Astronomie

La différence de temps entre le mois sidéral et le mois synodyc est-elle constante ?

La différence de temps entre le mois sidéral et le mois synodyc est-elle constante ?

D'après ce que j'ai lu, le mois sidéral n'est pas constant (ici)1, ainsi que le mois synodique qui n'est pas constant (ici)2. Maintenant, pour autant que j'aie compris, parce que le mois sidéral n'est pas constant donc le mois synodique n'est pas constant non plus.

Ma question est la suivante : la différence de temps entre le mois sidéral et le mois synodyque (environ 30 degrés) est-elle constante, ou peut-elle également être variable ?


Les informations ci-dessus sont extraites d'ici :

1) mois synodique. (n.d.) La Grande Encyclopédie soviétique, 3e édition. (1970-1979).

2) mois sidéral. (n.d.) La Grande Encyclopédie soviétique, 3e édition. (1970-1979).


Le décalage horaire (mois synodique) - (mois sidéral) ne sera pas constant. La raison de la variation est due à l'excentricité de l'orbite de la Lune : la Lune se déplace plus rapidement au périgée (le plus proche de la Terre) qu'à l'apogée (le plus éloigné de la Terre). Si la Lune est proche du périgée au moment de la Nouvelle Lune, il faut moins de temps à la Lune pour "rattraper" le Soleil, donc le mois synodique est plus court.

De plus, la distance du périgée et de l'apogée de la Lune change d'un mois à l'autre en raison de l'influence du Soleil. Cela affecte également la vitesse de la Lune sur son orbite. (La vitesse apparente du Soleil change également en raison de l'orbite elliptique de la Terre autour du Soleil, mais la variation est plus petite.)

Il peut être utile d'adopter une vision « géocentrique » ; c'est-à-dire, regardez le mouvement du Soleil et de la Lune dans le ciel. Dans la figure suivante, une éclipse annulaire rare se produit avec le Soleil et la Lune occultant l'étoile Regulus ($alpha$ Léonis). Les jours indiqués sont les périodes sidérales et synodiques moyennes. Après 27,32 jours (un mois sidéral), la Lune est à nouveau alignée avec Regulus. Le Soleil est plus à l'est dans le ciel, il faut donc quelques jours de plus à la Lune pour rattraper le Soleil et terminer un mois synodique (39,53 jours).

Remarque : Les distances parcourues sont approximatives sur cette figure. La taille apparente du Soleil et de la Lune est grandement exagérée !

Les deux mois sont liés par la vitesse de chaque objet :

  • vitesse moyenne de la Lune = 360 degrés/27,32 jours
  • vitesse moyenne du soleil = 360 degrés/365,26 jours
  • distance parcourue par la Lune en un mois synodique = T*360/27,32
  • distance parcourue par le Soleil en un mois synodique = T*360/365.26

Les deux distances ne sont pas égales : la Lune se déplace de 360 ​​degrés supplémentaires. Ainsi, la longueur du mois synodique moyen, T, peut être calculée en résolvant cette équation : $$ T*frac{360}{27.32}-360=T*frac{360}{365.26}$$

Il devrait être évident à partir de cette équation que si la vitesse de la Lune varie, la durée du mois synodique T changera également.


J'ai utilisé Skyfield pour trouver les durées réelles des mois synodiques et sidéraux de 2010 à 2029 selon les éphémérides JPL DE430. Pour chaque mois synodique, j'ai choisi le mois sidéral ayant le même point médian dans le temps. Les écarts types étaient de 0,18 jour pour la durée du mois synodique, de 0,07 jour pour la durée du mois sidéral et de 0,19 jour pour la différence entre eux.

Les points bleus représentent les mois synodiques mesurés de la nouvelle lune à la nouvelle lune ou de la pleine lune à la pleine lune. Les points rouges représentent les mois commençant et se terminant au premier ou au dernier trimestre. Les points sur les courbes grises sont comptés pour les autres phases.

Si la différence entre les longueurs de mois synodiques et sidérales était constante, tous les points se trouveraient sur la ligne diagonale en pointillés.


