Astronomie

Pourquoi l'analemme solaire de la Terre serait-il encore un chiffre huit même si l'orbite de la Terre était circulaire ?

Pourquoi l'analemme solaire de la Terre serait-il encore un chiffre huit même si l'orbite de la Terre était circulaire ?


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L'analemme solaire de la Terre est un diagramme montrant la déviation du Soleil par rapport à son mouvement moyen dans le ciel, vu depuis un emplacement fixe sur la Terre… Pour [une planète] avec un orbite circulaire mais inclinaison axiale importante, l'analemme serait un chiffre de huit avec des lobes nord et sud de taille égale.

Cette affirmation semble être vraie, mais elle n'a aucun sens pour moi. Si le huit n'est pas dû à l'équation du temps, pourquoi y a-t-il un huit ? Merci.


Il est exact que l'inclinaison axiale de la Terre à elle seule entraînerait un analemme d'un chiffre de huit avec des lobes de taille égale. L'inclinaison axiale contribue à l'équation du temps.

Orbite circulaire, pas d'inclinaison axiale

Regardons un cas d'exemple avec une orbite parfaitement circulaire et sans inclinaison axiale, pour observer ce qui se passe sans équation du temps. Dans cet exemple, il est midi à l'équateur et au premier méridien. Le Soleil est directement au-dessus. Ensuite, la Terre tourne exactement une fois. Ce n'est pas un jour solaire normal, mais un jour sidéral, environ 23 heures, 56 minutes. La Terre a tourné exactement une fois par rapport aux étoiles. Où est le soleil directement au-dessus maintenant ? La Terre s'est déplacée un peu dans son orbite autour du Soleil, de sorte que notre observateur à l'équateur et à 0 degré de longitude a observé que le Soleil s'est déplacé dans le ciel par rapport aux étoiles. Le Soleil est maintenant directement au-dessus d'eux à un endroit à l'est, à un peu moins d'un degré de longitude (360 degrés dans un cercle, généralement 365 jours par an). La Terre doit tourner un peu plus pour que le Soleil soit à nouveau directement au-dessus (ce qui complète les 24 heures d'une journée).

Après chaque rotation, la Terre doit tourner un peu plus chaque jour pour ramener le Soleil au-dessus de sa tête à 0 degré de latitude, 0 degré de longitude. Après un quart d'année, la Terre doit effectuer un autre quart de rotation (90 degrés) pour que le Soleil soit au-dessus de cet endroit. Sans ce quart de rotation supplémentaire, le Soleil est au-dessus à 90 degrés de longitude est. Ça a du sens; la Terre s'est déplacée de 90 degrés sur son orbite. Avec une orbite parfaitement circulaire, la vitesse à laquelle ce point se déplace vers l'est par jour est constante, un peu moins d'un degré par jour.

Ces points définissent un grand cercle autour de la Terre qui coïncide avec l'équateur. Un grand cercle est un cercle à la surface d'une sphère dont le centre est aussi le centre de la sphère ; c'est le plus grand cercle possible qui puisse exister à la surface d'une sphère.

Une grande inclinaison axiale

Gardons l'orbite parfaitement circulaire de la Terre, mais donnons-lui une très grande inclinaison axiale, 80 degrés, pour les besoins de cette explication. Cette Terre commence maintenant à midi sur l'équinoxe vers le nord à 0 degrés de latitude, 0 degrés de longitude. Après une rotation de la Terre, où se trouve le Soleil au-dessus de la Terre maintenant ? C'est encore à un peu moins d'un degré d'angle, mais la direction du déplacement a changé. Au lieu que ce point se déplace plein est, il est principalement vers le nord et seulement un peu à l'est. La Terre a besoin de tourner beaucoup moins de 4 minutes de plus pour que le Soleil atteigne le midi local pour notre observateur à 0 degré de latitude, 0 degré de longitude. Ces points sont à l'ouest de l'endroit où ils seraient sans inclinaison axiale. Le midi solaire s'est produit avant que 24 heures ne se soient écoulées. Au fur et à mesure que les jours passent après l'équinoxe, les midis solaires continuent de se produire plus tôt chaque jour solaire, car ces points continuent principalement vers le nord et seulement un peu vers l'est. La forme de l'analemme vue dans le ciel de l'hémisphère nord se déplace vers le haut et vers la droite (l'ouest est à droite lorsque l'on regarde vers le sud en direction du Soleil dans l'hémisphère nord).

Un quart d'année plus tard, c'est le solstice du nord, voyons donc ce qu'il est advenu de nos parcelles d'ensoleillement au fur et à mesure que les jours sidéraux se sont accumulés. Ces points ont continué à se déplacer principalement vers le nord et un peu vers l'est, mais maintenant ils se déplacent purement vers l'est, car au solstice le soleil a cessé de se déplacer vers le nord dans le ciel. Il se déplace toujours à un peu moins de 1 degré par jour le long de ce grand cercle, mais comme les lignes de longitude sont beaucoup plus rapprochées à 80 degrés de latitude, un degré le long d'un grand cercle couvre plusieurs degrés de longitude. En d'autres termes, le mouvement vers l'est de ces points a "rattrapé" la longitude des points d'inclinaison correspondants sans axe. Au solstice, le point d'inclinaison non axial et le point d'inclinaison axiale ont la même longitude, 90 degrés à l'est. La forme de l'analemme vue dans le ciel de l'hémisphère nord se déplace vers le haut et vers la gauche (vers l'est), où elle atteint son point culminant.

Ces points continueront à se déplacer rapidement à travers les lignes de longitude tandis que le point au-dessus du Soleil restera loin au nord. Maintenant, le point au-dessus du soleil est plus à l'est qu'il ne le serait sans inclinaison axiale. La forme de l'analemme vue dans le ciel de l'hémisphère nord se déplace vers le bas et vers la gauche (vers l'est).

À l'approche de l'équinoxe vers le sud, les points au-dessus du soleil se déplacent principalement vers le sud et seulement un peu vers l'est. La forme de l'analemme vue dans le ciel de l'hémisphère nord se déplace vers le bas et vers la droite (vers l'ouest). Cela permet aux points d'inclinaison non axiaux de se "rattraper" et les différences de longitude commencent à diminuer à nouveau, jusqu'à l'heure de l'équinoxe vers le sud, lorsque les deux points coïncident à nouveau.

Voici un dessin ASCII brut de ces points jusqu'à présent, avec la longitude le long de la direction horizontale et la latitude le long de la direction verticale.

(2) K L M N O J P I Q H R G S (1)F T(3) E U D V C W B X A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y A = équinoxe nord M = solstice nord Y = équinoxe sud

Les points autour de (1) sont plus à l'ouest que leurs points correspondants sur l'équateur. En (2), les points ont rattrapé leur longitude. En (3), ils sont plus à l'est que leurs points correspondants sur l'équateur, mais les points de l'équateur se rattrapent.

Après l'équinoxe vers le sud, les longitudes du point au-dessus du soleil divergent à nouveau, avec le même mécanisme que celui décrit ci-dessus pour l'équinoxe vers le nord. Il suffit d'inverser le nord et le sud, et les mouvements vers l'est sont les mêmes. La forme de l'analemme vue dans le ciel de l'hémisphère nord se déplace d'abord vers le bas et vers la droite, puis vers le bas et vers la gauche où elle atteint son point le plus bas au solstice sud, puis vers le haut et vers la gauche, puis vers le haut et vers la droite où atteint son point de départ à l'équinoxe vers le nord.

Retour à la réalité

Avec une inclinaison axiale de 80 degrés, l'équation du temps montrerait des valeurs extrêmes, approchant près de 6 heures de divergence par rapport au cas sans inclinaison axiale. Avec une inclinaison axiale réelle d'environ 23,5 degrés, nos valeurs d'équation de différence de temps sont beaucoup moins substantielles, mais l'effet est réel.

La véritable forme de l'analemme que nous voyons sur Terre est l'effet combiné de l'inclinaison axiale que nous avons vue plus le fait que l'orbite de la Terre est elliptique et qu'elle ralentit pendant les parties de son orbite lorsqu'elle est plus éloignée du Soleil et elle accélère pendant la parties de son orbite lorsqu'il est plus proche du Soleil.

