5 choses à savoir sur l’équinoxe d’automne

Atlantico : Elle arrive deux fois par an mais concrètement, qu'est-ce qu'est un équinoxe ?

Pierre Léna : L’étymologie du mot veut dire la nuit égale au jour. C’est le jour de l’année ou sur tout le globe, les nuits durent 12 heures et les jours durent 12h, à quelques minutes près. Ce n’est pas parfaitement exact car cela dépend de la longitude ou le méridien se trouve. Mais ce n’est pas une définition très scientifique.

Qu’est ce qui scientifiquement explique l’équinoxe ?

L’axe de la Terre est incliné par rapport au plan de son Soleil. Et l’axe autour de laquelle elle tourne en 24 heures n’est pas rigoureusement perpendiculaire au plan de l’orbite mais fait un angle de 23,5° environ. La Terre garde toujours la même orientation par rapport aux étoiles. Elle a cette particularité mécanique qui fait qu’elle se comporte comme un gyroscope dans l’espace. L’axe de la Terre, si on le prolonge perce la sphère céleste près de l’étoile polaire pour l’hémisphère nord et pas très loin de la croix du Sud dans l’hémisphère sud. Et ça ne dépend pas du jour de l’année ou du siècle dans lequel on se trouve, mais du millénaire dans lequel on se situe. Ce n’est pas toujours rigoureusement le même endroit, mais d’une année sur l’autre, le changement est très petit. On peut donc dire que l’axe de la Terre a toujours la même orientation par rapport aux étoiles. Quand la Terre décrit son orbite autour du soleil, tantôt le nord est plutôt incliné vers le soleil, et c’est l’été dans l’hémisphère nord, tantôt c’est l’hémisphère sud qui pointe plus vers le Soleil et c’est l’inverse. Entre ces deux positions extrêmes, les solstices (21 juin et 21 décembre) on trouve les équinoxes. Ce sont les moments où l’axe de la Terre, est tangent par rapport à l’orbite terrestre. Il est dans le plan et cette position fait que le jour est égal à la nuit.

Et si l’on veut expliquer les choses autrement ? 

On peut aussi regarder le Soleil vu de la Terre. Le Soleil va décrire par rapport aux étoiles une courbe qui est inclinée par rapport à l’équateur céleste. Tantôt le Soleil est au-dessus de cet équateur, tantôt en dessous. Quand il est au-dessus, c’est pour l’hémisphère nord que les jours sont les plus longs, ce qui correspond à l’été. Quand il est en-dessous, les jours sont plus courts, le Soleil est moins haut dans le ciel à midi, et c’est l’hiver. Et enfin quand la trajectoire du Soleil par rapport aux étoiles, l’écliptique, coupe l’équateur céleste, ce sont les équinoxes. Aujourd’hui, le Soleil va passer dans l’hémisphère céleste sud. Au printemps, on parle du point verdal, qui sert au calendrier perse pour marquer le début de l’année.

Décréter que l'équinoxe est le premier jour de l’automne a-t-il un sens sur le plan météorologique et climatique ?

L’équinoxe a une définition astronomique. Evidemment, d’un point de vue climatique, dans notre hémisphère, l’été le Soleil va être plus haut dans le ciel, il va faire plus chaud, il va y avoir plus d’orages, etc. L’hiver, le Soleil va être plus bas, ses rayons plus obliques, entraînant donc une température plus basse qui fait se diriger lentement vers les frimas de l’hiver.  Mais les observations climatiques sont une conséquence de la situation astronomique de la Terre par rapport au Soleil.

En revanche, il ne faut surtout pas croire que les saisons sont dues à une variation de distance entre la Terre et le Soleil, c’est totalement erroné. C’est l’angle de la Terre qui donne la succession des solstices et des équinoxes.

Est-ce qu'il y a des équinoxes sur d'autres planètes ?

Il est très intéressant de regarder l’orientation de l’axe des autres planètes par rapport à leur plan orbital. La plupart des planètes du système solaire ont le même plan orbital. Cet été on pouvait à la fois voir Jupiter, Saturne, Mars et Vénus. Et on voyait bien qu’elles suivaient l’alignement de la sphère céleste. En revanche, elles n’ont pas la même inclinaison qui reflète leurs altérations, leur histoire, etc. L’une des planètes, Uranus, est tout à fait extraordinaire car son axe est horizontal. Il se trouve dans le plan de l’orbite (environ 90° là où nous sommes à 23°). Par conséquent, toute l’année les journées sont égales aux nuits.

Pour certaines planètes, l’angle a beaucoup changé au cours de l’histoire. Cela peut avoir des conséquences dramatiques sur le climat. Mais les astronomes qui font de la mécanique céleste ont pu montrer que l’angle de la Terre, 23,5°, est stable depuis pratiquement toujours grâce à la Lune. L’orbite de la Lune stabilise l’axe de la Terre et c’est une grande chance pour l’évolution de la vie sur Terre car cela permet une grande stabilité climatique de la Terre.