Dans les traditions shona, moyen-orientales et européennes, le mois commence lorsque le jeune croissant de lune devient visible pour la première fois, le soir, après la conjonction avec le soleil un ou deux jours avant ce soir (par exemple, dans le calendrier islamique). Dans l'Egypte ancienne, le mois lunaire commençait le jour où la lune décroissante ne pouvait plus être vue juste avant le lever du soleil. [1] D'autres courent de pleine lune à la pleine lune.

D'autres encore utilisent le calcul, à des degrés divers de sophistication, par exemple le calendrier hébreu ou le calendrier lunaire ecclésiastique. Les calendriers comptent des jours entiers, donc les mois peuvent avoir une longueur de 29 ou 30 jours, dans une séquence régulière ou irrégulière. Les cycles lunaires sont importants et calculés avec une grande précision dans l'ancien calendrier hindou « Panchang », largement utilisé dans le sous-continent indien. [ citation requise ] En Inde, le mois de conjonction à conjonction est divisé en trente parties appelées la dîme. Un tithi dure entre 19 et 26 heures. La date est nommée d'après la décision de la tithi au lever du soleil. Lorsque le tithi est plus court que le jour, le tithi peut sauter. Cette affaire s'appelle kṣaya ou alors lopa. À l'inverse, un tithi peut également « s'arrêter », c'est-à-dire que le même tithi est associé à deux jours consécutifs. Ceci est connu comme vriddhi.

En common law anglaise, un « mois lunaire » signifiait traditionnellement exactement 28 jours ou quatre semaines, ainsi un contrat de 12 mois courait pour exactement 48 semaines. [2] Au Royaume-Uni, le mois lunaire a été formellement remplacé par le mois calendaire pour les actes et autres contrats écrits par le Law of Property Act 1925 et à toutes autres fins légales par le Interpretation Act 1978. [3]

Il existe plusieurs types de mois lunaire. Le terme mois lunaire fait généralement référence au mois synodique car c'est le cycle des phases visibles de la Lune.

La plupart des types de mois lunaires suivants, à l'exception de la distinction entre les mois sidéral et tropical, ont été reconnus pour la première fois dans l'astronomie lunaire babylonienne.

Mois sidéral Modifier

La période de l'orbite de la Lune telle que définie par rapport à la sphère céleste des étoiles apparemment fixes (le cadre de référence céleste international ICRF) est connue sous le nom de mois sidéral car c'est le temps qu'il faut à la Lune pour revenir à une position similaire parmi les étoiles (latin : sidera) : 27,321 661 jours (27 j 7 h 43 min 11,6 s). [4] Ce type de mois a été observé parmi les cultures du Moyen-Orient, de l'Inde et de la Chine de la manière suivante : ils ont divisé le ciel en 27 ou 28 demeures lunaires, une pour chaque jour du mois, identifiées par l'étoile proéminente (s) en eux.

Mois synodique Modifier

le mois synodique (grec : , romanisé : synodikos, signifiant "relatif à un synode, c'est-à-dire une réunion" dans ce cas, du Soleil et de la Lune), également lunation, est la période moyenne de l'orbite de la Lune par rapport à la ligne joignant le Soleil et la Terre : 29 j 12 h 44 min et 2,9 s. C'est la période des phases lunaires, car l'apparence de la Lune dépend de la position de la Lune par rapport au Soleil vu de la Terre.

Pendant que la Lune tourne autour de la Terre, la Terre progresse sur son orbite autour du Soleil. Après avoir terminé un mois sidéral, la Lune doit se déplacer un peu plus loin pour atteindre la nouvelle position ayant la même distance angulaire du Soleil, semblant se déplacer par rapport aux étoiles depuis le mois précédent. Par conséquent, le mois synodique prend 2,2 jours de plus que le mois sidéral. Ainsi, environ 13,37 mois sidéraux, mais environ 12,37 mois synodiques, se produisent dans une année grégorienne.