Le site Analemma a de bonnes explications sur les effets individuels de l'orbite elliptique et de l'inclinaison axiale et comment ils se combinent pour créer notre analemme.


Sur les traces de l'analemme

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Le potier canadien Steve Irvine a pris cette photographie de l'analemme sur un monument connu sous le nom de Keppel Henge en Ontario, Canada. L'image du monument a été prise comme photographie finale de la série, sur le même cadre que la série de l'analemme. Avec l'aimable autorisation de Steve Irvine

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Si vous voulez photographier l'analemme - le motif d'une année que le soleil grave dans le ciel alors que la Terre tourne autour de lui - il y a beaucoup de choses à craindre.

Des pluies torrentielles de quarante ans, des appareils photo instables et des batteries instables, ce ne sont là que quelques exemples. Demandez à Anthony Ayiomamitis, qui a tout rencontré.

Heureusement pour Ayiomamitis, il est reparti de l'expérience avec neuf photographies complètes du phénomène – bien plus que ce dont il avait besoin pour devenir la huitième personne connue au monde à avoir jamais photographié un analemme solaire parfait.

Ayiomamitis, un consultant grec en conception de systèmes à la retraite qui a fait de l'astrophotographie son travail à temps plein, et les sept autres ont réussi à capturer sur film le motif en huit que le soleil fait alors que sa position dans le ciel change lentement au cours d'une année . Le phénomène est le résultat de l'axe incliné de la Terre et de son orbite elliptique autour du soleil. Et bien que les astronomes connaissent depuis longtemps le motif, il ne peut être vu qu'en prenant une photo du soleil à la même heure chaque jour pendant une année entière.

La première de ces photographies - ou plutôt une série de photographies toutes sur une seule image de film - a été prise par Sky & Télescope le rédacteur en chef du magazine Dennis Di Cicco entre 1978 et 1979. Le résultat est un huit luminescent dans le ciel, avec une boucle légèrement plus grande que l'autre.

Mesurer la hauteur de la figure peut aider les astronomes amateurs à confirmer que la Terre est bien inclinée sur son axe de 23,45 degrés. La mesure de la largeur en différents points révèle comment la Terre passe devant le soleil à différentes vitesses selon la période de l'année.

"Une photographie d'analemme) est certainement quelque chose que la communauté scientifique considère très fortement, car l'appareil photo est capable de capturer quelque chose de passif et de subtil que nos yeux ne peuvent pas apprécier au jour le jour, et certainement pas au cours d'une année", a déclaré Ayiomatite. "Il documente la dynamique de l'univers et comment les changements, lents ou importants, peuvent être expliqués à l'aide de l'observation scientifique et de la logique."

Ce qui rend si difficile la capture de l'analemme sur film a plus à voir avec la photographie qu'avec l'astronomie. Les photographes doivent s'engager à revenir au même endroit tous les quelques jours au cours d'une année entière. Et parce que toutes les prises de vue doivent être prises sur le même cadre de film, une seule erreur peut ruiner toutes les prises de vue précédentes, aussi parfaites soient-elles.

De plus, les photographes doivent s'assurer qu'ils peuvent installer l'appareil photo exactement au même endroit à chaque visite ou le monter en permanence à l'emplacement choisi. Et ils doivent appuyer sur l'obturateur dans les secondes qui suivent l'heure programmée, sinon cette image particulière du soleil sera décalée par rapport aux autres.

La plupart du temps, les erreurs dans le processus ne sont découvertes que lorsque le photographe termine le projet au bout d'un an et emmène son film dans la chambre noire pour être traité.

"Le problème est qu'il y a beaucoup de choses qui peuvent mal tourner et une seule instance de la loi de Murphy pendant le marathon d'un an est suffisante pour tuer un effort pour capturer ce phénomène", a déclaré Ayiomamitis. "Si le film se déplace dans la chambre de la caméra, nous avons un effort inutile. Si la caméra n'est pas parfaitement orientée et que l'analemme à un moment de l'année échappe au champ de vision, nous avons un effort soufflé. Si l'appareil photo tombe en panne - comme l'électronique, la batterie, etc. - nous avons un effort vain. »

Même si un photographe parvient à contrôler toutes ces variables, la météo reste un facteur dont il faut s'inquiéter. Attendre une semaine ou plus pour que les nuages ​​disparaissent peut laisser des trous et ruiner un modèle d'analemme par ailleurs parfait.

" Cette année-là, je regardais attentivement les bulletins météorologiques ", a déclaré Steve Irvine, un potier et astronome amateur qui a photographié l'analemme depuis une ferme au Canada. "Les prévisions sur deux jours sont correctes, mais les prévisions sur cinq jours sont aléatoires. J'ai fini par décider que si le soleil était de sortie la veille du jour prévu, je prendrais simplement la photo à ce moment-là. C'était un peu comme penser à l'oiseau dans la main."

Un autre gros obstacle était la tentation de sauter une séance de photo, surtout les matins où le sol était couvert de plusieurs pieds de neige, a déclaré Irvine.

« Après avoir fait cela pendant quelques mois, vous pouvez devenir un peu complaisant », a-t-il déclaré. "Même après avoir pris votre 30e image, vous devez rester concentré."

Mais avec tous les défis inhérents, les photographes n'ont pas hésité à en ajouter quelques-uns. Par exemple, Irvine a capturé l'image du paysage de premier plan pour son analemme tourné sur le même cadre que ses images du soleil - une manœuvre risquée qui aurait pu ruiner le cadre, s'il avait été sous-exposé ou surexposé. (Le premier plan est généralement masqué avec un filtre lors de la prise d'images du soleil afin qu'il ne soit pas surexposé ou flou sur la photo résultante.)

Ayiomamitis, en revanche, a évité ce problème en prenant les images de premier plan sur un cadre séparé, après avoir pris les images du soleil, puis en utilisant Photoshop pour rapprocher les deux.

Il a cependant pris sur lui de photographier l'analemme non pas à un seul moment de la journée, mais plutôt à 11 moments différents dans le cadre d'un ensemble qui montre la position du soleil changeant du lever au coucher du soleil. Une image supplémentaire montre deux analemmes sur une seule image du film.

En mettant un point d'honneur à commencer chaque photographie en janvier et à terminer la série en décembre, Aviomamitis a effectivement capturé l'intégralité de l'analemme en une année civile. Les photographes du passé ont commencé au milieu d'une année, ce qui les a amenés à terminer la série l'année suivante.

À Athènes, Ayiomamitis a photographié avec succès l'analemme à huit moments différents de la journée jusqu'à présent pour sa série d'une journée. Il lui en reste trois avant d'atteindre son objectif. S'il échoue, il devra attendre le mois de janvier suivant pour recommencer, selon ses propres règles.

Malgré la difficulté de tout cela, il encourage les autres à essayer, en particulier dans les régions du globe où l'analemme n'a pas encore été photographié. Parce que chaque région a une vision différente du soleil, les photographies seront uniques.

"Nous n'avons aucun exemple d'analemme de l'hémisphère sud, où l'analemme serait inversé, où la plus grande boucle est en haut et la plus petite en bas", a déclaré Ayiomamitis.

"De même", a-t-il ajouté, "nous n'avons aucun exemple de l'analemme de quelqu'un autour de l'équateur où l'analemme tôt le matin et en fin d'après-midi serait parfaitement horizontal." Une telle photographie montrerait la moitié de l'analemme au-dessus de l'horizon tandis que le l'autre moitié serait cachée en dessous.

"À cette fin, ce travail serait une grande source de motivation pour quelqu'un", a déclaré Ayiomamitis. "Cependant, il convient de souligner qu'il s'agit d'un défi très difficile qui nécessite énormément de patience, de persévérance, de planification et de discipline à l'avance, sans parler de la chance."


Examen final d'astronomie

A) Ce n'est pas le cas. La distance orbitale de la Terre ne joue aucun rôle significatif dans les saisons.

