Orbite de la terre
Préambule
Pendant les quatre canicules de l’été 2026 certaines personnes émétaient l’hypothèse que la terre se rapprochait du soleiL
Pour bien réfléchir à la question nous avons besoin de nous référer à la science astrophysique qui décrit tous les phénomènes qui se produisent dans l’univers. En ce qui nous concerne nous allons décrire les mouvements de la terre autour du soleil.
Petit rappelle sur l'ellipse
Soit deux points F1 et F2.
Tout point P appartenant à l’ellipse est tel que la distance de P à F1 ajoutée à la distance de P à F2 est constante. PF1+PF2 est constant.
Pour tracer une ellipse un jardinier plantera deux petits piquets en terre Il attachera l’extrémité d’une ficelle à l’un des piquets (F1) et l’autre extrémité à l’autre piquet (F2). En positionnant un autre piquet pointu au point P de la ficelle et en se déplaçant, il va tracer en terre une ellipse. La longueur de sa ficelle ne change pas.
En cliquant sur le bouton D on peut voir comment tracer cette ellipse.
F1 et F2 sont appelés les foyers de l’ellipse. Le point O est le centre. AB est le grand axe de l’ellipse, CD le petit axe. La distance FF est appelée la distance focale.
Pour voir différentes configurations d’ellipse on peut déplacer le point F1 ou le point F2. Que remarque-t-on si F1 et F2 sont confondus ?
La terre tourne autour du soleil selon une ellipse
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Les distances sont proportionnelles aux distances réelles. Ainsi la forme de l’ellipse est proche de la réalité. On peut voir ainsi qu’elle ressemble à un cercle. Par contre les volumes de la terre et du soleil ne sont pas proportionnels à ceux de la réalité.Dans l’hémisphère nord,
en France par exemple,
la terre est plus éloignée du soleil
en été qu’en hiver !!
Plaçons nous au dessus du plan formé par la terre et le soleil, au -dessus du pôle nord de la terre. C’est ce que nous montre le schéma ci contre.
La terre tourne autour du soleil selon une ellipse et non pas selon un cercle. C’est une ellipse que l’on peut facilement confondre avec un cercle tant son excentricité est faible (0,0167).
Elle tourne dans le sens contraire des aiguilles d’une montre ( sens trigonométrique ). Cliquer sur la petite flèche en bas à gauche pour la faire tourner. Recliquer pour l’arrêter
Pour faire un tour complet, elle parcoure 940 millions de km en
365 jours, 5 heures, 9 minutes et 9 secondes avec une vitesse moyenne de 107 208 km/h, sa vitesse variant selon sa position par rapport au soleil.
Le soleil n’occupe pas le centre de l’ellipse. Il est situé sur un de ses foyer, comme indiqué sur la figure.
Autour du 21 décembre la terre est située à 147 millions km du soleil. C’est le moment où elle est le plus près.
Autour du 21 Juin elle est située à 152 millions km. A cette date, en été chez nous, c’est le moment où elle en est le plus éloignée.
Bizarre : c’est au moment où elle est le plus éloignée du soleil qu’il fait le plus chaud chez nous et au moment où elle en est le plus près qu’il fait le plus froid.
L'axe de rotation de la terre est incliné.
la terre tourne autour du soleil et tourne sur elle-même suivant un axe incliné de 23° par rapport au plan sur lequel elle tourne autour du soleil, le plan formé par l’ellipse appelé plan de l’écliptique. Ainsi on voit qu’elle tourne d’une manière penchée pourrait-on dire. Les cercles et les points rouges représentent le 45ème parallèle nord, celui qui passe vers Bordeaux. Les cercles et les points bleus représentent le 45ème parallèle sud.
Le 21 juin lorsque la terre est en C on voit que le parallèle rouge est plus penché vers le soleil que le parallèle bleu. C’est l’été dans l’hémisphère nord et l’hiver dans l’hémisphère sud. C’est l’inverse pour le 21 décembre lorsque la terre est en E
La terre au solstice d’été autour du 21 juin
La terre au solstice d’hiver autour du 21 décembre
Dans les deux animations ci-dessous, le soleil est représenté par un petit point orangé sur un des foyers de l’ellipse. Il envoie des rayons lumineux sur la terre représentés par un cône orangé, le cône de lumière.
Le cercle rouge représente le 45ème parallèle de l’hémisphère nord qui en France passe par Bordeaux. Les points rouges représentent des villes situées sur ce 45ème parallèle.
Le cercle bleu représente le 45ème parallèle de l’hémisphère sud. Les points bleus représentent des villes situées sur ce 45ème parallèle.
On est autour du 21 juin. Que voit-on ?
Le cercle rouge, le 45ème parallèle nord penche plus vers le soleil que le cercle bleu, le 45ème parallèle sud.
Le point bleu sort du cône de lumière du soleil avant le point rouge. Les jours sont plus courts dans l’hémisphère sud que dans l’hémisphère nord. Le soleil réchauffe plus longtemps l’hémisphère nord que l’hémisphère sud. C’est l’été dans l’hémisphère Nord. C’est l’hiver dans l’hémisphère sud.
A cette date, la terre est la plus éloignée du soleil.
On est autour du 21 décembre.
Que voit-on ?
Le cercle bleu, le 45ème parallèle sud penche plus vers le soleil que le cercle rouge, le 45ème parallèle nord.
Le point bleu rentre dans du cône de lumière du soleil avant le point rouge. Les jours sont plus longs dans l’hémisphère sud que dans l’hémisphère nord. Le soleil réchauffe plus longtemps l’hémisphère sud que l’hémisphère nord. C’est l’été dans l’hémisphère sud. C’est l’hiver dans l’hémisphère nord.
A cette date, la terre est le plus près du soleil.
Le soleil réchauffe la terre différemment selon son inclinaison
Les rayons du soleil transportent une certaine quantité d’énergie qui réchauffe la terre.
Dans la figure ci-contre deux positions du soleil envoient la même quantité d’énergie sur deux parcelles différentes de la terre.
A gauche, lorsque le soleil est, disons penché par rapport à la terre, lorsqu’il n’est pas au dessus de la parcelle, lorsqu’ il n’est pas perpendiculaire à la parcelle, la parcelle réchauffée par ses rayons possède une certaine surface celle d’un disque de rayon R.
A droite, lorsque le soleil est perpendiculaire à la surface de la terre, la parcelle réchauffée possède une autre surface, celle d’un disque de rayon R’.
On voit très bien que le rayon R’ est plus petit que le rayon R, que le disque rouge a une surface plus petite que le disque orange.
Le soleil envoie la même quantité d’énergie sur les deux parcelle. Cette énergie est captée par une surface plus petite à droite qu’à gauche. La même quantité d’énergie est dispersée sur une grande surface à gauche et une petite surface à droite. Donc la température de la température de la parcelle de droite sera plus élevée que la température de la parcelle de gauche.
A gauche, c’est l’hiver, à droite c’est l’été.