Les forces des marées sont à l’origine du décalage de l’axe de rotation de la Terre © User Herbye (German Wikipedia). Designed by Dr. H. Sulzer
Sciences

Précession des équinoxes : d’où vient ce phénomène ?

Question/RéponseClassé sous :Espace , précession des équinoxes , Equinoxe
 

La précession des équinoxes est l'un des nombreux mouvements que la Terre réalise, démontrant ainsi que notre planète et le système solaire sont en mouvement constant. Ce phénomène correspond au lent changement de direction de l'axe de rotation de la Terre. Pourquoi se produit-il ? 

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L'équinoxe est le moment exact de l'année où le Soleil traverse le plan équatorial de la Terre, c'est-à-dire est perpendiculaire à l'axe terrestre. Le jour et la nuit ont alors exactement la même durée. Une année connaît deux équinoxes par an : la première entre le 20 et le 22 mars, la seconde entre le 21 et le 23 septembre. C'est à cette période de l'année que se produisent les grandes marées.

Utilisons l'exemple de la toupie pour comprendre ce phénomène. Lorsqu'on lance une toupie, son axe de rotation se déséquilibre sous l'action de la pesanteur. Au lieu de tourner autour de son axe vertical, elle tourne avec un axe incliné, et décrit alors un cône sur le sol. C'est ce qu'il se produit lors de la précession des équinoxes. L'axe d'inclinaison de la Terre est de 23,5 degrés, une valeur plutôt faible, expliquant le fait que ce phénomène soit très lent. Il se déroule en 25 670 ans environ. En une année, son mouvement est de moins d'un degré, ce qui le rend presque imperceptible. 

Les forces des marées sont à l’origine du décalage de l’axe de rotation de la Terre © User Herbye (German Wikipedia). Designed by Dr. H. Sulzer

On attribue la découverte de ce phénomène à l'astronome grec Hipparque en -130 av. J.-C., bien que d'autres peuples comme les Aztèques ou les Égyptiens aient laissé des traces de travaux à ce sujet. C'est d'ailleurs Hipparque qui a créé le terme de « précession », initialement utilisé pour parler d'un décalage vers l'avant. Ce terme est aussi utilisé pour des objets comme les satellites, les gyroscopes, ou encore le pendule de Foucault. Hipparque serait parvenu à cette découverte en remarquant un décalage de position des astres dans le ciel.

Pourquoi les marées sont-elles à l’origine de ce phénomène ? Quelles en sont les conséquences ?  

La Lune exerce une force d'attraction sur l'eau des océans et provoque les marées. Le jour de l'équinoxe, le Soleil est parfaitement perpendiculaire à l'Équateur et vient ajouter sa force à celle de la Lune. Leurs forces d'attraction s'additionnent et entraînent des marées plus fortes. Ces forces de marées tentent d'amener l'excès de masse présent au niveau de l'Équateur vers le plan orbital terrestre. Ainsi, elles engendrent un déplacement de l'axe de rotation de la Terre, c'est ce qu'on appelle la précession des équinoxes.

Ce phénomène de rotation de l'axe terrestre est à l'origine d'un changement de position des étoiles, qui ne seraient plus fixes dans la sphère céleste comme l'attestaient les précédentes recherches. Du point de vue des saisons, les changements sont pratiquement nuls, mais du point de vue astronomique, ils impactent les travaux des experts. En effet, de nos jours, les équinoxes se produisent lorsque le Soleil est positionné au-dessus de la constellation des Poissons. En revanche, dans l'Antiquité, il aurait été positionné sur la constellation du Bélier.

La précession des équinoxes engendre également une modification du temps de rotation de la Terre sur elle-même. Ainsi, la durée des saisons est 20 minutes plus courte que la durée nécessaire à la Terre pour occuper la même position. Tous les 2000 ans, cela représente un décalage de 1 mois. C'est ce décalage qui est à l'origine des années bissextiles. En effet, si l'on ajoute un jour au calendrier tous les 4 ans, c'est pour rattraper ce décalage de rotation de la Terre. Sans celui-ci, nos saisons actuelles avanceraient chaque année dans le temps.

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