B) Cela rend les saisons plus extrêmes qu'elles ne le seraient si la distance de la Terre au Soleil était toujours la même.

C) Il est responsable du fait que les saisons sont opposées dans les hémisphères Nord et Sud.

A) ils ont été les premiers à réaliser que la Terre est une planète en orbite autour du Soleil

B) les livres de toutes les autres cultures ont été perdus dans la destruction de la bibliothèque d'Alexandrie

C) ils ont été les premiers à essayer d'expliquer la nature avec des modèles fondés sur la raison et
mathématiques, sans recours au surnaturel

A) L'électron saute au niveau 3 dès qu'il absorbe de l'énergie supplémentaire.

B) Un autre électron tombe au niveau 1, puisqu'il est maintenant inoccupé.

C) L'électron reste au niveau 2 jusqu'à ce qu'il absorbe 10,2 eV supplémentaires d'énergie.

A) L'érosion affecte la mer plus qu'elle n'affecte les autres régions de la Lune.

B) La maria s'est formée après la fin du bombardement intense.

C) La maria s'est formée au cours du dernier milliard d'années.

A) les métaux se sont d'abord condensés dans la nébuleuse solaire et les roches se sont ensuite accumulées autour d'elles.

B) les métaux ont coulé au centre pendant une période où les intérieurs étaient entièrement fondus.

C) la radioactivité a créé des métaux dans le cœur à partir de la désintégration de l'uranium.

A) Le grand écart connu sous le nom de Division Cassini est façonné par une résonance orbitale avec la lune Mimas,
qui orbite bien en dehors des anneaux.

B) Les anneaux sont si fins qu'ils disparaissent essentiellement de la vue lorsqu'ils sont vus de côté.

C) Les anneaux doivent ressembler à peu près à ce qu'ils étaient peu de temps après la formation de Saturne.

A) Les particules annulaires individuelles orbitent autour de leur planète conformément aux lois de Kepler, de sorte que les particules se rapprochent en orbite
plus rapidement que les particules plus éloignées.

B) Les anneaux de Saturne se sont formés avec ses lunes il y a 4,6 milliards d'années.

C) Les quatre planètes joviennes ont des anneaux.

A) Il y aurait une grande région vide dans notre système solaire entre l'orbite de Mars et la ceinture de Kuiper.

B) Ni la ceinture d'astéroïdes ni le nuage d'Oort n'existeraient.

C) La Terre aurait subi beaucoup moins d'impacts.

A) La Terre serait à l'intérieur de la supergéante.

B) La Terre s'envolerait dans l'espace interstellaire.

C) La supergéante apparaîtrait aussi grande que la pleine Lune dans notre ciel.

A) Les étoiles G sont trop froides pour exciter la plupart des atomes d'hydrogène jusqu'au premier niveau d'énergie, à partir duquel elles peuvent ensuite
absorber les longueurs d'onde visibles de la lumière.

B) À ces températures élevées, presque tout l'hydrogène est ionisé et incapable d'interagir avec la lumière.

A) C'est le bord du trou noir, d'où l'on pourrait sortir de l'univers observable.

B) C'est le "point de non-retour" du trou noir, rien de plus proche que ce point ne pourra s'échapper
la force gravitationnelle du trou noir.

C) Le terme vise à souligner le fait qu'un objet ne peut devenir un trou noir qu'une seule fois et qu'un
le trou ne peut pas évoluer en autre chose.

A) Il n'y a pas de binaires naines blanches pour déclencher la formation d'étoiles via leurs supernovae.

B) Tout le gaz froid de la galaxie se dépose sur le plan galactique.

C) Le halo n'a pas de gaz du tout.

A) énergie potentielle gravitationnelle libérée par la matière qui tombe vers le trou noir

B) jets sortant du disque d'accrétion

C) l'annihilation matière-antimatière se produisant juste à l'extérieur de l'horizon des événements du trou noir

A) la plupart des civilisations se détruisent en quelques centaines d'années seulement après leur apparition

B) la vie primitive est commune mais la vie intelligente est rare

C) la plupart des civilisations qui ont jamais existé sont toujours dans la galaxie

A) Ils ne déterminent les âges relatifs qu'en supposant que les couches plus profondes de roche sédimentaire sont plus anciennes.

B) Ils comparent le rapport entre le carbone 12 et le carbone 13 dans le fossile pour déterminer depuis combien de temps il s'est formé.

C) Ils utilisent la datation radiométrique pour mesurer l'âge des roches environnantes.

A) La distance moyenne entre les galaxies augmente avec le temps.

B) La déclaration n'est pas censée être littérale, cela signifie que notre connaissance de l'univers est en croissance.

A) La technique de la parallaxe stellaire a été utilisée par Hubble pour déterminer que la galaxie d'Andromède (M 31)
est à environ 2 millions d'années-lumière.

B) Les anciens astronomes étaient incapables de mesurer la parallaxe et utilisaient l'absence de tout changement dans les étoilesʹ
séparations comme argument en faveur d'un univers centré sur la Terre.

C) Vous pouvez démontrer la parallaxe simplement en levant un doigt et en le regardant alternativement de votre gauche
et les yeux droits.

D) L'existence de la parallaxe stellaire est la preuve directe que la Terre est en orbite autour du Soleil.


Pourquoi l'analemme solaire de la Terre serait-il encore un chiffre huit même si l'orbite de la Terre était circulaire ? - Astronomie

par Pat Murphy et Paul Doherty

Gordon Van Gelder, le rédacteur en chef de ce magazine, est un homme intelligent. Quand il a demandé

nous d'écrire pour Fantasy & Science Fiction, il voulait que nous écrivions quatre colonnes un

an. Il a intelligemment fixé nos échéances à des dates auxquelles nous, en tant que scientifiques qui passons notre

le temps d'observer le monde naturel, ne pouvait pas oublier. Il a dit : " Allons

rendez vos colonnes dues aux solstices et aux équinoxes."

Très intelligent. Nous n'avons pas encore oublié de date limite.

En l'honneur de cette décision judicieuse, nous avons décidé d'écrire cette chronique sur la

solstices et sur le mouvement du soleil tel qu'il est perçu de la terre. Ont été

va suggérer que vous passiez du temps à regarder les ombres, une façon de

observer indirectement le mouvement du soleil dans le ciel. Ces observations

peut vous mettre en contact avec des modèles naturels que les humains recherchent

des milliers d'années - mais que la plupart d'entre nous, les gens modernes, avons fini par ignorer.

En chemin, nous parlerons du temps - nous ne pouvons tout simplement pas l'éviter.

je ne suis pas paresseux je suis un scientifique

Nous commencerons par une observation que vous pourrez faire par un après-midi ensoleillé, tout en

se prélasser dans un hamac ou se détendre dans un bar au bord de la piscine. Jeter un coup d'œil à

les ombres autour de vous. Trouvez un endroit où une ombre, peut-être l'ombre d'un

bâtiment ou une clôture, fait une ligne droite. Marquez cette ligne d'une manière ou d'une autre - avec une pierre

si vous êtes sur l'herbe, une ligne de craie si vous êtes sur du bitume, ou un bâtonnet si

vous sirotez des daquiris au bord de la piscine.

Devinez où sera l'ombre dans 15 minutes et marquez votre estimation dans le même temps

façon dont vous avez marqué l'ombre. ("Hé, pourrions-nous avoir d'autres bâtons de swizzle

par ici? Oh, bien sûr, placez-les dans une autre série de daquiris.")

Dans 15 minutes, vérifiez votre estimation. Vous serez peut-être surpris de la rapidité avec laquelle le

l'ombre bougea. C'est-à-dire que vous pourriez être surpris de la vitesse à laquelle le soleil s'est déplacé.

Ou, pour être encore plus précis, vous pourriez être surpris de la vitesse à laquelle la terre est

filature - environ 1000 miles par heure à l'équateur.

