Le temps en astronomie

Le monde est réparti en fuseaux horaires, dans chacun desquels règne l'heure légale et entre lesquels existent des différences d'heures entières. Si un seul et même temps comptait sur toute la Terre, cela serait très utile pour le trafic international et les communications. D'un autre côté, le Soleil se coucherait dans certains lieux à 6 heures, et en d'autres endroits, il serait midi à minuit (0 heure), le Soleil se trouvant alors au Sud.

En procédant à la répartition des fuseaux horaires, on a trouvé un compromis afin que règne la même heure dans des régions liées entre elles (comme l'Europe centrale ou à l'intérieur de pays pas trop grands) et qu'elle ne dévie pas trop des événements temporels astronomiques (jour et nuit par le mouvement apparent du Soleil). Des déviations existent cependant, par exemple le Soleil se couche beaucoup plus tard à Brest qu'à Strasbourg, même si l'heure légale est commune.

C'est pour cela que la vue du ciel à l'intérieur d'un même fuseau et pour un même temps légal varie selon la situation géographique de l'observateur.

Le temps local moyen est différent pour chaque lieu de longitude différente au contraire du temps légal. Il est régi d'après la position du Soleil moyen (qui correspond au déplacement idéal du Soleil) : en chaque lieu sur la Terre, le Soleil moyen se trouve au Sud à 12 heures heure locale (mais pas le Soleil réel : la différence est de 16 minutes au maximum et oscille en fonction des saisons, différence conditionnée par les différentes vitesses de déplacement de la Terre autour du Soleil et des différentes durées du jour qui en résultent).

Le temps sidéral est une indication importante pour l'observation pratique. La définition astronomique exacte est la suivante : temps sidéral = ascension droite au méridien ou correspond à l'intervalle de temps écoulé depuis le dernier passage au méridien du point vernal (point équinoxe de printemps). Lorsqu'une étoile se trouve ainsi précisément au Sud à 4h en ascension droite, le temps sidéral est exactement de 4 heures.

Le temps sidéral est cependant différent d'endroit en endroit (au niveau des longitudes), comme le temps local. Le temps sidéral s'écoule plus vite que le temps normal (heure solaire) !

Votre montre fonctionne d'après l'heure solaire, c'est-à-dire qu'elle compte en un jour un espace de temps de 24 heures de 60 minutes chacune. Ce jour, plus exactement le jour solaire moyen, est le temps entre deux passages des méridiens par le Soleil moyen. Une seconde est la 86400^eme partie d'un jour solaire moyen, base d'une horloge fonctionnant correctement. Une seconde sidérale correspond par contre à la 86400^eme partie d'un jour sidéral, donc le temps entre deux passages de méridiens de la même étoile, temps qui est un peu plus court pour la raison suivante :

De par la rotation de son axe, la Terre tourne également autour du Soleil, et ceci du pôle Nord depuis l'écliptique dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (la rotation de son axe s'effectue dans le même sens). Lorsqu'au début, le Soleil et une lointaine étoile se trouvent dans la même direction au méridien, l'étoile après un jour sidéral se situe de nouveau au méridien. Entre-temps, la Terre dans sa révolution autour du Soleil a accompli un petit tronçon en biais vers la ligne de communication du Soleil, mais ce déplacement est dérisoire à cause de la distance quasiment infinie de l'étoile. Le Soleil est cependant beaucoup plus près, et comme il se trouve également au méridien, la Terre doit encore tourner un peu plus.

Ainsi s'est déroulé un jour sidéral jusqu'au premier point (étoile au méridien) et un jour solaire jusqu'au second (Soleil au méridien).

Si vous suivez à présent ce déplacement de la Terre en réfléchissant, vous constaterez que la Terre mettra toujours plus de temps pour que le Soleil se trouve de nouveau au Sud après un passage du méridien de l'étoile. La différence représente un demi-jour après six mois et après un an cela fait exactement un jour. Un an a comme on le sait 365.2422 jours solaires et de ce fait 366.2422 jours sidéraux, exactement un jour de plus. Par conséquent un jour sidéral est plus court de 1/365.2422 qu'un jour solaire, soit 3 minutes 56 secondes environ. Une montre sidérale doit ainsi avancer de près de 4 minutes par jour pour qu'elle dépasse après un an une montre normale d'un jour.

Le calendrier julien est un comptage continu de jours, commençant avec le 1.1.4713 av JC à 12h de temps universel. Il est indiqué en décimal (c'est-à-dire en nombres fractionnaires), par exemple la date dans le calendrier julien du 1.3.1988 à 1 heure TMEC (Temps Moyen d'Europe Centrale) (donc 0 heure TU) est 2447221.5. Le nouveau jour du calendrier julien commence ainsi à 13 heures TMEC (Temps Moyen d'Europe Centrale). Le calendrier julien est surtout utile pour le calcul du nombre de jours entre deux dates, car on n'a besoin que d'une différence sans devoir tenir compte des années bissextiles comme lors de calculs avec des dates normales.