÉES ÉQUATORIALES CHANGEANTES
L’axe de rotation terrestre est perpendiculaire au plan de l’équateur céleste. Or si l’axe de la Terre change d’orientation, il en résulte également un glissement de l’équateur céleste par rapport à l'écliptique et par conséquent, un glissement du point vernal (intersection du l’équateur céleste et de l’écliptique). Le point vernal est la position qu’occupe le Soleil, le 21 mars, jour de l’équinoxe de printemps. Cela entraîne un changement des coordonnées équatoriales des étoiles (ascension droite et déclinaison), dont le point vernal est le point d’origine. Pour pallier ce problème, les coordonnées équatoriales d’un objet céleste sont données pour une époque de référence. Depuis 1984, c’est l’époque J2000. Toutes les coordonnées sont calculées pour le 1er janvier 2000, à midi, et sont valables pour 50 ans. Les coordonnées J2000 sont ainsi utilisables de 1975 à 2025. Au-delà de 2025, les coordonnées seront re-calculées pour l’époque J2050.
UN ZODIAQUE CHANGEANT
Les astronomes définissent le zodiaque par une bande de 16° de largeur devant laquelle semblent se déplacer les planètes vues depuis la Terre. Or, il ne faut pas confondre celle-ci avec les signes astrologiques. Ceux-ci ont été définis en 410 avant J.-C par les Babyloniens, en découpant les 360° de l’écliptique en 12 parties égales de 30° à partir du point vernal de l’époque, qui se trouvait être alors dans la constellation du Bélier. Ce premier secteur de 30° a alors pris le nom de la constellation sur laquelle il se superposait. Il en va de même pour les autres signes. Or, depuis cette époque, la précession a fait glisser le point vernal dans le sens rétrograde, de 42° environ (360° en 26 000 ans). Il s’ensuit que le « signe » du Bélier des horoscopes se retrouve aujourd'hui superposé sur la constellation des Poissons ! Ce décalage affecte également tous les autres signes … Mais en pratique, ce problème ne concerne que les personnes qui se laissent distraire par les astrologues.
EN RAISON DE LA PRÉCESSION, LES SIGNES ASTROLOGIQUES SONT DÉCALÉS PAR RAPPORT AUX CONSTELLATIONS CORRESPONDANTES.
CONSÉQUENCES SUR LE CALENDRIER ET LES SAISONS
Le point vernal est également la direction du ciel vers laquelle on voit le Soleil depuis la Terre le jour de l’équinoxe de printemps, généralement le 20 ou le 21 mars. Le changement de position du point vernal, provoqué par la précession, implique un décalage de la position de la Terre le jour de l’équinoxe par rapport aux points remarquables de l’orbite terrestre que sont le périhélie (point le plus proche du Soleil) et l’aphélie (point le plus éloigné) d’où le nom de précession des équinoxes donné à ce phénomène.
POINTS REMARQUABLES DE L'ORBITE TERRESTRE.
En effet, l’orbite de la Terre a la forme d’une ellipse (première loi de Kepler). Cette ellipse est, il est vrai, peu excentrique et la différence de distance entre la Terre et le Soleil n’excède pas 5 millions de kilomètres environ pour une distance moyenne de 150 millions de kilomètres. De nos jours, l’hiver dans l’hémisphère nord se produit au moment où la Terre est au plus près du Soleil et alors que sa vitesse orbitale est la plus grande (deuxième loi de Kepler). Les hivers de l’hémisphère nord sont donc, en moyenne, relativement doux par rapport à ceux de l’hémisphère sud, et sont plus courts de cinq jours que nos étés.
En raison de la précession des équinoxes ce sera l’inverse dans environ 13 000 ans. Le calcul exact nécessiterait de tenir compte également du glissement du périhélie de l’orbite terrestre (période de 135 000 ans) et de la variation de son excentricité (période de 413 000 ans). Le mouvement de précession de la Terre est d’ailleurs un des éléments dont il faut tenir compte dans la détermination des grands cycles climatiques (glaciations) comme l’avait parfaitement démontré le géophysicien serbe Milutin Milankovitch au début du XXème siècle.
Cependant rassurez-vous, la précession des équinoxes ne modifie pas les dates officielles des saisons. En effet, depuis la réforme grégorienne, notre calendrier est calé sur l’année tropique et non sur l'année sidérale. L'année tropique est justement le temps qui sépare deux passages successifs du Soleil au point vernal, alors que l'année sidérale est le temps qui sépare deux passages successifs du Soleil devant les mêmes étoiles, sans tenir compte de la précession.
BIBLIOGRAPHIE :
Cosmographie, Denis Savoie, Ed : Belin Pour la science (2006)
La Terre, une planète singulière, Roland Trompette, Ed : Belin Pour la science (2003)
Médiateur scientifique professionnel, conférencier, auteur et astrophotographe, Sébastien Beaucourt pratique l'astronomie depuis plus de 20 ans.