Tout de suite, par souci de simplicité, nous allons parler du mouvement de la

Soleil. Nous savons et vous savez (et Galilée savait) que le soleil ne bouge pas vraiment

à travers le ciel. Mais selon Paul, les physiciens doivent savoir sauter

d'un point de vue à l'autre. Selon Pat, les écrivains aussi. Étaient donc

va rester sur terre (à ce bar au bord de la piscine, peut-être) et raconter notre histoire à partir de ça

cadre de référence pendant un certain temps.

La prochaine fois que vous passerez la journée à l'extérieur, faites attention au mouvement du

ombres lorsqu'elles se déplacent avec le soleil. Le soleil se lève plus ou moins à l'est (plus

sur ce "plus ou moins" plus tard) et se situe plus ou moins à l'ouest. Alors les ombres

point plus ou moins à l'ouest le matin et plus ou moins à l'est l'après-midi.

Une parenthèse intéressante ici : si vous observez le mouvement de l'ombre sur un cadran solaire

au cours d'une journée, vous remarquerez qu'il se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre.

Coïncidence? Nous ne le pensons pas ! Les premiers horlogers ont conçu des horloges pour imiter

le cadran solaire familier. Les lecteurs friands d'histoires alternatives

pourrait considérer ce qui aurait pu se passer si nous utilisions des horloges basées sur des cadrans solaires

qui avait été développé dans l'hémisphère sud où les ombres déplacent le

Les ombres sont les plus longues au lever et au coucher du soleil. Quand sont-ils à leur

le plus court ? Midi, dites-vous ? Bien . . . plus ou moins. Vous voyez, contrairement au lever du soleil et

coucher du soleil, le concept de midi se rapporte au chronométrage humain - et cela devient un peu

Est-ce que quelqu'un sait vraiment quelle heure il est ?

Si vous indiquez l'heure par le soleil, midi est défini comme l'heure à laquelle le soleil est à

son point culminant dans le ciel. Les mots importants dans cette phrase sont « si vous êtes

c'est-à-dire, si vous utilisez l'heure solaire. Il y a de fortes chances que vous

indiquent l'heure grâce à cet appareil attaché à votre poignet. Et le temps sur votre

montre-bracelet n'est pas l'heure solaire, c'est ce qu'on appelle l'heure standard. Tu peux blâmer ça

Avant 1883, les gens utilisaient l'heure solaire. Chaque communauté gardait son temps,

en basant ce temps sur la position du soleil dans le ciel. Puisque le soleil est toujours en mouvement

à travers le ciel, midi là où vous êtes est à une heure légèrement différente de midi à une

place à quelques kilomètres à l'est ou à l'ouest. Avant 1883, midi dans une ville

être quatre minutes plus tard que midi dans une ville à cinquante milles à l'est.

En 1883, pour réguler le temps au profit des horaires des chemins de fer, les États-Unis

l'heure standard adoptée, désignant les fuseaux horaires et exigeant que toutes les communautés

dans un fuseau horaire pour garder la même heure&emdashmême si cette heure standard

ne correspond pas tout à fait à l'heure solaire.

Si vous êtes en plein milieu de votre fuseau horaire, le soleil sera à son maximum

point culminant à midi. Mais si vous êtes à un bord de votre fuseau horaire, l'heure solaire

peut différer de l'heure standard jusqu'à 40 minutes.

Si vous passez du temps à observer les ombres, vous remarquerez que la position et

la longueur d'une ombre dépend non seulement de l'heure de la journée, mais aussi de la période de l'année.

C'est parce que la position du soleil à un certain moment est différente selon les

saisons. Et cela, bien sûr, nous amène aux solstices.

Quel est le jour le plus long de l'année ? Tout bon druide pourrait vous donner la réponse à

Celui-la. Le jour le plus long est le solstice d'été (21 juin ou à peu près) et le

jour le plus court est le solstice d'hiver (21 décembre ou à peu près).

En tant que lecteur de fantasy averti, vous connaissez probablement même certains des

connexions fantastiques pour ces dates. Le solstice d'été est associé à

Midsummer's Night Eve, quand les sorcières et les fées et autres forces surnaturelles

sont en contrôle. Dans Le Hobbit, le trou de serrure qui permet à Bilbon, Thorin et le

les nains ouvrent le passage dans le repaire du dragon s'ouvre le jour de Durin, le premier

jour de la dernière lune d'automne au seuil de l'hiver.

Vous savez que la durée d'une journée change au cours d'une année, mais avez-vous

jamais vraiment prêté beaucoup d'attention à la position du soleil - autre que loucher

quand le soleil d'été entre trop tôt dans votre fenêtre ou se plaindre quand le

les jours deviennent trop courts ? Eh bien, voici votre chance.

Pour ceux d'entre vous qui ont beaucoup de patience, voici une activité qui prend un an à

Achevée. Il vous faut une fenêtre plein sud, un miroir de poche, quelques petits

Post-Its, et beaucoup de patience. Choisissez une heure de la journée où vous serez au moins à la maison

une fois toutes les deux semaines pour l'année suivante. Mettez votre petit miroir sur le

rebord de la fenêtre et positionnez-le de manière à ce qu'il reflète une tache de soleil sur le mur ou le

plafond. Couvrir la majeure partie du miroir avec du ruban adhésif, en ne laissant qu'un carré de 1/4 "

Si vous le pouvez, fixez le miroir en place afin que personne ne le déplace par accident. Pat coincé

la sienne avec des trucs appelés "museum putty", qui sont vendus en Californie

sous la marque Quake Hold™. Vous qui êtes assez sensés pour vivre

loin de la zone de faille devra trouver vos propres méthodes.

Notez l'heure et la date sur un Post-It, et collez le Post-It au mur ou au plafond

où tombe la tache de lumière réfléchie par votre miroir. Une semaine plus tard, au

en même temps, recommencez. Et une semaine plus tard, recommencez. Répétez pour une année entière.

(Nous vous avions prévenu qu'il vous faudrait de la patience.)

Pour ce faire, vous devez utiliser l'heure standard. Si vous avancez votre horloge

(ou retour) pour ajuster l'heure d'été, changez l'heure que vous faites

votre note hebdomadaire d'une heure.

Continuez comme ça, et au bout d'un an, les Post-Its formeront un huit sur

votre mur. Le marqueur de la mi-décembre sera à une extrémité des huit et

le marqueur de mi-juin sera à l'autre. Ce modèle est appelé le

analemma, qui signifie en latin "cadran solaire". L'analemme est un enregistrement visuel de la

le changement de position du soleil au cours d'une année.

C'est le même chiffre 8 que vous voyez sur les globes terrestres et généralement au milieu du

Océan Pacifique. On l'appelle aussi équation du temps. Chaque planète a la sienne

forme pour l'analemme. Sur Mars, l'analemme a la forme d'une larme.

Pat est en train de faire cette activité. (Sur terre, pas sur Mars.) Au moment où nous écrivons

cette colonne, elle a des Post-Its partout au plafond de sa véranda. Elle a commencé

en décembre et nous écrivons ceci en mars, donc elle n'est même pas à mi-chemin

Si vous (comme la plupart d'entre nous), préférez la gratification instantanée, alors vous avez probablement

accès au World Wide Web. Dans ce cas, nous vous suggérons de visiter

www.skypub.com/spc/staff/dic.html. Sur ce site web, vous trouvez Dennis di

La photographie primée d'un an de Cicco de l'analemme réalisée à la fin

années 1970. Mais pour vous convaincre que Dennis n'a pas triché et fait cela dans un

chambre noire, vous pouvez toujours essayer l'expérience avec un miroir et

Post-it. Tout dépend de votre confiance. (Selon Paul, les scientifiques doivent

être des sceptiques professionnels. Mais ce n'est pas lui qui a des Post-Its partout au plafond,

Vous voulez savoir pourquoi l'analemme est un huit plutôt qu'une larme

ou un ovale ou un cercle ? Idiot! Pat voulait savoir pourquoi, il était une fois.