L'orbite de la Terre autour du Soleil étant elliptique et non circulaire, la vitesse de progression de la Terre autour du Soleil varie au cours de l'année. Ainsi, la vitesse angulaire est plus rapide près du périapsis et plus lente près de l'apoapse. Il en est de même pour l'orbite de la Lune autour de la Terre. En raison de ces variations de taux angulaire, le temps réel entre les lunaisons peut varier d'environ 29,18 à environ 29,93 jours. La durée moyenne à l'époque moderne est de 29,53059 jours avec jusqu'à sept heures de variation par rapport à la moyenne d'une année donnée. [5] [a] Un chiffre plus précis peut être dérivé pour un mois synodique spécifique en utilisant la théorie lunaire de Chapront-Touzé et Chapront (1988):
29.5305888531 +0.00000021621T − 3,64 x 10 −10 T 2 où T = (JD−2451545.0)/36525 et JD est le nombre de jours juliens. [7] La ​​durée des mois synodiques dans l'histoire ancienne et médiévale est elle-même un sujet d'étude scientifique. [8]

Mois tropical Modifier

Il est d'usage de spécifier les positions des corps célestes par rapport à l'équinoxe de mars. En raison de la précession terrestre des équinoxes, ce point recule lentement le long de l'écliptique. Par conséquent, il faut moins de temps à la Lune pour revenir à une longitude écliptique de 0° qu'au même point au milieu des étoiles fixes. Cette période légèrement plus courte, 27,321 582 jours (27 j 7 h 43 min 4,7 s), est connue sous le nom de mois tropical par analogie avec l'année tropicale (de la Terre).

Mois anormal Modifier

L'orbite de la Lune se rapproche d'une ellipse plutôt que d'un cercle. Cependant, l'orientation (ainsi que la forme) de cette orbite n'est pas fixe. En particulier, la position des points extrêmes (la ligne des absides : périgée et apogée), tourne une fois (précession absidale) en environ 3 233 jours (8,85 ans). Il faut plus de temps à la Lune pour revenir à la même abside car elle a avancé pendant un tour. Cette période plus longue est appelée la mois anormal et a une durée moyenne de 27,554 551 jours (27 j 13 h 18 min 33,2 s). Le diamètre apparent de la Lune varie avec cette période, ce type a donc une certaine pertinence pour la prédiction des éclipses (voir Saros), dont l'étendue, la durée et l'apparence (qu'elle soit totale ou annulaire) dépendent du diamètre apparent exact de la Lune. Le diamètre apparent de la pleine lune varie avec le cycle de la pleine lune, qui est la période de battement du mois synodique et anomalistique, ainsi que la période après laquelle les apsides pointent à nouveau vers le Soleil.

Un mois anormal est plus long qu'un mois sidéral car le périgée se déplace dans la même direction que la Lune en orbite autour de la Terre, une révolution en neuf ans. Par conséquent, la Lune met un peu plus de temps pour revenir au périgée que pour revenir à la même étoile.

Mois draconique Modifier

UNE mois draconique ou alors mois draconitique [9] est également connu sous le nom de mois nodal ou alors mois nodical. [10] Le nom draconique fait référence à un dragon mythique, censé vivre dans les nœuds lunaires et manger le Soleil ou la Lune lors d'une éclipse. [9] Une éclipse solaire ou lunaire n'est possible que lorsque la Lune est à ou près de l'un des deux points où son orbite croise le plan de l'écliptique, c'est-à-dire que le satellite est à ou près de l'un de ses nœuds orbitaux.

L'orbite de la Lune se situe dans un plan incliné d'environ 5,14° par rapport au plan de l'écliptique. La ligne d'intersection de ces plans passe par les deux points où l'orbite de la Lune croise le plan de l'écliptique : le nœud ascendant, où la Lune entre dans l'hémisphère nord céleste, et le nœud descendant, où la Lune se déplace vers le Sud.

