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Exo Equinoxo
quiZZ
1 Que se passe-t-il à chaque printemps sur Saturne ?
b ses anneaux disparaissent
En effet, les anneaux qui sont situés dans le plan de l’équateur,
sont éclairés par la tranche aux équinoxes. La lumière du Soleil
qui les touche est rasante et les éclaire peu. De plus, nous
les voyons nous-mêmes par la tranche à cette occasion
(il y a peu de différence entre le plan de l’orbite de Saturne
et celui de la Terre, moins de 3°). Ils semblent donc
complètement disparaître. Le dernier équinoxe de Saturne s’est
produit le 11 août 2009, ce qui a permis à la sonde Cassini, en
orbite autour de la planète de réaliser des photos magiques où
la lumière est rasante sur les anneaux et révèle ses structures
et reliefs. La prochaine équinoxe aura lieu dans 15 ans.
2 Pour une planète, laquelle de ces caractéristiques
n’a rien à voir avec les saisons ?
c la proximité du Soleil
Pour qu’il y ait saisons, il faut qu’il y ait variation. La simple
proximité du Soleil ne suffit pas, il faut qu’il y ait proximité puis
éloignement. Le terme saison est souvent réservé à l’inclinaison
de l’axe de la planète, qui produit une différence d’éclairement
à sa surface et donc une différence d’intensité lumineuse et
de température. Mais une forte excentricité, provoquant
alternativement des positions proches et éloignées du Soleil
peut avoir un effet similaire.
3 Sur Pluton, qu’est-ce qui apparaît avec l’arrivée
du printemps ?
a son atmosphère
Là encore c’est une “saison” due à l’excentricité de l’orbite
de Pluton. Au plus près elle est à 4,5 milliards de km du Soleil
et au plus loin à 7,5 milliards de km. Sacrée différence !
Cela change tout dans le rayonnement qu’elle reçoit.
Au plus près il est suffisamment important pour que
ses couches de glaces superficielles se subliment, créant une
couche d’atmosphère très peu dense sur Pluton. Quand elle
s’éloigne cette atmosphère se retransforme en glace.
4 Dans les régions tempérées, le printemps est
la saison des…
b giboulées
Les célèbres giboulées de Mars ! Au printemps les rayons du
Soleil chauffent un peu plus la Terre dans les régions tempérées.
Mais pas partout de la même façon. Ce sont d’abord les couches
près du sol qui monteront en température alors que les couches
hautes restent froides. L’air chaud va alors monter rapidement
(c’est le phénomène de convection, comme dans une pièce avec
un radiateur), créant un courant rapide et chargé d’humidité qui
va se condenser au contact des couches froides, créant une
averse soudaine : de pluie, voire de grésil ou de grêle.
5 Fashion week martienne… Comment est la saison
printemps/été sur l’hémisphère Nord de cette planète ?
a longue et fraîche
Mars a une excentricité loin d’être négligeable, et sa distance
au Soleil varie entre 200 et 250 millions de km. Au plus loin elle
reçoit 35 % de rayonnement en moins. De plus, à l’aphélie (au
plus loin du Soleil), elle avance plus lentement. Or, l’aphélie a lieu
à la saison printemps/été de l’hémisphère Nord. Cette saison
sera donc plus longue (Mars est plus lente) et fraîche, puisque la
grande distance au Soleil compensera l’augmentation de chaleur
due à l’inclinaison de cet hémisphère vers le Soleil.
6 Pour le pôle Nord d’Uranus, le printemps signifie :
a le début d’une très longue journée
Sur Terre on connaît le jour polaire : au pôle Nord, le Soleil
ne se couche pas pendant 6 mois de l’année, entre les
deux équinoxes. Mais il ne monte jamais très haut dans le ciel,
pas plus de 23° (au solstice d’été). Sur Uranus, à partir
de l’équinoxe de printemps, c’est le même principe, mais la
demi-révolution autour du Soleil dure 42 ans Et pendant ce
“jour” de 42 ans, le Soleil va monter très haut dans le ciel,
puisque l’axe d’inclinaison d’Uranus est complètement couché,
jusqu’à une hauteur de 82°, presqu’au zénith au solstice d’été.