Des jours plus tard, après beaucoup d'explications avec des cercles et des flèches et trop de

diagrammes et trop de maths, elle a décidé qu'elle ne voulait pas tout savoir

Nous allons vous donner la version courte de pourquoi l'analemme est un

chiffre huit. Si vous devez comprendre chaque détail (ce que Pat prétend être

assez pour faire exploser la tête d'une personne), nous vous recommandons de visiter

www.analemma.com, un site Web très détaillé avec des animations et des

discussion sur la raison pour laquelle le soleil fait cela.

Nous allons commencer par une question simple : où se lève le soleil ? Avons-nous entendu

tu dis "à l'est" ? Pardon. C'est une question facile, mais la réponse est délicate. Nous avons prévenu

vous à ce sujet plus tôt, vous vous souvenez?

Si vous regardiez le soleil se lever chaque matin pendant toute une

année, vous verrez que le soleil ne se lève pas toujours au même endroit. Dans le

l'été, dans l'hémisphère nord, le soleil se lève un peu au nord plein est.

La date à laquelle il se lève le plus au nord de plein est est le 21 juin, l'été

solstice et le jour le plus long de l'année. En hiver, dans le Nord

Hémisphère, le soleil se lève un peu au sud de plein est. La date à laquelle il se lève

le plus au sud est le 21 décembre, le solstice d'hiver et le jour le plus court

Supposons que vous regardiez la course du soleil au solstice d'hiver et au

solstice d'été. Au solstice d'été, le soleil se lève beaucoup plus haut au-dessus du

l'horizon à midi qu'au solstice d'hiver, empruntant un chemin plus long à travers

Le ciel. Au solstice d'hiver, le soleil ne monte jamais aussi haut dans le ciel.

Bon, maintenant nous allons devoir faire un de ces changements de point de vue qui

les physiciens et les écrivains aiment. Au lieu de rester sur terre, il faut regarder

le système solaire de l'extérieur, en examinant l'orbite terrestre.

La trajectoire du soleil dans le ciel change avec les saisons en partie parce que la

axe (la ligne imaginaire passant par la terre autour de laquelle tourne la planète) est

inclinée par rapport à l'orbite terrestre autour du soleil. Alors que la terre tourne autour du

soleil, le pôle Nord (le point d'intersection de l'axe avec la

Hémisphère Nord) pointe toujours dans la même direction, pointant près de

Polaris, l'étoile polaire. (La direction de l'axe de la Terre change au cours d'une

Cycle de 26 000 ans, ce qui signifie que l'analemme évolue avec le temps. Mais étaient

je ne vais pas entrer dans cela ici.)

Parce que l'axe de la terre est incliné, pendant une partie de l'orbite terrestre, la

L'hémisphère nord est incliné vers le soleil. C'est quand c'est l'été dans le

Hémisphère nord. Le pôle Nord est incliné vers le soleil et le soleil

brille sur une plus grande partie de l'hémisphère nord. Au fur et à mesure que la terre tourne, des endroits dans

l'hémisphère nord reste plus longtemps dans la zone ensoleillée et les jours sont plus longs.

À l'autre extrémité de l'orbite terrestre, l'hémisphère nord de la Terre est

à l'abri du soleil. C'est quand c'est l'hiver dans l'hémisphère nord.

Le soleil brille sur une plus petite zone de l'hémisphère nord, et les jours sont

L'inclinaison de la terre affecte la position du soleil dans le ciel et la forme aussi

de l'orbite terrestre autour du soleil. Vous pourriez penser que la terre a toujours

a voyagé à peu près à la même vitesse sur son chemin autour du soleil. ce serait le cas

si l'orbite de la terre était circulaire&emdashmais ce n'est pas le cas. L'orbite terrestre est une elliptique,

ce qui signifie que parfois le soleil est plus proche de la terre et parfois c'est

plus loin. La différence de distance n'est que d'environ 3% de l'ensemble

distance. Cela peut sembler peu, mais cela fait une différence dans la vitesse de

Supposons que vous preniez la vitesse moyenne de la Terre -- environ 30 kilomètres par

deuxième. Si vous avez vérifié la vitesse de la planète lorsqu'elle était plus proche du soleil (ce qui

arrive en janvier), vous constateriez que c'était un peu plus rapide que cette moyenne. Quand le

la terre était la plus éloignée du soleil, en juillet, tu trouverais qu'elle bougeait un peu

Voilà à quoi ressemble tout cela de l'extérieur du système solaire. Comment tout cela

affecter ce que vous voyez sur la planète Terre ?

Paul dit que l'analemme serait plus facile à comprendre s'il n'y avait pas

atmosphère sur la terre. Sans l'atmosphère pour disperser la lumière du soleil, nous

pourrait voir les étoiles pendant la journée, et nous pourrions voir le soleil

mouvement contre les étoiles de fond. (Bien sûr, s'il n'y avait pas

atmosphère que nous ne pouvions pas respirer. Mais nous comprendrions l'analemme. Pat dit

cela semble être une petite consolation.) Quoi qu'il en soit, si nous pouvions voir le soleil bouger

sur fond d'étoiles, on verrait que le soleil se déplace sur une trajectoire régulière

à travers les étoiles, un chemin appelé l'écliptique.

Supposons que vous puissiez voir les étoiles lorsque le soleil est levé. Supposons que vous regardez

les étoiles vers midi à la mi-mai. Le soleil est dans la constellation du Scorpion,

peut-être près de l'étoile appelée Antares. Juste avant midi le lendemain, 23 heures et

56 minutes plus tard, vous vérifiez la position d'Antarès. Antares sera de retour

au même endroit dans le ciel. Le soleil, cependant, n'aura pas encore atteint son point culminant

pointe dans le ciel. Cela prendra environ quatre minutes de plus. De votre point de

vue sur terre, le soleil est en retard de quatre minutes sur les étoiles.

Additionnez le temps qu'il faut à Antares pour revenir à sa position d'origine et

les quatre minutes qu'il faut pour ramener le soleil à sa position d'origine. Vous obtenez

24 heures ou une journée moyenne. Très bien rangé, n'est-ce pas ?

Chaque jour, le soleil traîne derrière les étoiles. Au fil des mois, ce

l'accumulation de différence signifie que différentes étoiles se lèvent à des moments différents. Dans le

Dans l'hémisphère nord, par exemple, le Scorpion est une constellation estivale - vous

ne le voyez pas dans le ciel nocturne pendant l'hiver. La différence entre le soleil

mouvement et le mouvement des étoiles a décalé le temps de montée des étoiles qui

maquiller le Scorpion de manière à ce que la constellation soit debout pendant la journée.

Pourquoi le soleil et Antares se déplacent-ils dans le ciel à des vitesses légèrement différentes ? Ah,

qui nous ramène dans l'espace. La terre tourne, et c'est ce qui amène

Antares revient à sa position de départ. Mais la terre est aussi en orbite autour du soleil. C'est

pourquoi il faut quatre minutes supplémentaires (environ) pour que le soleil se remette en place.

Vous avez sans doute compris ce petit "ou presque" dans la phrase précédente. Il

ne met pas toujours exactement quatre minutes au soleil pour se remettre en place. Après tout,

la terre n'est pas toujours en orbite autour du soleil à la même vitesse. De votre point de

vue sur terre, cela signifie que le temps qu'il faut au soleil pour revenir à un

la place dans le ciel n'est pas toujours la même. Début janvier, quand la terre est la plus proche

au soleil, le soleil s'éloigne d'un jour à l'autre. Cela prend plus de temps pour

la terre pour dépasser le soleil et le ramener au même endroit dans le ciel. Ça peut

prendre 8 secondes de plus chaque jour. Ces 8 secondes s'additionnent de jour en jour, et le

le soleil commence à prendre du retard. En juin, quand le soleil est le plus éloigné de la terre, le

soleil prend moins de quatre minutes pour revenir à sa position d'origine.

Mais ce n'est pas tout. Vous vous souvenez de l'inclinaison de la terre ? Au cours de l'année, le

position du soleil de midi monte et descend dans le ciel, à cause de la

l'inclinaison de la terre. Considérez la position du soleil à midi. Peut-être qu'on vous a dit

que le soleil est au-dessus à midi. Ce n'est pas nécessairement le cas. (Désolé. Quelqu'un est

vous a dit des mensonges.) En fait, si vous êtes en Amérique du Nord, le soleil n'est jamais

directement au-dessus. Pour que le soleil soit directement au-dessus de vous, vous devez être dans le

tropiques, la ceinture autour de la terre entre le tropique du Cancer à 23,5 degrés

latitude nord et le tropique du Capricorne à 23,5 degrés de latitude sud.