Le mois draconique ou nodical est l'intervalle moyen entre deux transits successifs de la Lune par le même nœud. En raison du couple exercé par la gravité du Soleil sur le moment angulaire du système Terre-Lune, le plan de l'orbite de la Lune tourne progressivement vers l'ouest, ce qui signifie que les nœuds tournent progressivement autour de la Terre. En conséquence, le temps qu'il faut à la Lune pour revenir au même nœud est plus court qu'un mois sidéral, durant 27,212 220 jours (27 j 5 h 5 min 35,8 s). [11] La ligne des nœuds de l'orbite de la Lune précède 360° en environ 6 798 jours (18,6 ans). [ citation requise ]

Un mois draconique est plus court qu'un mois sidéral parce que les nœuds précèdent dans la direction opposée à celle dans laquelle la Lune est en orbite autour de la Terre, une rotation tous les 18,6 ans. Par conséquent, la Lune revient au même nœud un peu plus tôt qu'elle ne revient pour rencontrer la même étoile de référence.

Quelle que soit la culture, tous les mois du calendrier lunaire se rapprochent de la durée moyenne du mois synodique, la période moyenne que prend la Lune pour parcourir ses phases (nouveau, premier trimestre, plein, dernier trimestre) et inversement : 29-30 [12] journées. La Lune complète une orbite autour de la Terre tous les 27,3 jours (un mois sidéral), mais en raison du mouvement orbital de la Terre autour du Soleil, la Lune ne termine pas encore un cycle synodique avant d'avoir atteint le point de son orbite où le Soleil est dans le même position relative. [13]

Ce tableau répertorie les durées moyennes de cinq types de mois lunaires astronomiques, dérivées de Chapront, Chapront-Touzé & Francou (2002). [14] Ceux-ci ne sont pas constants, donc une approximation de premier ordre (linéaire) du changement séculaire est fournie.

Valable pour l'époque J2000.0 (1er janvier 2000 12:00 TT):

Type de mois Durée en jours
draconique 27.212 220 815 + 0.000 000 414 × T
tropical 27.321 582 252 + 0.000 000 182 × T
sidéral 27.321 661 554 + 0.000 000 217 × T
anomalistique 27.554 549 886 − 0.000 001 007 × T
synodique 29.530 588 861 + 0.000 000 252 × T

Noter: Dans ce tableau, le temps est exprimé en temps d'éphéméride (plus précisément en temps terrestre) avec des jours de 86 400 secondes SI. T est des siècles depuis l'époque (2000), exprimé en siècles juliens de 36 525 jours. Pour les calculs calendaires, on utiliserait probablement des jours mesurés dans l'échelle de temps du temps universel, qui suit la rotation quelque peu imprévisible de la Terre, et accumule progressivement une différence avec le temps des éphémérides appelée ΔT ("delta-T").

Hormis la dérive à long terme (millénaire) de ces valeurs, toutes ces périodes varient continuellement autour de leurs valeurs moyennes en raison des effets orbitaux complexes du Soleil et des planètes affectant son mouvement. [15]

Dérivation Modifier

Les périodes sont dérivées d'expressions polynomiales pour les arguments de Delaunay utilisés dans la théorie lunaire, comme indiqué dans le tableau 4 de Chapront, Chapront-Touzé & Francou (2002): [14]

W1 est la longitude écliptique de la Lune w.r.t. l'équinoxe fixe ICRS : sa période est le mois sidéral. Si nous ajoutons le taux de précession à la vitesse angulaire sidérale, nous obtenons la vitesse angulaire w.r.t. l'équinoxe de la date : sa période est le mois tropical, qui est rarement utilisé. je est l'anomalie moyenne, sa période est le mois anomaliste. F est l'argument de la latitude, sa période est le mois draconique. est l'allongement de la Lune par rapport au Soleil, sa période est le mois synodique.

Dérivation d'une période à partir d'un polynôme pour un argument UNE (angle):

T en siècles (cy) est de 36 525 jours à partir de l'époque J2000.0.

La vitesse angulaire est la dérivée première :

La période (Q) est l'inverse de la vitesse angulaire :

en ignorant les termes d'ordre supérieur.

