Mouvement apparent d'une étoile

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Quand on observe le ciel la nuit, on voit les étoiles se déplacer. En réalité, sur une période de quelques heures, les étoiles restent fixes par rapport au Soleil. C'est parce que la Terre tourne sur elle-même qu'on voit les étoiles « bouger ». Le mouvement apparent d'une étoile dépend de la latitude à laquelle on se trouve, autrement dit, de sa position par rapport aux pôles et à l'équateur.

Durant une journée, les étoiles effectuent un mouvement de rotation uniforme par rapport à un observateur sur Terre. Ce mouvement d'ensemble reste le même durant toute l'année. Mais la trajectoire d'une étoile peut varier au cours de l'année (parallaxe).

Les étoiles, la nuit... Le Soleil, le jour...[modifier | modifier le wikicode]

Des étoiles la nuit...

Le Soleil est une étoile. Parce qu'elle est très proche de nous, le rayonnement qui nous parvient est plus intense que les autres étoiles. Il fait jour parce qu'on voit le Soleil : son rayonnement se diffuse dans l'atmosphère, et le ciel devient bleu (s'il fait beau). On ne peut pas voir les autres étoiles, qui pourtant sont bel et bien là.

La nuit, on ne voit plus le Soleil, mais on voit les autres étoiles (en l'absence de nuages et de pollution). Et les étoiles se déplacent (on observe ce déplacement chaque nuit !). Elles se lèvent, elles se couchent, le Soleil comme toutes les autres étoiles !

Un mouvement uniforme de rotation...[modifier | modifier le wikicode]

Superposition de photographies du ciel sur une période de 15 000s.
On voit le mouvement uniforme de rotation.

La description d'un mouvement s'effectue toujours par rapport à un observateur (quelqu'un qui voit le mouvement). Le mouvement est décrit « de l'extérieur » : un observateur ne se voit pas déplacer, même s'il peut ressentir ses accélarations. Une vache voit un train passer. Mais un passager dans ce train prend conscience de son déplacement en voyant la vache (et le paysage) « se déplacer » par rapport à lui, et dans le sens contraire.

La Terre (ou du moins la surface de la Terre) tourne autour de l'axe des pôles pendant une journée (un jour sidéral, si on veut être précis). Ce mouvement de rotation est décrit par rapport au centre de la Terre. Donc, pour un observateur sur Terre, tous les points fixes par rapport au centre de la Terre se déplacent ; et ils effectuent tous le même mouvement de rotation autour de l'axe des pôles, sur la même durée, et dans le sens contraire.

Et sur des courtes durées, les étoiles peuvent être considérées comme des points fixes par rapport au Soleil. Si on ne tient pas compte de la rotation de la Terre autour du Soleil, une étoile est donc, sur une journée, un point fixe par rapport au centre de la Terre. Par conséquent, pour un observateur sur Terre, toutes les étoiles effectuent ensemble un mouvement uniforme de rotation autour d'un axe.

L'axe de rotation[modifier | modifier le wikicode]

Cet axe, on l'a dit, c'est l'axe des pôles. Selon l'endroit où se trouve l'observateur sur Terre, la position de cet axe se modifie par rapport à la verticale du lieu.

Au pôle Nord 

Au pôle Nord, l'axe des pôles est la verticale. Pour un observateur au pôle Nord, les étoiles effectuent un mouvement de rotation uniforme autour de l'axe vertical, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (sens trigonométrique).

Au pôle Sud 

Au pôle Sud, l'axe des pôles est aussi la verticale, mais avec le sens opposé. Donc, pour un observateur au pôle Sud, les étoiles effectuent un mouvement de rotation uniforme autour de l'axe vertical, dans le sens des aiguilles d'une montre

Ailleurs 

Ailleurs sur Terre, il y a un unique méridien. Il définit une direction et un sens, un axe du sud vers le nord, l'axe méridien. L'axe des pôles forme avec l'axe méridien un angle, dont la mesure est la latitude.

À l'équateur 

L'angle est nul ! Pour un observateur situé sur l'équateur, les étoiles effectuent un mouvement uniforme de rotation autour de l'axe méridien. C'est un cas limite. Près de l'équateur, l'axe de rotation est relativement proche de l'axe méridien.

Comme on le constate à travers ces explications : la situation est inversée et symétrique entre les deux hémisphères. Un observateur n'aura pas la même sensation selon l'hémisphère :

Parallaxe[modifier | modifier le wikicode]

Les étoiles « se déplacent » pendant une nuit. Mais la position des étoiles dans le ciel change d'une nuit à l'autre. Pourquoi ? C'est à cause de la rotation de la Terre autour du Soleil. Durant une année, on peut supposer l'étoile fixe par rapport au Soleil... mais pas par rapport au centre de la Terre ! Voir Parallaxe

Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]

  • Mouvement apparent du Soleil : le Soleil est une étoile, et dans une certaine mesure, suit le même mouvement apparent. Toutefois, sa « parallaxe » est plus importante.
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