Au solstice d'été, lorsque le pôle Nord est incliné de 23 & 186 21' vers le soleil,

le soleil est directement au-dessus du tropique du Cancer. Six mois plus tard, le

solstice d'hiver, le pôle Sud est incliné vers le soleil et le soleil est directement

au-dessus du tropique du Capricorne.

De notre point de vue terrestre, le mouvement du soleil change de deux manières

au cours de l'année. La course quotidienne du soleil monte et descend dans le

ciel, et le temps qu'il faut au soleil pour atteindre sa position de midi change, avec le

le temps moyen étant de quatre minutes.

Ceux d'entre vous qui sont familiers avec l'électronique ont peut-être vu des figurines de Lissajous,

des motifs très sympas qui apparaissent sur un écran d'oscilloscope lorsque vous en avez deux

signaux déphasés les uns par rapport aux autres. Paul dit de l'analemme : « C'est un Lissajous

figure avec le soleil se déplaçant de haut en bas dans le ciel une fois par an et avant et

derrière la rotation de la terre deux fois par an. » Pat convient que fait un certain

quantité de sens : après tout, vous avez deux mouvements déphasés et

cela pourrait certainement créer un chiffre 8. Mais elle dit que nous avons déjà causé

les têtes de notre public à exploser et nous devrions arrêter maintenant.

Pour ceux d'entre vous qui sont encore avec nous, voici une autre question. Vous connaissez

que le solstice d'hiver est le jour le plus court de l'année. Quel jour de l'année

le soleil se lève-t-il le plus tard ? Ou, pour ceux d'entre nous qui préfèrent ne pas se lever à l'aube, le

quel jour de l'année le soleil se couche-t-il le plus tôt ?

Vous avez dit le solstice d'hiver ? Ce n'est pas une mauvaise estimation, mais c'est faux, néanmoins.

Bien que le solstice d'hiver soit le jour le plus court, mais ce n'est pas le jour où le soleil se lève

dernier ou définit le plus tôt. La date exacte du dernier coucher de soleil dépend de votre

latitude, mais ici, le coucher du soleil le plus tôt a lieu vers le 7 décembre environ.

Le dernier lever de soleil a lieu vers le 4 janvier. Et le solstice d'hiver est

Le 21 décembre, quelque part entre les deux.

Bizarre. Pour comprendre pourquoi cela se produit, vous devez appliquer le concept de

élévation de l'analemme et ensemble de l'analemme. Et c'est quelque chose qui, selon Paul, rend son

mal de tete. Alors on va s'arrêter là, avec Pat mettant gaiement des Post-Its sur son plafond

et Paul perplexe sur la montée de l'analemme. Alors peut-être que nous aurons un autre tour de

boire un verre au bord de la piscine et regarder quelques ombres bouger. Après tout, c'est de la science.

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Analemme dilemme

L'équation du temps, montrant les contributions de l'excentricité orbitale de la Terre et l'obliquité, ou l'inclinaison, de son axe. Tracé à l'aide du code publié sur Wikimedia Commons par Thomas Steiner.

Jupiter reste une force avec laquelle il faut compter dans notre ciel nocturne de début janvier, encore haut au coucher du soleil et visible jusqu'à ce qu'il se couche, un peu après minuit.

Le mardi soir, le 3 janvier, voit un double transit d'ombre un peu avant minuit, puis le mardi soir suivant, le 10 janvier, voit un autre événement à plusieurs lunes, commençant vers 22 heures. avec Ganymède et Europe, puis suivi avec les mêmes ombres des deux lunes à partir de 1h15 environ.

Vénus reste dans nos cieux au crépuscule. Il fait un passage assez proche (un peu plus d'un degré) avec Neptune le 13. Pouvez-vous trouver l'orbe bleu pâle dans le ciel crépusculaire si proche de la brillante Vénus ? Uranus est également visible en début de soirée, bien qu'il soit beaucoup plus haut dans le ciel, en Poissons.

Mercure est visible dans le ciel de l'aube pendant la majeure partie du mois, disparaissant la dernière semaine de janvier. Saturne, aussi, est dans le ciel du matin, montrant une inclinaison de l'anneau d'environ 14 degrés, qui ne changera pas beaucoup jusqu'en octobre.

Mars se lève en fin de soirée, de sorte que les observateurs nocturnes peuvent commencer à avoir les yeux rivés sur Mars pour l'opposition de cette année. La vraie saison de Mars ne commencera pas avant l'opposition, le 3 mars, mais il faut toujours de la pratique pour rappeler à vos yeux et à votre cerveau comment voir les détails sur ce petit disque rouge, donc ça ne fait pas de mal de commencer tôt . À l'heure actuelle, il ne dure que 10 secondes d'arc environ, mais il n'atteindra que 13 secondes en opposition, donc 10 secondes n'est pas si mal.

Le mois dernier a vu le lancement réussi du nouveau rover martien beaucoup plus grand, "Curiosity" 8221, plus officiellement appelé Mars Science Laboratory.

Curiosity est beaucoup plus gros que les deux rovers qui se trouvent actuellement sur Mars, à peu près de la taille d'une Mini Cooper (la nouvelle version agrandie, pas le classique des années 60) et ne pèse qu'un peu moins que la voiture.

Cependant, elle n'est pas aussi rapide qu'une Mini Cooper, avec une vitesse de pointe d'environ 90 m (300 pieds) par heure. D'un autre côté, les Mini n'ont pas de sources d'énergie radio-isotopes qui durent 14 ans sans visite d'une station-service, et ils ne peuvent pas se déplacer en voiture autour d'une autre planète en prenant des analyses chimiques des roches et du sol.

Le mois dernier a également vu des nouvelles de l'un des plus anciens rovers.

Opportunity, qui roulait toujours très bien, a détecté du gypse, considéré comme un signe certain d'eau. Je sais, de l'eau sur Mars, bâillez.

Nous sommes habitués à de nouvelles informations sur l'eau sur Mars tous les mois environ. Mais vraiment, quand vous le regardez, c'est l'un des incroyables succès du programme de rover, n'est-ce pas ?

J'écris ceci par une sombre et froide soirée de décembre. Nous sommes encore à quelques semaines du solstice d'hiver, le jour le plus court de l'année.

Mais il y a de l'espoir que la semaine dernière, le 6 décembre, ait été le coucher du soleil le plus tôt, et à partir de maintenant, le soleil se couchera plus tard, alors même que nous entrons dans l'hiver.

C'est toujours une chose difficile pour moi de comprendre pourquoi la date du dernier coucher de soleil se produit-elle plus de deux semaines avant le jour le plus court ?

Cela a à voir avec la célèbre “Equation of Time”. Et cela est lié à l'analemme, ce chiffre étrange en huit que les fabricants de globes terrestres aiment dessiner au milieu de l'océan Pacifique. Habituellement, c'est juste là, sans aucune explication sur ce que cela signifie ni pourquoi. Et c'est dommage, car c'est assez intéressant pour les astronomes.

Si vous prenez une horloge précise et que chaque jour vous sortez exactement quand l'horloge indique midi, prenez une boussole et mesurez la position du soleil, vous vous attendez à ce qu'il soit plein sud, n'est-ce pas ? Mais vous constaterez que ce n'est presque jamais le cas. Non, vous ne vous êtes pas trompé et n'avez pas oublié l'heure d'été : le problème est que le soleil semble se déplacer à des vitesses différentes dans notre ciel, parfois plus vite que l'horloge, parfois plus lentement.

C'est aussi pourquoi les cadrans solaires affichent rarement la bonne heure.