UNE1 dans "/cy A2 dans "/cy 2 donc le résultat Q s'exprime en cy/" ce qui est une unité très gênante.

1 tour (tour) correspond à 360 × 60 × 60" = 1296000" pour convertir l'unité de la vitesse en tours/jour, diviser A1 par B1 = 1296000 × 36525 = 47336400000 C1 = B1 Un1 est alors la période (en jours/tour) à l'époque J2000.0.

Pour tr/jour 2 diviser A2 par B2 = 1296000 × 36525 2 = 1728962010000000.

Puis période P en jours:

Exemple pour le mois synodique, à partir de l'argument de Delaunay : D′ = 1602961601.0312 − 2 × 6,8498 × T "/cy A1 = 1602961601.0312 "/cy A2 = -6,8498"/cy 2 C1 = 47336400000 ÷ 1602961601.0312 = 29.530588860986 jours C2 = 94672800000 × −6.8498 ÷ (1602961601.0312 × 1602961601.0312) = −0.00000025238 jours/cy.


Contenu

Le jour synodique de la Terre est le temps qu'il faut pour le soleil passer sur le même méridien (une ligne de longitude) des jours consécutifs, alors qu'un jour sidéral est le temps qu'il faut pour une étoile de référence donnée franchir un méridien plusieurs jours consécutifs. [2] Ainsi, par exemple dans l'hémisphère nord, un jour synodique pourrait être mesuré comme le temps nécessaire pour que le soleil se déplace exactement du sud vrai (c'est-à-dire sa déclinaison la plus élevée) un jour à exactement au sud à nouveau le lendemain (ou exactement nord vrai dans l'hémisphère sud).

Pour la Terre, le jour synodique est la base du temps solaire, et sa durée moyenne est de 24 heures (avec des fluctuations de l'ordre de la milliseconde). Cette longueur n'est pas constante et change au cours de l'année en raison de l'excentricité de l'orbite de la Terre autour du Soleil et de l'inclinaison axiale de la Terre. [3] Ce changement explique la différence entre le moyenne et apparent le temps solaire dans l'équation du temps, qui peut également être vu dans l'analemme de la Terre. [4] Les durées des journées synodiques les plus longues et les plus courtes diffèrent d'environ 51 secondes. [5]

Vu de la Terre au cours de l'année, le Soleil semble dériver lentement le long d'une trajectoire imaginaire coplanaire avec l'orbite terrestre, connue sous le nom d'écliptique, sur un fond sphérique d'étoiles apparemment fixes. [6] Chaque jour synodique, ce mouvement graduel est d'un peu moins de 1° vers l'est (360° par 365,25 jours), d'une manière connue sous le nom de mouvement prograde.

Certaines orbites d'engins spatiaux, les orbites héliosynchrones, ont des périodes orbitales qui sont une fraction d'une journée synodique. Combiné à une précession nodale, cela leur permet de toujours passer au-dessus d'un endroit à la surface de la Terre à la même heure solaire moyenne. [7]

En raison du verrouillage des marées avec la Terre, le jour synodique de la Lune (le jour lunaire ou la période de rotation synodique) est le même que sa période synodique avec la Terre et le Soleil (la période des phases lunaires, le mois lunaire synodique, qui est le mois de le calendrier lunaire).

En raison de la vitesse de rotation lente de Vénus, sa période de rotation synodique de 117 jours terrestres est environ la moitié de la longueur de sa période de rotation sidérale (jour sidéral) et même de sa période orbitale. [8]

En raison de la vitesse de rotation lente et de l'orbite autour du Soleil de Mercure, sa période de rotation synodique de 176 jours terrestres est trois fois plus longue que sa période de rotation sidérale (jour sidéral) et deux fois plus longue que sa période orbitale. [9]


Différence entre le jour sidéral et le jour solaire

En général, un jour est considéré comme le temps mis par la terre pour effectuer une révolution autour de son axe. Ce concept a été la base de la mesure du temps pour la majorité de l'histoire humaine. Le jour peut être divisé en unités de temps plus petites, et le temps peut être mesuré par l'angle fait par le soleil lors de deux événements.

