Inclinaison de l'axe - Définition

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L’inclinaison de l’axe ou obliquité est une grandeur qui donne l’angle entre l’axe de rotation d’une planète (ou d’un satellite naturel d’une planète) et son plan orbital.

Dans le système solaire, les planètes ont des orbites qui se situent toutes à peu près dans le même plan. Celui de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) est appelé l’écliptique. Chaque planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) tourne en outre autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de son axe de rotation, phénomène à l'origine de la succession des jours locaux de chaque planète. Cet axe de rotation n'est jamais perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en...) au plan orbital de la planète, mais incliné d'un certain angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts...), plus ou moins prononcé. Suivant les planètes, cet axe est soumis au phénomène de la précession (La formule mathématique qui décrit la précession d'une quantité s'écrit), de façon plus ou moins marquée. Mais en première approximation (Une approximation est une représentation grossière c'est-à-dire manquant de...), cet axe de rotation garde à court terme une direction fixe dans l'espace.

Dans le cas de la Terre, cet angle est actuellement d’environ 66°,56 ou 66° 34'. Mais on parle plus couramment de l'inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite...) de l'écliptique (L'écliptique est le grand cercle sur la sphère céleste représentant la trajectoire annuelle du...) sur le plan de l'équateur terrestre : cette inclinaison, complément angulaire de la précédente, vaut ainsi 23°,44 ou 23°26' . Cette dernière valeur est la plus connue (obliquité), et par simplification de langage, on assimile parfois inclinaison de l'axe et inclinaison de l'écliptique. .

C’est l'existence et le maintien de cette inclinaison naturelle qui entraîne, par le déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) de la planète sur son orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...), la succession des saisons.

Ainsi,pour la Terre, de mars à septembre, la partie nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) du globe voit le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) plus haut à midi dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) que la partie sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.), et c’est l’été dans l'hémisphère nord. Comme les rayons solaires arrivent sur Terre avec un angle plus proche de 90°, une même unité de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) reçoit plus de rayons lumineux qu’à midi dans le sud à la même époque. Du fait de cette inclinaison, le soleil se lève plus tôt, se couche plus tard, et les jours sont de fait plus longs. Les rayons solaire dans l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre...) sont beaucoup plus inclinés et arrosent une plus grande surface, ils distribuent donc moins de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...) par unité de surface : c’est l’hiver. Le soleil paraît aussi plus bas sur l’horizon et les jours sont plus courts, avec un astre qui se lève plus tard et se couche plus tôt. Ces effets sont d’autant plus prononcés que la latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur Terre...) de l’observateur est grande. À l’équateur, l’effet est d'ailleurs strictement nul, et la durée du jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) et de la nuit ne varie pas (même si la position du soleil dans le ciel varie). Aux pôles, l’effet est extrême, si bien que le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) et la nuit y durent six mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) chacun.

D’un point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) astronomique, on peut noter quatre points particuliers sur la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et...) d’une planète en fonction de son inclinaison :

  • lorsque l’inclinaison est maximale et que le côté nord de l’axe de la Terre penche vers le Soleil, c’est le solstice (Le solstice est un événement astronomique qui se produit lorsque la position apparente du...) de juin , le jour le plus long pour l’hémisphère Nord. Le Soleil à midi est au zénith du tropique (Les tropiques sont deux lignes imaginaires du globe terrestre, parallèles à...) du Cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement...), qui a une latitude de 23° 26' nord. C’est le jour le plus court pour l’hémisphère Sud ;
  • lorsque l’inclinaison est maximale et que le côté sud de l’axe de la Terre penche vers le Soleil, c’est le solstice de décembre, le jour le plus court pour l’hémisphère Nord. Le soleil à midi est au zénith du tropique du Capricorne, qui a une latitude de 23° 26' sud. C’est le jour le plus long pour l’hémisphère Sud ;
  • les deux autres points correspondent aux équinoxes de printemps (Le printemps (du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison marquant autrefois le...) et d’automne. L’axe se trouve alors dans un plan orthogonal à la direction du Soleil ; la durée des jours est égale à celle des nuits, au nord comme au sud, et le soleil à midi est au zénith de l’équateur.

En ce qui concerne la Terre, un phénomène complémentaire important à l'obliquité est la variation cyclique de l'inclinaison de l'axe terrestre : celle-ci varie entre 24,5° et 22,1°, suivant un cycle de 41 000 années. Les saisons varient donc suivant les millénaires de forte inclinaison ou d'inclinaison plus faible : l'inclinaison forte impliquant des saisons beaucoup plus marquées. Ce caractère cyclique est utilisée en cyclostratigraphie (La cyclostratigraphie est une méthode particulière de stratigraphie, discipline des...).

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