Le taux change pour deux raisons. Le premier est l'excentricité de notre orbite. Parce que l'orbite de la Terre est elliptique et non circulaire, la Terre change de vitesse lorsqu'elle tourne autour du Soleil. Ainsi, selon que nous sommes dans une partie de l'orbite terrestre à mouvement rapide ou lent, le soleil semblera courir en avant ou en retard sur le méridien, même lorsque nos horloges indiquent qu'il devrait être midi.

Deuxièmement, parce que notre axe est incliné, l'angle changeant de l'écliptique à différents moments de l'année ajoute une deuxième complication.

L'“Equation of Time” combine ces deux effets pour calculer combien de minutes avant la position du soleil (“l'heure solaire apparente”) sera comparée à notre horloge fonctionnant sans à-coups (“l'heure solaire moyenne”) . Chaque effet est une simple onde sinusoïdale, donc les ajouter nous donne l'équation dont vous avez besoin pour garder votre cadran solaire ajusté.

Bien sûr, dans la vraie vie, il y a aussi d'autres influences, y compris les effets gravitationnels d'autres planètes comme Jupiter. Le calcul de tous ces effets est beaucoup plus difficile, mais ces effets sont faibles et vous pouvez normalement les ignorer, à moins que vous n'essayiez de guider un vaisseau spatial ou d'analyser les résultats du Grand collisionneur de hadrons.

Alors qu'en est-il de ce chiffre huit dans l'océan Pacifique ?

L'analemme a deux composantes. Sa composante horizontale est l'équation du temps. Prenez cela, puis ajoutez une composante verticale représentant la déclinaison du soleil – à quelle distance se trouve-t-il au nord ou au sud ? – et vous obtenez ce huit familier.

La chose la plus intéressante à propos de l'analemme est qu'il décrit le chemin réellement emprunté par le soleil dans le ciel. Vous pouvez le photographier ! Installez une caméra fixe avec un objectif grand angle dans votre jardin, pointant vers le sud, et prenez une photo tous les jours (ou une fois par semaine) exactement à la même heure. (Soustrayez une heure pendant l'heure d'été.) Combinez toutes ces images (ou faites-en une exposition multiple), et vous obtiendrez un magnifique analemme en huit.

Alors pourquoi mettent-ils l'analemme sur les globes ? Et pourquoi dans l'océan Pacifique ?

Eh bien, les navigateurs de navires qui suivaient leur position en observant avec un sextant (avant le GPS) avaient besoin de cette information, afin de pouvoir comparer leurs observations à ce que leur horloge leur disait.

Mais il semblerait plus facile d'utiliser une table répertoriant les valeurs de l'équation du temps, et je doute que de nombreux navires naviguaient à l'aide de petits globes grand public. En vérité, je ne peux pas comprendre pourquoi ils l'ont mis sur des globes, à l'exception de la belle vieille tradition liant les cartes et la navigation céleste.

La deuxième question est plus facile à répondre : si vous voulez coller un analemme sur votre globe, placez-le dans le Pacifique car c'est le plus grand endroit où il n'y a pas de terre pour vous gêner.

Je suppose qu'un analemme est plus utile qu'un avertissement comme “Ici, il y a des dragons”.

Une dernière chose à propos des analemmes : parce qu'ils sont dus à la forme de l'orbite d'une planète et à l'inclinaison de son axe, toutes les planètes n'ont pas des analemmes similaires. Un bon nombre de planètes ont des analemmes en forme de huit comme le nôtre, mais l'analemme de Mars est en forme de larme, pas un huit, il ne se croise jamais. Et Saturne est un huit avec une petite boucle supérieure, donc ça ne ressemble pas du tout à un huit.

Alors regardez le soleil, faites attention aux heures de lever et de coucher du soleil, et pensez aux analems au cours des prochains mois en attendant le beau temps printanier !


Pourquoi la Terre est la plus proche du Soleil en plein hiver

C'est l'hiver dans l'hémisphère nord et nous sommes à notre point le plus proche du Soleil. Le plus proche? Oui, tu l'as bien lu. Le plus proche. Pour les habitants du Nord, le solstice d'hiver vient de passer. Mais la vérité est que le 3 janvier 2007, la Terre atteint le périhélie, son point le plus proche du Soleil dans son orbite annuelle autour de notre étoile.

À première vue, cela n'a aucun sens. Si la Terre est la plus proche du Soleil en janvier, ne serait-ce pas l'été ? Peut-être, si vous habitez dans l'hémisphère sud. Qu'est-ce que cela signifie?

L'orbite de la Terre n'est pas un cercle parfait. Il est elliptique ou légèrement ovale. Cela signifie qu'il y a un point de l'orbite où la Terre est la plus proche du Soleil et un autre où la Terre est la plus éloignée du Soleil. Le point le plus proche se produit début janvier et le point éloigné début juillet (7 juillet 2007). Si c'est le mécanisme qui cause les saisons, cela a du sens pour l'hémisphère sud. Mais, comme explication pour l'hémisphère nord, il échoue lamentablement.

En fait, l'orbite elliptique de la Terre n'a rien à voir avec les saisons. La raison des saisons a été expliquée dans la colonne du mois dernier, et cela a à voir avec l'inclinaison de l'axe de la Terre. Mais notre orbite non circulaire a un effet observable. Il produit, de concert avec notre axe incliné, l'analemme.

Si vous tracez la position du Soleil à midi dans le ciel sur une période d'un an, cela produit une forme en huit sur le ciel (Figure A). C'est l'analemme. Vous l'avez peut-être vu dessiné sur un globe terrestre. La forme résulte de la combinaison de deux choses : l'inclinaison de 23,5 degrés de la Terre sur son axe de rotation et la forme elliptique de l'orbite de la Terre autour du Soleil.

Le point culminant de l'analemme est la position du Soleil à midi au solstice d'été. Le point le plus bas marque le solstice d'hiver. La différence de hauteur du Soleil à midi dans le ciel est causée par l'axe incliné de la Terre. Qu'en est-il de la variation de gauche à droite de la courbe de l'analemme ?

C'est là qu'intervient notre orbite elliptique ! Regardez à nouveau la figure A. Remarquez la ligne verticale qui part du point sud à l'horizon ? C'est le méridien. Le méridien monte et traverse le ciel, du nord au sud.

Si l'orbite de la Terre était un cercle parfait, le Soleil traverserait le méridien à midi tous les jours (en ignorant l'heure d'été). Mais notre orbite est légèrement ovale. En juillet, nous sommes à notre point le plus éloigné du Soleil et la Terre se déplace plus lentement que la moyenne sur sa trajectoire. En janvier, nous nous rapprochons du Soleil et la Terre accélère un peu sa progression orbitale. Le résultat de ce changement de vitesse signifie que le Soleil traverse le méridien un peu tôt, ou un peu tard, selon l'endroit où se trouve la Terre sur son orbite. Pour tous les points le long de la courbe à gauche du méridien, le Soleil est « lent ». Il franchit le méridien après 12h00. Pour tous les points le long de la courbe à droite du méridien, le soleil est « rapide », traversant le méridien un peu avant midi.

Les astronomes appellent cela l'équation du temps. Il est marqué sur de nombreux cadrans solaires. L'équation du temps est définie comme la différence entre l'heure solaire vraie (déterminée par la position du Soleil dans le ciel) et l'heure solaire moyenne (l'heure indiquée par votre montre). Les deux temps peuvent varier jusqu'à 16 minutes au cours d'une année.

La Terre atteint le périhélie le 3 janvier 2007 (Figure C). La distance Terre-Soleil sera de 147 093 602 km. Aphélie, la plus grande distance du Soleil, se produit le 7 juillet 2007, lorsque la distance Terre-Soleil sera de 152 097 053 km.

La différence entre les deux est de 5 003 451 km (3,3 %) et pas assez pour provoquer les saisons. Même si, à cette période de l'année, nous sommes le plus près possible du Soleil, pour l'hémisphère nord, ce sera toujours l'hiver.


Pourquoi l'analemme solaire de la Terre serait-il encore un chiffre huit même si l'orbite de la Terre était circulaire ? - Astronomie

ND Analemme : Foire aux questions.