Une longue et belle journée de 42 ans donc.
7 Le mois de mars est le meilleur mois pour :
c le marathon de Messier
Les objets de Messier sont des nébuleuses, galaxies,
amas d’étoiles etc. répertoriés par l’astronome français
Charles Messier (1730 – 1817) et quelques autres. Ils peuvent
être tous visibles au cours des nuits du mois de mars.
Les astronomes amateurs attendent donc avec impatience
cette période, autour de la Nouvelle Lune (pour ne pas être
gênés par l’éclat de notre satellite) pour tenter de pointer
l’ensemble des 100 objets au cours de la même nuit.
Un sacré défi, réservé aux experts.
8 En botanique, comment appelle-t-on le moment
où les bourgeons se développent, au printemps ?
c le débourrement
Pendant tout l’hiver, les embryons de feuilles et fleurs
des arbres (qu’on appelle les bourres), des vignes et
des plantes sont bien cachés dans les bourgeons.
Le débourrement, c’est le moment où les bourgeons
commencent à s’ouvrir pour laisser apparaître les bourres.
C’est une étape délicate puisque les feuilles et fleurs ne sont
alors plus protégées et sont alors sensibles aux gelées
printanières tardives.
9 Combien de temps dure le printemps sur Neptune ?
c plus de 40 ans
L’année dure près de 165 ans sur Neptune. En divisant par 4
on a des saisons d’un peu plus de 41 ans. Et comme
l’excentricité de Neptune est très faible (elle est de 0,0086,
plus faible encore que pour la Terre), il y a très peu de variation
de durée entre ces saisons.
10 Qu’est-ce que la précession des équinoxes ?
a le décalage des saisons dû au déplacement de l’axe
de la Terre
L’équinoxe a lieu quand l’axe de la Terre est perpendiculaire
à la direction du Soleil. À ce moment-là, depuis la Terre,
on voit le Soleil (qui est alors à l’intersection entre le plan
de l’équateur et l’écliptique), dans une certaine direction par
rapport aux étoiles et aux constellations. On appelle cette
position le point vernal, actuellement situé dans la constellation
des Poissons. Or, si l’axe de la Terre pointe aujourd’hui
au Nord vers l’étoile polaire, cela n’a pas toujours été le cas.
Un peu comme une toupie en fin de course dont on voit
l’axe tourner, l’axe de la Terre tourne (c’est en fait dû à
l’attraction de la Lune), son orientation décrit un cercle
parmi les étoiles à raison d’un tour tous les 26 000 ans.
Durant l’Antiquité par exemple, cet axe ne pointait pas vers
une étoile particulière, il n’y avait donc pas “d’étoile polaire”
(ce terme est apparu au 16e siècle). Il pointait quelque part
entre la Grand Ourse et la Petite Ourse. Si l’Axe de la Terre
tourne, on comprend que le point vernal, lié à la position
de l’axe parmi les étoiles, ne sera pas toujours au même endroit.
Il se décale parmi les constellations du zodiaque. Il y a 2 000 ans
il était dans le Bélier et il y a 4 000 ans il était dans le Taureau.
Cela influe aussi sur les saisons où l’on peut voir telle ou telle
constellation dans le ciel.
Avec le même raisonnement qu’à la question 2, on peut construire un tableau à deux entrées pour toutes les saisons.
Le tableau se lit ainsi (exemple en rouge) :
“À l’équinoxe de printemps, au coucher du Soleil, la Lune en Premier quartier est aussi haute dans le ciel que le Soleil
à midi au solstice d’été.”
