Le jour du solstice d'hiver, le soleil se lève tard, ne monte pas haut et se couche tôt. © Delphotostock, Fotolia

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Solstice d'hiver

DéfinitionClassé sous :Astronomie , Solstice , solstice d'hiver

Décrit avec la Terre comme référence, le solstice d'hiver est le jour de l'année où la course du Soleil dans le ciel est la plus courte et la plus basse au-dessus de l'horizon. Par rapport à tous les autres jours de l'année, le Soleil se lève au plus loin de l'est, monte au plus bas au midi ou méridien (c'est la déclinaison) et se couche au plus loin de l'ouest. Dans le calendrier géorgien, il survient aux alentours du 21 décembre. Les jours précédant et suivant le solstice sont les plus courts de l'année. Le solstice d'hiver de l'hémisphère nord (boréal) correspond au solstice d'été de l'hémisphère sud (austral).

La date précise est difficile à déterminer car la durée du jour (ou de la nuit) varie très peu autour du solstice. Une méthode attribuée à Ptolémée consiste à mesurer la déclinaison à midi sur plusieurs journées avant et après le solstice pour trouver deux jours consécutifs où cette valeur ne change pas puis de calculer le moment médian. Elle apporte une précision inférieure à la journée.

L’inclinaison est mère des saisons

Décrits avec une référence centrée sur le Soleil, les solstices d'une planète sont dus à l'inclinaison de l'axe de sa rotation par rapport au plan de son orbite (écliptique). Considérons le plan équatorial de cette planète, incliné lui aussi. Au moment des équinoxes, ce plan intercepte le Soleil. Au moment des solstices, il en est au plus loin. La planète présente alors l'un de ses pôles au Soleil tandis que l'autre est plongé dans la nuit. L'hémisphère « tourné » vers le Soleil reçoit des rayons lumineux avec un angle important. L'hémisphère opposé les reçoit avec un angle rasant (dans un repère lié au sol, un observateur dirait que le Soleil est haut ou bas sur l'horizon). Cette disparité crée une différence d'énergie reçue entre les deux hémisphères, engendrant des saisons.

Sur une planète qui n'est pas inclinée par rapport à son orbite (son plan d'équatorial est confondu avec le plan orbital). Tous les jours de l'année se ressemblent et il n'y a pas de saisons. Dans le Système solaire, Mercure, Vénus et Jupiter sont très peu inclinées (2,11° pour la première et 3° pour les deux autres). La Terre, Mars et Saturne sont moyennent inclinées (23,5°, 24° et 26,75°, respectivement). La championne est Uranus avec 82°, ce qui implique des saisons extrêmement marquées.

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