Cette année, le printemps débute le 20 mars à 10 h 37

Ce va-et-vient incessant est le résultat de la mécanique céleste, plus complexe qu’il n’y paraît. “On peut imaginer la Terre comme une sphère toujours à moitié éclairée par le Soleil, entame Emmanuël Jehin, astrophysicien à l’Université de Liège. La moitié éclairée est la journée, la moitié qui est dans l’ombre est la nuit. La Terre tourne sur elle-même en 24 heures autour de son axe de rotation, qui passe par les pôles Nord et Sud. Cet axe de rotation n’est pas perpendiculaire au plan du mouvement de la Terre autour du Soleil (appelé écliptique), qu’elle parcourt en une année. Il fait un angle d’environ 23,4 et reste toujours incliné de la même façon quelle que soit la position de la Terre autour du Soleil au cours de l’année.”

Pour mieux en comprendre les conséquences, tentez une petite expérience chez vous, avec une lampe de bureau et votre index que vous garderez toujours incliné de la même façon. “Quand votre doigt penche au maximum vers la lampe, le bout du doigt serait l’hémisphère Nord au solstice d’été. L’hémisphère Nord est penché au maximum vers le Soleil, reprend Emmanuël Jehin, le Soleil est haut dans le ciel. Si vous déplacez votre doigt – toujours penché du même angle – autour de la lampe, vous verrez qu’un demi-tour plus loin (180 degrés), le bout de votre doigt ne pointera plus vers le soleil (ou la lampe !), mais à l’opposé. Et là, les rayons y arrivent beaucoup plus rasants, beaucoup plus bas. C’est le solstice d’hiver ! Les deux positions intermédiaires sont les équinoxes d’automne et de printemps (90°). Dans ces positions, l’axe incliné est parallèle à la lampe (ou au soleil) et le haut et le bas de votre index (ou la Terre) sont éclairés de la même façon. Ces quatre positions bien différentes de la Terre sur son orbite liées à l’inclinaison fixe de son axe de rotation font que les deux hémisphères sont éclairés différemment, et cela varie tout au long de l’année.”

Des idées fausses, à détruire

Ce qui complique les choses, c’est que l’illumination va dépendre de l’endroit où l’on se trouve. “L’inclinaison de la Terre est telle que quand vous êtes au nord du cercle polaire arctique, en été, vous aurez une journée de 6 mois (le Soleil ne se couche jamais !), et en hiver, vous aurez une nuit de 6 mois ! C’est en partie pour cela que la Terre a des pôles glacés : pendant une grande période de l’année, ils ne voient jamais le soleil. La Terre est tellement penchée qu’une partie de la lumière n’arrive plus à atteindre en hiver, le pôle Nord.”

À l’inverse, à l’équateur, tout au long de l’année, la durée des jours est en gros égale à celle de la nuit.

Idée fausse assez répandue, à détruire : les saisons ne sont absolument pas dues à la distance entre la Terre et le Soleil. La preuve : le périhélie de la Terre, c’est-à-dire le moment où la Terre est au plus proche du Soleil a eu lieu cette année le 2 janvier, donc en plein hiver pour nous. “En fait, les saisons sont aussi la conséquence de l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre qui régule la quantité d’énergie solaire qui touche une surface donnée, détaille Emmanuël Jehin. Quand le Soleil est haut, comme en été, les rayons sont concentrés sur une plus petite surface, et quand le Soleil est bas, comme en hiver, les rayons s’étalent sur une plus grande surface à un endroit donné et donc chauffe moins, d’autant plus qu’ils doivent traverser une couche plus épaisse d’atmosphère. Ces changements de hauteur du Soleil sur l’horizon au cours de l’année viennent de cette inclinaison de l’axe de rotation, qui pointe en permanence vers l’étoile Polaire (dans l’hémisphère nord). Comme la terre tourne autour du Soleil, cela entraîne ce changement très progressif, avec pour conséquence des jours qui rallongent et puis raccourcissent.”

Reste une particularité a priori étonnante : l’équinoxe se produit à une date et une heure précises… qui changent chaque année. “Astronomiquement l’équinoxe est défini comme étant le moment où le centre du soleil passe exactement à la verticale de l’équateur terrestre, explique Emmanuël Jehin. Et cela n’arrive pas à date fixe parce que l’axe de rotation de la Terre bouge très légèrement d’une année sur l’autre (c’est ce qu’on appelle la précession des équinoxes). L’autre raison tient à notre calendrier qui est imparfait. On sait tous qu’une année fait 365 jours, sauf que pour faire tout le tour du soleil, la Terre met… 365 jours 5 heures et 48 minutes. Pour compenser ce léger décalage, les années bissextiles ont été instaurées ; tous les quatre ans, le mois de février comprend un jour de plus. Mais cette “astuce” créé un nouveau déséquilibre qui fait tomber l’équinoxe de printemps un jour plus tôt ou plus tard que le 21 mars. Cette année, ce sera le 20 mars à 10 h 37. L’équinoxe de printemps ne tombera de nouveau un 21 mars qu’en 2102 !

Conseils pour bien voir le ciel

La mécanique céleste n’est pas seulement responsable de l’allongement des journées et des saisons. Elle nous permet aussi d’observer d’incroyables phénomènes astronomiques, parfaitement prévisibles (lire pages suivantes). Parmi ces phénomènes, certains peuvent être observés des villes, comme les éclipses de lune et de Soleil, mais pour d’autres, comme la lumière zodiacale, il faut se rendre dans les meilleurs sites loin de la pollution lumineuse. “Pour profiter au mieux des beautés du ciel nocturne, il faut que le ciel soit bien dégagé, sans nuage. En outre, c’est préférable d’être à la campagne, conseille Emmanuël Jehin, responsable du Groupe Astronomie de Spa. Trouvez un coin avec un horizon bien dégagé et loin de la pollution lumineuse. Il faut s’éloigner des endroits illuminés car il faut une demi-heure à l’œil pour s’accoutumer parfaitement à l’obscurité, que la pupille soit bien ouverte et que l’on puisse voir au mieux les astres les plus faiblement lumineux. On peut aussi s’équiper d’une paire de jumelle. Et surtout s’habiller chaudement, car on ne bouge pas beaucoup, et même en été, on peut vite avoir froid.” Enfin, prenez un transat pour vous allonger pour observer le ciel et ainsi éviter le torticolis…

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