Inclinaison de l'axe
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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 croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des...) est appelé l’écliptique. Chaque planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique, c'est-à-dire sous une...) tourne en outre autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) 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 formant un angle droit. Le terme de perpendiculaire vient du latin per-pendiculum (fil à plomb) et justifie la généralisation...) au plan orbital de la planète, mais incliné d'un certain angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.), plus ou moins prononcé. Suivant les planètes, cet axe est soumis au phénomène de la précession (La précession est le nom donné au changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet ou, de façon plus générale, d'un vecteur sous l'action de l'environnement, par exemple, dans le cas de l'axe de...), de façon plus ou moins marquée. Mais en première approximation (Une approximation est une représentation grossière c'est-à-dire manquant de précision et d'exactitude, de quelque chose, mais encore assez...), 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 autour d'un autre. Il décrit l'angle entre le plan de l'orbite et le plan de référence (généralement le...) de l'écliptique (L'écliptique est le grand cercle sur la sphère céleste représentant la trajectoire annuelle du soleil vue de la Terre. Plus précisement, il s'agit de l'intersection de la...) 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 orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la valeur, et finalement le sens En architecture navale, le...) de la planète sur son orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.), 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 centrale du système solaire. Dans la classification...) 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 plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure,...) 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 qui s'étend entre l'équateur et le pôle Sud. En astronomie,...) 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 : Quelle chaleur !) 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 (ou sur une autre planète), au nord ou au sud de...) 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 période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du...) 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 période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...) et la nuit y durent six mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) 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 l'interprétation des rayonnements lumineux.) 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 notamment par son centre de gravité.) 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 Soleil vu de la Terre atteint son extrême méridional ou septentrional.) de juin , le jour le plus long pour l’hémisphère Nord. Le Soleil à midi est au zénith du tropique (Les tropiques sont la partie géographique du globe limitée en latitude par les deux tropiques : le tropique du Cancer dans l'hémisphère nord et le tropique du Capricorne dans...) du Cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle manière que la survie de ce dernier...), 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 début de l'année) est l'une des quatre saisons des...) 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.

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