Plus tard, avec le développement de l'astronomie, le concept de jour sidéral et de temps sidéral a été introduit.

Le temps entre deux passages successifs du méridien par le soleil est appelé jour solaire. Le temps mesuré par cette méthode (en observant la position du soleil dans le ciel) est appelé temps solaire. Le jour solaire moyen est d'environ 24 heures, mais varie en fonction de la position de la terre sur son orbite par rapport au soleil. La durée du jour solaire moyen augmente en raison de l'accélération des marées de la lune par la terre et de la décélération correspondante de la rotation de la terre.

Jour sidéral

Le jour sidéral est mesuré en fonction du mouvement de la terre par rapport aux étoiles « fixes » dans le ciel. Techniquement, un jour sidéral est le temps entre deux passages successifs du méridien supérieur de l'équinoxe de printemps.

En raison de la rotation de la terre autour du soleil et de son axe, la terre fait une rotation et se déplace d'environ 1^0 le long de l'orbite. Ce mouvement provoque un manque de 4 minutes en une seule rotation. Par conséquent, le jour sidéral est 23 h 56 m 4.091 s

Quelle est la différence entre le jour sidéral et le jour solaire ?

• Le jour sidéral est basé sur les passages successifs du méridien à travers l'équinoxe de printemps, tandis que le jour solaire est une mesure basée sur les passages successifs du soleil.


Mois

un intervalle de temps presque égal à la période de révolution de la lune autour de la terre. Différents types de mois sont distingués (voir Tableau 1 et Figure 1). Ceux-ci incluent (1) le mois synodique, qui est la période de la séquence des phases lunaires (il sert de base aux calendriers lunaires)

Tableau 1. Durée des différents types de mois
Type de moisJours solaires moyensTemps solaire moyen
Synodique. 29.53058829 jours12 heures44 minutes3 secondes
sidéral. 27.32166127 jours7 heures43 minutes12 secondes
Tropicale. 27.32158227 jours7 heures43 minutes4 secondes
Anomaliste. 27.55455027 jours13 heures18 minutes33 secondes
Nodical. 27.21222027 jours5 heures5 minutes36 secondes

(2) le mois sidéral, pendant lequel la lune effectue une révolution complète autour de la terre et revient à sa position d'origine par rapport aux étoiles (3) le mois tropical, qui est la période pendant laquelle la lune revient à une longitude donnée (4 ) le mois anomaliste, qui est l'intervalle de temps entre les passages successifs de la lune à travers le périgée et (5) le mois nodical, qui est la période de temps entre les passages successifs de la lune à travers le même nœud de son orbite (ce concept est important pour la théorie des éclipses). Dans le calendrier grégorien, l'année est divisée en 12 mois, chaque mois contenant de 28 à 31 jours ce calendrier ne s'accorde pas avec les phases lunaires.


Cycle métonique enneadecaeteris

Définition de l'unité enneadecaeteris du cycle métonique : ≡ 6940 d. Pour l'astronomie et les études calendaires, le cycle métonique ou Enneadecaeteris est une période de très près de 19 ans qui est presque un multiple commun de l'année solaire et du mois synodique. ≡ 110 mo (creux) + 125 mo (plein) = 6940 d ≈ 19 a = 599.616 Ms

Mois (synodique)

Définition de l'unité du mois (synodique) : ≈ 29,530589 jours. Mois synodique = Temps de cycle des phases de la lune (par exemple, de la lune folle à la prochaine lune folle). Cette période n'est pas constante et elle est plus longue que la rotation de la Lune autour de la Terre (mois sidéral), car la Lune et la Terre se déplacent ensemble autour du Soleil.


Entrain de mesurer le temps

Les horloges mesurent le mouvement physique du temps, tandis que les calendriers sont constitués de systèmes abstraits qui représentent des intervalles de temps plus longs tels que les jours, les mois et les années. Les unités de temps les plus courtes sont mesurées en multiples de seconde, qui est une unité SI définie comme : "la durée de 9 192 631 770 périodes du rayonnement correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133".