L'analemme (le motif en huit déformé) mesure plus de 46 degrés de long. Le soleil n'a en fait qu'environ 1/2 degré de large dans le ciel. C'est la même taille que la lune (d'où les éclipses), et facilement couvert par votre index à bout de bras. Mieux vaut tester cette affirmation avec la lune ! Le soleil semble plus grand parce qu'il est si brillant.

La caméra n'a jamais bougé. Il a été maintenu sur un trépied sur un rebord de fenêtre dans un couloir de Carole Sandner Hall pendant toute l'année. Je n'y ai même pas touché. Des fils l'ont connecté à une télécommande d'obturateur et à l'alimentation. Un câble USB permettait de télécharger les images du soleil sur un ordinateur. Un poids en plomb a été suspendu au trépied pour plus de stabilité. La configuration est illustrée ci-dessous.

Il était enfermé dans une boîte en carton mousse. Merci au P. Tim Scully, C.S.C. pour obtenir l'autorisation de l'installer !

J'ai écrit un programme MATLAB qui calcule la position du soleil dans le ciel pour n'importe quelle longitude et latitude à des dates et heures spécifiées. (Le programme est dans le livre à titre d'exemple.) Les coordonnées de la fenêtre ont été déterminées à l'aide du GPS et les angles d'élévation du dôme et des bâtiments environnants ont été mesurés avec un inclinomètre de visée. Les compas magnétiques se sont avérés peu fiables autour du bâtiment, probablement à cause du métal dans les murs. Pour trouver la direction de la boussole pointant de la fenêtre vers le centre du dôme, j'ai pris une série de photos pendant que le soleil se déplaçait sur le dôme un jour au début de l'automne et j'ai noté l'horodatage de la photo qui montrait le soleil directement au-dessus de la statue de Marie. En utilisant le programme MATLAB et cette date et cette heure, l'angle de la boussole de la fenêtre au dôme a pu être déterminé.

Le code MATLAB a ensuite été utilisé pour générer un graphique de la position du soleil tout au long de l'année à des moments spécifiques de la journée, ainsi qu'un modèle géométrique simple du dôme. J'ai choisi un moment tel que la trajectoire du soleil enveloppe le dôme, mais reste au-dessus de la ligne de toit au point le plus bas en hiver. Le tracé des positions prédites qui ont conduit au choix du temps est présenté ci-dessous. La flexion de l'analemme est simplement due au tracé "à plat" en fonction des angles azimutaux et verticaux.

Non, la télécommande de l'obturateur a une minuterie intégrée, donc je l'ai juste réglée pour qu'elle prenne une exposition toutes les 24 heures. En raison de la dérive de la minuterie, elle devait être réinitialisée une fois par semaine. Mon intervention normale consistait simplement à réinitialiser la minuterie à l'heure USNO chaque samedi matin.

Lorsque le soleil était visible, une image prise à travers le filtre solaire n'était qu'un disque solaire rond sur fond noir. Certains jours étaient nuageux et il n'y avait pas d'image. C'est South Bend, Indiana, après tout. J'ai écrit un outil d'interface graphique MATLAB qui me permet de sélectionner des images à peu près régulièrement espacées parmi les photos des journées ensoleillées. Le programme les a ensuite combinés en prenant simplement la valeur maximale de chaque pixel. L'image composite du soleil a ensuite été combinée avec l'image originale de premier plan, prise sans le filtre solaire mais à partir de la même position de l'appareil photo, et ajustée à l'aide de PhotoShop (niveaux et courbes).

Vous voyez la même forme d'analemme, peu importe où vous êtes sur la terre. La photo de ND Analemma est prise le matin donc la figure est inclinée vers l'est. Vers midi local, il serait debout, comme sur cette photo. Le soir, il penche vers l'ouest.

Si l'orbite terrestre était circulaire, l'analemme serait un huit symétrique. L'explication, un peu compliqué de géométrie, peut être trouvée ici. La distorsion du huit symétrique est due à la nature elliptique de l'orbite terrestre autour du soleil.


Planète - Quel est le cinquième objet lunaire que j'ai vu autour de Jupiter avec mon télescope ?

Ce soir, en observant Jupiter, j'ai pu voir cinq (à quoi ressemblait) lunes. J'ai souvent observé Jupiter auparavant et n'ai pu distinguer que les quatre lunes galiléennes. J'ai cru comprendre qu'à travers mon télescope de 8 pouces, il me serait impossible d'en voir d'autres. En passant à un objectif grand champ, j'ai pu voir Jupiter avec quelques étoiles à proximité, mais les 5 points semblables à la lune autour de lui sont toujours apparus. eh bien, comme la lune par rapport aux étoiles brillantes.

J'ai observé Jupiter du 15-04-2016 environ de 05:20 à 05:40 UTC et les cinq objets ressemblant à la lune étaient présents tout le temps. Qu'est-ce que je regardais probablement ?


Analemme solaire 2015

Une compilation d'images du Soleil prises au même moment et au même endroit au cours de l'année 2015, vu de Sulmona, Abruzzes, Italie. Crédit : Giuseppe Petricca

Si vous preniez une photo du Soleil tous les jours, toujours à la même heure et au même endroit, le Soleil apparaîtrait-il au même endroit dans le ciel ? Une très belle image, compilée par l'astrophotographe Giuseppe Petricca d'Italie, prouve que la réponse est non.

"Une combinaison de l'inclinaison de 23,5 degrés de la Terre et de son orbite légèrement elliptique se combine pour générer ce motif en "8" de l'endroit où le Soleil apparaîtrait au même moment tout au long de l'année", a déclaré Petricca.

L'analemme est considéré par beaucoup comme l'un des phénomènes astronomiques les plus difficiles et les plus exigeants à imager. Les astrophotographes doivent consacrer une année entière au projet. Il faut de la diligence pour prendre des images 30 à 50 fois dans l'année à la même heure et au même endroit.

Il est intéressant de noter que les analemmes vus sous différentes latitudes terrestres ont des formes légèrement différentes, ainsi que les analemmes créés à différents moments de la journée. De plus, les analemmes sur les autres planètes ont des formes différentes.

Si la Terre n'était pas inclinée et si son orbite autour du Soleil était parfaitement circulaire, alors le Soleil apparaîtrait au même endroit dans le ciel tout au long de l'année. Mais alors, nous n'aurions pas non plus de changement saisonnier, alors je vote pour garder l'inclinaison axiale !

Petricca a combiné 32 photos du Soleil prises à midi heure locale au cours des mois et des saisons, toutes prises avec les mêmes paramètres et temps d'exposition (ISO 100, f/8.0 et 1/1000″ temps d'exposition).

Une compilation d'images du Soleil prises au même moment et au même endroit au cours de l'année 2015, vu de Sulmona, Abruzzes, Italie. Crédit : Giuseppe Petricca

"J'ai eu la chance d'avoir la dernière année avec un beau ciel ensoleillé aux bons moments, même si certains mois ont été vraiment difficiles à imaginer", a-t-il expliqué par e-mail. "La vue d'arrière-plan est celle de la première photo, le 4 janvier 2015, après trois jours de neige."

Petricca a utilisé un appareil photo Nikon Coolpix P90 Bridge monté sur un trépied fixe, avec des images prises à partir d'un champ à proximité de sa maison Sulmona, Abruzzes, Italie centrale. "Pour prendre des photos du disque solaire, j'ai utilisé un filtre Astrosolar devant la caméra, puis j'ai composé l'analemme numériquement, via Photoshop CC", a-t-il déclaré.

  • Le rover Opportunity a capturé cet analemme montrant les mouvements du Soleil sur une année martienne. Images prises tous les trois sols (jour martien) entre le 16 juillet 2006 et le 2 juin 2008. Crédit : NASA/JPL/Cornell/ASU/TAMU
  • L'analemme créé par Giuseppe Petricca, annoté avec les dates de prise de chaque photo du Soleil. Chaque image du Soleil a été prise au même moment et au même endroit au cours de l'année 2015, vue depuis Sulmona, Abruzzes, Italie. Crédit : Giuseppe Petricca


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