Nouvelle Lune
Premier quartier
Pleine Lune
Dernier Quartier
Equinoxe de printemps Equinoxe de printemps Solstice d’été
Equinoxe d’automne
Solstice d’hiver
Solstice d’été
Solstice d’été
Equinoxe d’automne
Solstice d’hiver
Equinoxe de printemps
Equinoxe d’automne
Equinoxe d’automne
Solstice d’hiver
Equinoxe de printemps Solstice d’été
Solstice d’hiver
Solstice d’hiver
Equinoxe de printemps Solstice d’été
Equinoxe d’automne
Curiosinus
L’inclinaison et l’excentricité d’une planète sont les deux principaux facteurs qui influent sur ses saisons.
Inclinaison. Sans inclinaison, chaque région à la surface de la planète est toujours orientée de la même manière par rapport
au Soleil, toute l’année. Il n’y a pas de variation d’éclairement, donc pas de saison. Au contraire, si l’inclinaison est importante,
l’éclairement d’une région sera variable. Elle recevra une lumière très directe du Soleil quand l’axe sera le mieux orienté
vers le Soleil (à son solstice d’été), puis une lumière très rasante au solstice d’hiver, ce qui implique une grande variation
d’éclairement et de température, donc des saisons très marquées.
Excentricité. Si une planète a peu d’excentricité, elle tournera autour du Soleil toujours à la même vitesse et à la même
distance. Il n’y aura donc pas de variations du flux lumineux qu’elle reçoit. Si au contraire l’excentricité est forte, la planète
aura une orbite en ellipse, avec beaucoup de distance entre son passage au plus près du Soleil et au plus loin.
De plus, elle va accélérer en s’approchant du Soleil. Au périhélie (point le plus près du Soleil), elle connaîtra donc un surplus
d’éclairement, mais dans un temps court (passage rapide) et un déficit d’éclairement pendant une longue période à l’aphélie
(point le plus éloigné du Soleil). Cela peut se coupler favorablement ou défavorablement avec l’inclinaison. Les augmentations
de température s’ajoutent si le périhélie est au solstice d’été, favorisant des variations saisonnières très marquées,
elles s’atténuent dans le cas contraire, comme c’est le cas pour la Terre.
Uranus est la planète la plus désaxée ! Avec un angle proche de 90°, son axe des pôles est pratiquement dans le plan
de l’écliptique. Ce qui donne des variations extrêmes. Le pôle Nord par exemple est éclairé en direct au solstice d’été,
et le Soleil est pratiquement au zénith. Les pôles d’Uranus reçoivent donc beaucoup de lumière et la variation saisonnière
y est très forte : ils sont éclairés en continuité pendant 42 ans puis dans la nuit pendant 42 ans.
Quant à l’excentricité, elle est 2 fois plus importante que sur Terre mais reste faible. Le périhélie a lieu à peu près
au solstice d’été pour l’hémisphère Nord. L’été au pôle Nord sera donc un peu plus court et chaud qu’au pôle Sud.
La différence est d’environ 2 ans, sur le tour complet autour du Soleil qu’Uranus fait en 84 ans.
Jupiter : une très faible inclinaison de l’axe, donc pas de phénomène saisonnier dû à l’inclinaison. Par contre, l’excentricité
de 0,05 commence à compter. Le périhélie est plus proche de 10 % que l’aphélie, et la planète reçoit 25 % de luminosité
en plus au périhélie qu’à l’aphélie. Ce qui peut s’apparenter à un phénomène saisonnier.
Mars : son inclinaison est comparable à celle de la Terre. Il y a donc à peu près les mêmes saisons avec les mêmes types
de variations. Il y a par exemple le même phénomène de fonte des calottes glaciaires en été que sur Terre. Par contre
l’excentricité est bien supérieure, Mars a l’excentricité la plus importante de toutes les planètes à part Mercure.
Et le périhélie a lieu au solstice d’hiver dans l’hémisphère Nord. Dans cet hémisphère, la saison printemps/été sera
donc longue et fraîche (la planète est au plus loin, ce qui a tendance à atténuer la relative chaleur de l’été) et l’hiver sera court
et doux. Ce sera l’inverse dans l’hémisphère Sud avec un été court et chaud et un hiver long et froid.