Horloges mécaniques

Les horloges mécaniques mesurent généralement des événements cycliques de durée prédéterminée, tels que des oscillations de pendule, calibrés pour osciller chaque seconde. Certaines horloges, comme le cadran solaire, suivent le mouvement du Soleil dans le ciel tout au long de la journée et utilisent une ombre pour afficher le passage du temps sur une plaque de cadran. Les horloges à eau, utilisées dès l'Antiquité et tout au long du Moyen Âge, mesuraient le temps par l'écoulement de l'eau entre plusieurs récipients, tout comme le sablier utilise du sable et autres matériaux similaires.

Une fondation Long Now basée à San Francisco conçoit une horloge, l'horloge du Long Now, destinée à survivre et à rester précise pendant 10 000 ans. Le projet se concentre sur la création d'un design simple, transparent et facile à comprendre et à entretenir, avec des pièces fabriquées à partir de matériaux non précieux. Actuellement, la conception suppose une maintenance humaine, y compris le bobinage. Il utilise un double système de suivi du temps composé d'un pendule mécanique imprécis mais fiable et d'un objectif peu fiable (en raison de la météo) mais précis qui recueille la lumière du soleil. Une version d'essai de cette horloge est en cours de construction au moment de la rédaction (janvier 2013).

Horloges atomiques

Les horloges atomiques sont actuellement les dispositifs de mesure du temps les plus précis, utilisés pour assurer la précision lors de la diffusion d'ondes radio, dans les systèmes mondiaux de navigation par satellite et dans les services mondiaux de distribution du temps. Les atomes utilisés dans ces horloges sont ralentis avec des lasers et refroidis à une température proche du zéro absolu. Le temps est mesuré en mesurant la fréquence du rayonnement produit par les transitions électroniques dans les atomes, et la fréquence d'oscillation dépend de la gravité et des forces électrostatiques entre les électrons et le noyau, ainsi que de la masse du noyau. Actuellement, les horloges atomiques les plus courantes utilisent des atomes de césium, de rubidium ou d'hydrogène. Les horloges atomiques au césium sont les plus précises à long terme, avec une erreur de moins d'une seconde par million d'années. Les horloges atomiques à hydrogène sont environ dix fois plus précises pour de courtes périodes allant jusqu'à une semaine.

Autres appareils de mesure

D'autres appareils de mesure comprennent des chronomètres, qui sont suffisamment précis pour être utilisés pour la navigation. Ils déterminent l'emplacement géographique en fonction de la position des étoiles et des planètes. Aujourd'hui, certains professionnels de la marine doivent savoir utiliser un chronomètre pour être certifiés, et les chronomètres sont conservés sur un certain nombre de navires comme système de secours, mais les systèmes mondiaux de navigation par satellite sont plus couramment utilisés.


La différence de temps entre le mois sidéral et le mois synodyc est-elle constante ? - Astronomie

Nous savons tous que la durée du mois lunaire synodique est de 29,53 jours. Mais si l'on calcule le temps séparant deux Nouvelles Lunes successives des éphémérides lunaires, on obtient toujours une valeur différente. Pourriez-vous s'il vous plaît expliquer pourquoi?

C'est une excellente question! La réponse est un peu compliquée :

La Lune se déplace autour de la Terre sur une orbite légèrement elliptique (l'ellipse est proche d'un cercle, mais pas tout à fait un cercle). En conséquence, la Lune se déplace plus rapidement près du péricentre (où elle est la plus proche de la Terre). De plus, l'orientation du péricentre par rapport à l'axe de la Terre est fixe.

Cependant, la nouvelle lune se produit lorsque la Lune est entre la Terre et le Soleil, et l'emplacement de la nouvelle lune par rapport à l'axe de la Terre varie au fur et à mesure que la Terre tourne autour du Soleil.

Permettez-moi de donner un exemple pour essayer de clarifier cela : supposons qu'à une certaine position, le péricentre se trouve entre la Terre et le Soleil et qu'en conséquence, la nouvelle lune se produise lorsque la Lune est au péricentre. Maintenant, si la Terre ne tournait pas autour du Soleil, la prochaine nouvelle lune se produira également au péricentre. Mais comme la Terre tourne en fait autour du Soleil, l'emplacement où la Lune se situe entre la Terre et le Soleil après avoir terminé une orbite sera éloigné du péricentre.

Comme vous le savez, le mouvement de la Terre autour du Soleil fait que la nouvelle lune apparaît environ après 29,5 jours, même si la Lune fait le tour de la Terre une fois tous les 27,3 jours. De plus, la légère variation de la vitesse de la Lune due à son orbite elliptique fait que la période entre deux nouvelles lunes successives est légèrement différente de 29,5 jours. Si le prochain emplacement de la nouvelle lune se produit plus près du péricentre, la prochaine nouvelle lune se produira dans un peu moins de 29,5 jours. Inversement, si le prochain emplacement de la nouvelle lune l'éloigne du péricentre, la prochaine nouvelle lune se produira légèrement après 29,5 jours.

Cette page a été mise à jour le 18 juillet 2015.

A propos de l'auteur

Jagadheep D. Pandian

Jagadheep a construit un nouveau récepteur pour le radiotélescope d'Arecibo qui fonctionne entre 6 et 8 GHz. Il étudie les masers au méthanol à 6,7 GHz dans notre Galaxie. Ces masers se produisent sur des sites où naissent des étoiles massives. Il a obtenu son doctorat de Cornell en janvier 2007 et a été boursier postdoctoral à l'Institut Max Planck de radioastronomie en Allemagne. Après cela, il a travaillé à l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï en tant que boursier postdoctoral submillimétrique. Jagadheep est actuellement à l'Institut indien de science et de technologie spatiales.


Cependant, comme la Terre se déplace constamment le long de son orbite autour du Soleil, la Lune doit parcourir un peu plus de 360° pour passer d'une nouvelle lune à l'autre. Ainsi, le mois synodique, ou mois lunaire, est plus long que le mois sidéral.

Un jour solaire est le temps qu'il faut à la Terre pour tourner autour de son axe afin que le Soleil apparaisse dans la même position dans le ciel. Bien qu'une définition simple d'un jour soit le temps qu'il faut à une planète, un satellite ou un autre corps céleste pour effectuer une rotation autour de son axe, il existe deux définitions alternatives.


Mois

un intervalle de temps presque égal à la période de révolution de la lune autour de la terre. Différents types de mois sont distingués (voir Tableau 1 et Figure 1). Ceux-ci incluent (1) le mois synodique, qui est la période de la séquence des phases lunaires (il sert de base aux calendriers lunaires)

Tableau 1. Durée des différents types de mois
Type de moisJours solaires moyensTemps solaire moyen
Synodique. 29.53058829 jours12 heures44 minutes3 secondes
sidéral. 27.32166127 jours7 heures43 minutes12 secondes
Tropicale. 27.32158227 jours7 heures43 minutes4 secondes
Anomaliste. 27.55455027 jours13 heures18 minutes33 secondes
Nodical. 27.21222027 jours5 heures5 minutes36 secondes

(2) le mois sidéral, pendant lequel la lune effectue une révolution complète autour de la terre et revient à sa position d'origine par rapport aux étoiles (3) le mois tropical, qui est la période pendant laquelle la lune revient à une longitude donnée (4 ) le mois anomaliste, qui est l'intervalle de temps entre les passages successifs de la lune à travers le périgée et (5) le mois nodical, qui est la période de temps entre les passages successifs de la lune à travers le même nœud de son orbite (ce concept est important pour la théorie des éclipses). Dans le calendrier grégorien, l'année est divisée en 12 mois, chaque mois contenant de 28 à 31 jours ce calendrier ne s'accorde pas avec les phases lunaires.